禽兽的忏悔-_-
范文一：经典力学的成就
课题：经典力学的成就与局限性
执笔：张洪伟 审稿：肖志亮 2007-4-11
目标：1、了解经典力学发展历程中有哪些物理学家作出了突出贡献；
2、了解经典力学所取得的伟大成就及其对当时自然科学、社会发展的影响；
3、认识经典力学的局限性和适用范围。
教学重、难点：1、从多种途径了解经典力学的发展过程和相关的物理学家以及他们的思想； 2、让学生了解经典力学的伟大成就和它的局限性，体会历史与逻辑、继承与发展的统一，领悟科学精神和体会科学研究的思想方法。 教学过程：
1．经典力学的发展历程：
(1)力学体系得以建立的原因：一是生产需要的推动；二是科学自身发展的要求；三是因为力学研究的对象最简单，它抛开物体的物理、化学性质，只把它作为一个有质量的实体来看待，研究物体间的作用及在这一作用下物体运动状态的变化规律；四是有一系列科学家为牛顿力学的建立打下了重要的科学基础，特别是伽利略发现了惯性定律和重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想，开普勒发现了行星运动三定律，为万有引力定律奠定基础。
(2)力学发展的三个阶段：第一阶段是在伽利略、牛顿时代之前，人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学；第二阶段是从伽利略到牛顿，是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。如伽利略、笛卡儿对惯性的研究，惠更斯对碰撞问题的研究，开普勒对天体运动的研究等；第三阶段是牛顿之后经典力学的新发展，后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。
2.经典力学的伟大成就：
(1)把人类对整个自然办的认识推进到一个新水平，牛顿把天上运动和地上运动统一起来，实现了天上力学和地上力学的综合，从力学上证明了自然界的统一性，这是人类认识自然历史的第一次大飞跃和理论大综合，它开辟了一个新时代，并对学科发展的进程以及后代科学家们的遮蔽 生了极其深刻的影响。（结合学生已学过的运动学动力学情况介绍） (2)经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特征，这标志着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各门自然科学的典范。牛顿运用归纳与演绎、综合与分析的方法极其明晰地得出了完善的力学体系，被后人称为科学美的典范，显示出物理学家在研究物理时，都倾向于选择和谐与自洽的体系，追求最简洁、最理想的形式。
(3)经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会进步具有深远影响。一是科学的研究方法推广应用到物理学的各个分支学科上，对经典物理学的建立意义重大；二是经典力学与其他基础科学相结合产生了许多交叉学科，促进了自然科学的进一步发展。三是经典力学在科学技术上有广泛的应用，促进了社会文明的发展。 3.经典力学的适用范围和局限性：
(1)经典力学的应用受到物体运动速率的限制，当物体运动的速率接近真空中的光速时，经典力学的许多观念将发生重大变化。如经典力学中认为物体的质量不仅不变，并且与物体的速度或能量无关，但相对论研究则表明，物体的质量将随着运动速率的增加而增大，物体的质量和能量之间存在着密切的联系。但当物体运动的速度远小于真空中的光速时，经典力学仍然适用。
(2)牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续现象。19世纪和20世纪之交，物理学的三大发现，即X射线的发现、电子的发现和放射性的发现，使物理学的研究由宏观领域进入微观领域，特别是20世纪初量子力学的建立，出现了与经典观念不同的新观念。例如：量子力学的研究表明，微观粒子既表现为粒子性又表现为波动性，粒子的能量等物理量只能取分立的数值，粒子的速度和位置具有不确定性，粒子的状态只能用粒子在空间出现的概率来描述等。但量子力学的建立并不是对经典力学的否定，对于宏观物体的运动，量子现象并不显著，经典力学依然适用。
现代物理学的发展，并没有使经典力学失去存在的价值，只是拓宽了人们的视野，经典力学仍将在它适用的范围内大放异彩。 小结：
1． 经典力学的发展历程（建立原因、三个阶段、思想方法） 2． 经典力学的伟大成就（理论体系、研究方法、分支发展） 3． 经典力学的局限性和适用范围（宏观、低速）
作业:
收集资料，了解相对论的基本观点，简单比较经典时空观和相对论时空观的要点
范文二：经典力学的形成
经典力学的形成
摘要：主要以经典力学形成的时间为顺序来阐述，将重点叙述一些重点现象的及定律的的论证过程。
Abstract: the main form of classical mechanics to the order of time, will focus on some of the key phenomena and laws of the argumentation process.
关键词：经典力学 亚里士多德 阿基米德 伽利略 牛顿 Keywords : classical mechanics Galileo Newton Aristotle Archimedes
引言
力学又称经典力学，是物理学发展最早的分支学科，也是最古老的科学之一。力学知识最早起源于人们对自然现象和生产劳动的经验。在古代，人们在生产中应用了滑轮、杠杆、斜面等简单机械，促进了静力学的发展，还有人们在从日月运动的观察和车轮、弓箭的使用中了解到了一些简单的运动规律，但是对力和运动之间的关系，则是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。经典力学的发展过程是人类对机械运动的认识过程。以下从经典力学的萌芽到牛顿时代来叙述它的形成过程。
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目录：
一、引言??1
二、公元前经典力学的发展??3--5
三、十六世纪前后经典力学的发展??5--7
四、十七世纪前后经典力学的发展??7--8
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一、 公元前经典力学的发展
中国是世界四大文明古国之一，中国古代的科学技术曾领先与世界，在科学技术方面有不少的发明和发现，在力学研究和应用方面取得了许多令人称道的成就。我国古代力学的萌芽可以追溯至春秋战国时期。中国古代力学的形成，是以《考工记》和《墨经》两本书为标志的。其中《考工记》是一本现存的我国最早科技书籍，可能是春秋末年齐国人的作品，成书年代与《墨经》略同。它记述了许多手工业的工艺制作与设施，汇集了公元前3、4世纪时的工程技术知识，其中包含的力学知识主要有：关于惯性的记载、滚动摩擦的记述、论箭的飞行与保持稳定，还记述了有关力的测量、斜面受力分析以及材料强度和施工中的一些力学知识，并且它对惯性问题的认识比同时期的欧洲深刻得多。
《墨经》是战国时代以鲁国人墨翟为首的墨家的著作。墨翟，人称墨子，是一个制造机械的手工行业者，精通木工。在制造守城机械方面甚至超过那个时代有名的鲁班。他是先秦诸子中唯一的科学家，被人们誉为“平民圣人”、“科学圣人”。《墨经》中的力学只是以不全是实际生产知识的总结和记述，而是对力学现象进行了粗浅的概括，并进行了一些推理论证。诸如，关于时空观念、运动学知识、力的概念、力学平衡的论证，以及斜面、滑轮及其应用等。墨子对力的平衡问题也做了比较详细的观察和分析，他痛过对杠杆秤的分析，对杠杆原理做过科学的概括。他们把杠杆支点靠重物一边的杆长叫作“本”，靠秤锤一边的杆长叫作“标”。墨家发现杠杆定律比古希腊的阿基米德要早200多年，但并没有阿基米德杠杆原理那样完整和定量化。虽然中国古代对平衡和简单的运动形式就已具备相当水平的力学知识，遗憾的是未建立起像阿基米德那样的理论系统。 亚里士多德论力的作用和他的落体定律。亚里士多德是古希腊最伟大的科学家之一，在他的《物理学》中，主要讨论运动（即产生和消失）、空间和时间以及事物变化的原因等物理世界的根本原理，应该说，亚里士多德是比较系统和深入研究运动及有关的时间、空间问题的第一人。关于运动，亚里士多德认为，物体在永远运动变化，“运动是永恒，不能在一个时候存在，另一个时候不存在”，这种运动永恒的观点具有唯物主义思想，包含辩证法的因素，至今仍是积极而有价值的。亚里士多德主要着眼于对运动原因的探求，他认为：（1）力是产生物体
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范文三：经典力学的崛起
经典力学的崛起
(2012级人力资源管理二班 41216067)
[摘要]牛顿在伽利略、开普勒、笛卡儿等人研究工作的基础上,把物体的运动 规律归结为三条基本运动定律和万有引力定律, 由此建立起一个完整的力学理论体系。 这样,他就把过去一向认为是截然无关的地球上所谓“世俗”的运动和日月星辰那些 属于神圣的“天堂”的运动统一在同一理论框架之中。这可以说是人类认识自然的历 史中第一次理论的大综合。
[关键词]继承 创新 勇气 毅力
经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础,在宏观世界和 低速状态下,研究物体运动的基要学术。在物理学里,经典力学是最早被接受为力学 的一个基本纲领。经典力学又分为静力学(描述静止物体) 、运动学(描述物体运动) 和动力学(描述物体受力作用下的运动) 。在十六世纪,伽利略 ·伽利雷就已采用科学实 验和数学分析的方法研究力学。他为后来的科学家提供了许多豁然开朗的启示。艾萨 克 ·牛顿则是最早使用数学语言描述力学定律的科学家。
但经典力学不是一蹴而就,而是经过了很长时间的逻辑修正而完成的,其中有过 不正确的理论,有过不恰当的说法。但是,随着时间的考证,一个个问题都已拨正。
一、经典力学的开始,要从亚里士多德说起
亚里士多德 (前 384— 前 322年) , 古希腊斯吉塔拉人, 世界古代史上最伟大的哲学家、 科学家和教育家之一。 是柏拉图的学生,亚历山大的老师。 公元前 335年, 他在雅典办了一 所叫吕克昂的学校, 被称为逍遥学派。 马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人 物,恩格斯称他是古代的黑格尔。作为一位最伟大的、百科全书式的科学家,亚里士多德对 世界的贡献无人可比。他对哲学的几乎每个学科都做出了贡献。
他的科学著作,在那个年代简直就是一本百科全书,内容涉及天文学、动物学、 胚胎学、地理学、地质学、物理学、解剖学、生理学,总之,涉及古希腊人已知和各 个学科。他的著作包含三个方面:一是前人的知识积累,二是助手们为他所作的调查 与发现,三是他自己独立的见解。
亚里士多德的著作之一 《物理学 ① 》 讨论了自然哲学, 存在的原理; 物质与形式; 运动,时间和空间等方面的问题。他认为要使一个物体运动不已,需要有一个不断起 作用的原因,即:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就会 静止。他还认为,中的物体要比轻的物体先落在地面上。
可见,当时的先哲已经对“运动”有了定义,且尝试用“力”解释生活现象中的 种种现象。然而,这些思想却不是百分百的正确,但是,由于这些理念被当时教会所 用,于是,它们成为了所谓的权威, “牵制”人们的思想近二千年,无人敢驳。
二、伽利略的勇往直前
伽利略伽利略·伽利雷(1564-1642)世界知名科学家,他既是物理学家、天文
① 物理学作为最古老的学术之一,在过去两千年,曾与哲学,化学等等经常被混淆在一起,相提并 论。直到十六世纪科学革命之后,才单独成为一门现代科学。
学家、哲学家又是发明家,他发明了温度计和天文望远镜。是近代实验物理学的开拓 者,被誉为“近代科学之父”。他是为维护真理而进行不屈不挠的科学战士。恩格斯 称他是“不管有何障碍,都能不顾一切而打破旧说,创立新说的巨人之一”。爱因斯 坦评论说:“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的 成就之一,标志着物理学的真正开端。”
但是,伽利略的物理之路不是那样畅通,而是充满了阻碍。
(一)摆的运动规律
伽利略从小聪颖,但是迫于父亲的意愿,他走进了比萨大学的医学系,但是,他 更喜欢物理、数学等一系列的自然科学。相传,他还是比萨大学的医科学生的时候, 有一次在教堂里做礼拜,一盏吊灯的晃动引起了他的注意,因为有风,吊灯时而摆动 幅度大一些,时而摆动幅度小一些,但是他发现,不管摆动幅度是大是小,摆动一次 的时间总是相等的,当时还没有钟表之类的计时工具,伽利略用自己的脉搏计时验证 了自己的发现, 回到家后, 他又亲自动手做了两个长度一样的摆, 让一个摆幅大一些, 另一个小一些,结果极为准确地证实了这个发现。
然而, 不论是否在教堂发现, 伽利略确实找了不同长度的绳子、 铁链, 还有铁球、 木球。 在房顶上, 在窗外的树枝上, 着迷地一次又一次重复, 用沙漏记下摆动的时间。 最后,伽利略不得不大胆地得出这样的结论:亚里士多德的结论是错误的,决定摆动 周期的,是绳子的长度,和它末端的物体重量没有关系。而且,相同长度的摆绳,振 动的周期是一样的。这就是伽利略发现的摆的运动规律。
伽利略的这项发现让他十分高兴,可是在当时,有谁会相信一个医科大学生的科 学发现,何况他的结论是否定了大名鼎鼎的亚里士多德的权威说法。且在此时,家境 每日俱下,父亲知道了伽利略没有踏实学医,便召他回家打点家事,但是他的心里一 时一刻也没有忘记数学和物理学。没有起码的学习条件,也没有老师可以求教,他就 想方设法找到一些自然科学的书籍,以顽强的毅力刻苦自学。他最喜欢的书是欧几里 得的《几何原本》和阿基米德的著作。 《几何原本》是世界上流传下来最早的几何学 著作,而希腊科学家欧几里得的著作,包含了丰富的数学与力学知识,特别是其中的 一些物理实验,对伽利略有很大的吸引力。
(二)落体是自由的
1、提出质疑
他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力 原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》 ,第一次揭示了 重力和重心的实质并给出准确的数学表达式,因此声名大振。与此同时,他对亚里士 多德的许多观点提出质疑。
在 1589~1591年间,伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定 了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律” , 即在忽略空气阻力条件下, 重量不同的球在下落时同时落地, 下落的速度与重量无关。 亚里士多德认为:物体运动的有无和快慢与它是否受到力的作用和力作用的大小 有关;体积相等的物体下落的快慢与它们的重量成正比,即较重的下落快,较轻的下 落慢。且在“常识”中,好像确实如此,于是被公认。但在伽利略的反复研究中,却 不是这样,十公斤和五公斤的物体绑在一起同时落下,它们的速度是更快了,还是十 公斤的物体速度被五公斤的物体拖慢了?同一个前提,却推出两个结论,答案只有一 个:前提是错误的。于是,他提出物体下落时间与物体重量无关。
2、进一步研究
理论上推出了这个原理, 但到底是为什么呢?伽利略冥思苦想, 他根据单摆实验,
想到斜面实验,这样,一个小球沿斜面下滑,可以看成“冲淡重力”的条件下的落体 实验。物体在垂直地自由下落时,由于地球引力较强,降落速度很快,很难精确测定 不同重量物体降落过程;但在斜面上,引起物体下落的只是重力沿斜面的分力,因而 易于观测。 伽利略反复进行实验, 加上合理推测, 终于得到了自由落体是匀加速运动, 其下落的速度和时间同物体的轻重无关的结论。
(三)惯性定律的发现
当伽利略在研究自由落体时, 又发现了惯性定律:物体在没有外力作用的情况下, 不仅有保持其静止状态不变的特性,而且还有保持其匀速直线运动的特性。这又将亚 里士多德的理论“必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就会 静止”驳倒了。
三、其他科学家的研究
十六至十七世纪,人们开始通过科学实验,对力学现象进行准确的研究。许多物 理学家、天文学家如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒等,做了很多艰巨的工作,经 典力学逐渐摆脱传统观念的束缚,有了很大的进展。
四、牛顿经典力学体系的构建
大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童,他资质 平常、成绩一般,但他喜欢读书。牛顿 12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿 的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增 大,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经 寄宿在一位药剂师家里,使他受到了化学试验的熏陶。牛顿在中学时代学习成绩并不 出众,只是爱好读书,对自然现象有好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤其是几 何学、哥白尼的日心说
1661年 6月,他进入了剑桥大学的三一学院。在那时,该学院的教学基于亚里士 多德的学说,但是牛顿更喜欢阅读一些笛卡尔等现代哲学家以及伽利略、哥白尼和开 普勒等天文学家更先进的思想。 1665年,他发现了广义二项式定理,并开始发展一套 新的数学理论, 也就是后来为世人所熟知的微积分学。 在 1665年, 牛顿获得了学位, 而大学为了预防伦敦大瘟疫而关闭了。 在此后两年里, 牛顿在家中继续研究微积分学、 光学和万有引力定律
牛顿在伽利略、开普勒、笛卡儿等人研究工作的基础上,把物体的运动规律归结 为三条基本运动定律和万有引力定律,由此建立起一个完整的力学理论体系。这样, 他就把过去一向认为是截然无关的地球上所谓“世俗”的运动和日月星辰那些属于神 圣的“天堂”的运动统一在同一理论框架之中。这可以说是人类认识自然的历史中第 一次理论的大综合。 具体如下:
经典力学包括:物体运动三大定律:惯性定律、 加速度定律、 作用与反作用定律。 及万有引力。
1、牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用或受到的合外力为零时,它们 的运动保持不变,包括加速度始终等于零的匀速直线运动状态和静止状态,直到有外 力迫使它改变这种状态为止。
2、牛顿第二定律:物体的加速度与所受外力成正比,与物体的质量成反比,加 速度的方向与合外力的方向相同。
3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力大小相等,方向相反,并 且在同一条直线上。
4、万有引力定律:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体(质 点)的质量乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
艾萨克·牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、 最有影响的科学家, 同时也是物理学 家、 数学家和哲学家, 晚年醉心于炼金术和神学。 他在 1687年 7月 5日发表的不朽著作 《自 然哲学的数学原理》 里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动 定律。这四条定律构成了一个统一的体系,被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”, 由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点, 并成为现代工程学的基础。 牛顿为人类建立 起“理性主义”的旗帜, 开启工业革命的大门。 牛顿逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂, 成 为在此长眠的第一个科学家。
五、从“经典力学创立”中获得的教益
经典力学的创立,不仅显示着人们在科学界的思考深入,实验探索能力增强,更 突显出科学家的顽强学习精神, 就像伽利略, 在家经营店铺时, 没有起码的学习条件, 也没有老师可以求教,他就想方设法找到一些自然科学的书籍,以顽强的毅力刻苦自 学。这让可以“拥有”整个图书馆的我自愧不如,那么多的书籍,被我所看的无几, 而且到了大学, 自学精神是需要强烈倡导的, 这也是我从伽利略身上所学到。 而牛顿, 善于总结前人的结论,而并未归此于己, “我是站在巨人的肩上” ,就是牛顿的严谨敬 人的谦逊态度。
而纵观经典力学的崛起过程,又是充满了血汗与斗争。在伽利略那时,教会神圣 不可动摇,不论科学家们的观念再怎样正确,教会都会关压他们,甚至处以死刑。因 此,经典力学能够创立,科学家的勇气与毅力是必不可缺的,也是值得我学习的。其 次,他们敢想,乐于创新,善于继承,勇于批驳,更是一个大学生应该怀有的品质。 从经典力学的创立过程中,我获益颇多。
范文四：经典力学的论文
经典与时代的批判----------经典力学的成就与局限性摘要：论述经典力学的成就，批判经典力学的绝对时间、绝对空间、引力本质、质量不变等观点，说明其应用范围及其与经典物理学的矛盾。关键词：空间 时间 引力的本质 质量 速度 能量 矛盾一、经典力学的成就经典力学的理论体系是以牛顿运动三定律为基础的。牛顿系统地总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了万有引力定律和牛顿运动三定律，于 1687年出版了《自然哲学数学原理》。这是牛顿的一部代表作，也是力学的一部经典著作。牛顿在这部书中，从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力等)和基本定律(运动三定律)出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，建立了经典力学的完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体的力学统一起来，这是物理学史上第一次大的综合。所以，牛顿的《自然哲学数学原理》的出版，标志着经典力学体系的建立。这对科学发展的进程以及后代科学家们的思维方式产生了极其深刻的影响。牛顿力学的建立标志着近代理论自然科学的诞生，并成为其他各门自然科学的典范。二、经典力学的局限性创造历史的人们总是不可避免地要受到历史的制约，牛顿当然也不例外。由于受到时代的局限，牛顿创立的经典力学的基本概念和基本原理存在着固有的局限性，主要表现在以下几个方面：第一，引入了绝对时间、绝对空间等基本概念。按照牛顿的说法，绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着。绝对空间就其本性而言，是与任何外界事物无关而永远是相同的和不动的。绝对运动是一个物体从某一绝对的处所向另一绝对的处所的移动。莱布尼兹、贝克莱、马赫等先后都对绝对空间、时间观念提出过有价值的异议，指出过，没有证据能表明牛顿绝对空间的存在。爱因斯坦推广了上述的相对性原理，提出狭义相对论。在狭义相对论中，长度和时间间隔也变成相对量，运动的尺相对于静止的尺变短，运动的钟相对于静止的钟变慢。在广义相对论中，时空的性质不是与物体运动无关的：一方面，物体运动的性质要决定于用怎样的空间时间参照系来描写它另一方面时空的性质也决定于物体及其运动本身。量子论的发展，对时间概念提出了更根本的问题。量子论的结论之一就是：对于一个体系在过去可能存在于什么状态的判断结果，要决定于在现今的测量中做怎样的选择。这种现在与过去之间的相互关系，是与因果顺序概念十分不同的，暗含于时间概念中的因果序列要求过去的存在应是不依赖现在的。因此，用时间来描述事件发生的顺序，可能并不总是合用的。空间与时间是事物之间的一种次序，但并不一定是最基本的次序，它可能是更基本的次序的一种近似。第二，牛顿虽然对引力的本质持审慎态度，但最终还是对它作了抽象的、纯粹数学形式的概括，把它实际看作是一种直接的、即时传递的超距作用力。爱因斯坦的广义相对论对万有引力做出一种解释，就是时空本身是有弹性的，可以弯曲、伸展。当一个有质量的物体置于某一空间时，空间就会弯曲变形，质量越大，空间弯曲变形就越严重。那么，空间为什么会在有质量的物体周围弯曲呢？爱因斯坦也没能给出答案。所以，爱因斯坦的弯曲空间理论也没有说明引力的本质是什么。量子力学关于电荷间的电磁力和强子间的强相互作用力的传递原理的解释也没有说明引力的本质是什么。认为引力是通过引力场或引力子来传递的观点也未得到肯定，因为，至今科学家也没有找到传递万有引力作用的引力子。第三、 在经典力学中物体的质量是恒定不变的，它与物体的速度或能量无关。在相对论中质量这一概念的外延就被大大地扩展了。.爱因斯坦著名的质能方程E=mc2使到原来在经典力学中彼此独立的质量守恒和能量守恒定律结合起来，成了统一的“质能守恒定律”，它充分反映了物质和运动的统一性。质能方程说明，质量和能量是不可分割而联系着的.一方面，任何物质系统既可用质量m来标志它的数量，也可用能量E来标志它的数量；另一方面，一个系统的能量减少时，其质量也相应减少，另一个系统接受而增加了能量时，其质量也相应地增加.爱因斯坦从力学的观点出发，考虑两个球体的弹性碰撞，利用动量守恒定理和相对论速度相加定理能够导出著名的质速度公式该式说明，物体的质量不再是与其运动状态无关的量，它依赖于物体的运动速度。运动物体速度为v时的质量为 ，式中m0为物体的静质量，当物体的速度趋于光速时，物体的质量趋于无穷大。第四，经典力学定律只适用于宏观低速世界，对于可与光速相比的高速情况和微观世界的适用问题，当时没有涉及也不可能涉及。第五，经典物理学与经典力学的潜在矛盾在经典物理学中，最难使人满意之处恐怕莫过于对光的描述了。如果微粒说是正确的，那么人们不禁要问，当光被吸收的时候，组成光的粒子变成了什么呢？而且为了既表示可称量物质又表示光，必须在讨论中引入不同的实体，这无论如何也不能使人心安理得。同样，纳入力学框架中的光的波动论也难以自圆其说。按照波动论，光被解释为充满宇宙空间的以太的振动。由于光是横波，因此以太必须具有承受切应力而不承受压应力的能力，又由于以太对可称量物质并不产生可观察到的阻力，它又必须具有极小的密度。为此，人们绞尽脑汁，臆想出种种以太模型。这种无所不能、无奇不有的以太反倒使人如堕五里雾中。经典力学的基本概念和基本原理在热力学中也遇到了一些麻烦。1865年，克劳修斯确立了热力学第二定律，该定律揭示出与热现象有关的物理过程具有不可逆性。在经典力学中，从来也未发现类似的情况，力学过程的可逆性是由普遍的力学原理做保证的。可是热力学第二定律也是普遍成立的，因此，这个矛盾是无法用力学的基本观念予以解释的。三、总结牛顿用自己毕生的精力，建起了一座科学丰碑，他的研究推动了人类文明的进程，它在宏观物理学的各方面所取得的成就就是极其广泛和辉煌的。然而创造历史的人们总是不可避免地要受到历史的制约，牛顿当然也不例外。由于受到时代的局限，牛顿在否定亚里士多德以来有关错误论述和含糊概念、创立牛顿力学的同时，也在其中隐含了自我否定的潜在因素。诚如恩格斯所说的：“凡在人类历史领域中是现实的，随着时间的推移，都会成为不合理的；因而按其本性来说已经是不合理的，一开始就包含着不合理性”。(《马克思恩格斯选集》第四卷)由于牛顿尽力把他的体系表现为由经验必然性所决定的，特别是由于经典力学在实践上的巨大成就，足以阻碍后人去思考那些基本概念和基本原理的先验特征，以至于在相当长的时期内，无论谁也没有想到，整个物理学的基础可能需要从根本上加以改造。事实上，物理学在每一个历史时期都有它自己的基本概念和基本原理，而继后的时期人们又往往夸大它们的作用，不适当地把它们误用到其所能及的范围之外。为了消除这种误用，每—个历史时期都需要一种新的启蒙，正是这种永不止息的启蒙精神，才使科学不致变为僵化的教条。
范文五：近代自然科学的崛起和经典力学的成熟
近代自然科学的崛起和经典力学的成熟
(一)单项选择题(在备选答案中只有一个是正确的，请将选出的标号填在题后括号内)
1.在文艺复兴运动中，重现于 的古希腊文化的优秀遗产，为近代自然科学提供了极其宝贵的学术营养。
A. 欧洲 B. 亚洲 C. 美洲 D. 非洲
2.1543年发表的《天梯运行论》一书，是波兰天文学家 的著作。 A. 伽利略 B. 布鲁诺 C. 哥白尼 D.开普勒
3.哈维的血液循环学说表明， 的脉动是血液循环的动力。 A. 脑 B. 神经 C. 心脏 D. 肝脏
4.伽利略的研究表明，从同一高度自由下落的轻重不同的物体，应该 到达地面。
A. 重物先 B. 轻物先 C. 同时 D. 不同时
5.亚里士多德认为，在地面上力是使物体 的原因。
A. 维持运动 B. 改变运动 C. 静止 D. 永恒运动 6.惯性定律表明，力是 的原因。
A. 维持物体原有运动状态 B. 改变物体原有运动状态
C. 匀速运动 D. 静止
7.惯性定律表明，如果没有外力的作用，物体有 的性质。 A.维持原有运动状态 B. 改变原有运动状态
C. 自由下落 D. 保持圆周运动
8.开普勒第三定律表明，任何两颗行星公转周期的平方与它们轨道长半径的立方成 比例。
A.正 B. 反 C. 等差 D. 对数
9.运动第二定律表明，如果一个物体的运动状态发生了某种变化，就可以断定它必有 作用于该物体。
A. 一个力 B. 热能 C. 化学变化 D. 太阳能
10.运动第三定律表明，相互作用的两个物体之间存在着作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反， 相互抵消。
A. 可以 B. 不会 C. 一定 D. 可能
(二)填空题
1.文艺复兴是在思想文化领域中以复兴 文化为旗帜的运动。 2.波兰天文学家哥白尼，在他著名的 一书中，全面地阐述了他的
学说。
3.西班牙医生塞尔维特发现了人体血液运动的 循环。英国医生哈维发现了人体血液运动的 循环。
4.英国医生哈维指出，血液在人体中的运动，是沿着从心脏到 再到
最后回到心脏的路线循环流动的。
5.伽利略用望远镜观察天空，发现了 有黑子，木星至少有 颗卫星。
6.开普勒行星运动第一定律表明，行星围绕太阳运动的轨道不是 而是
，太阳位于这些轨道的一个公共 上。
7.牛顿发现了万有引力定律，它表明存在于天体间的引力，与我们在地面上所观察到的 是相同的，天上和地上的物体具有 力学规律。 8.牛顿的 一书是科学史上最伟大的杰作之一，它标志着 的成熟。
(三)名词解释
1.文艺复兴
2.哥白尼学说
3.哈维的血液循环学说
4.自由落体定律
5.开普勒第二定律
6.万有引力定律
7.惯性定律
8.运动第三定律
9.绝对时空观
(四)简答题
1.近代航海史上的三大发现及其对自然科学的影响。
哥白尼的学说及其意义。 2.
3.伽利略在天文学上的贡献。
4.伽利略在力学上的贡献及其与亚里士多德的对立。
5.运动第二定律的内容及意义。
经典物理学体系的形成
(一)单项选择题(在备选答案中只有一个是正确的，请将选出的标号填在题后括号内)
1.历史上首次制造温度计的人是 。
A. 牛顿 B. 伽利略 C. 亚里士多德 D.惠更斯 2. 的实验成了科学史上著名的判决性实验，它宣告了波动说的胜利和微粒说的失败。
A. 笛卡尔 B. 伽利略 C. 傅科 D. 菲涅尔 统计物理学是运用统计方法研究由大量 所组成的物质系统的科学。 3.
A.宏观物体 B. 天体 C. 微观粒子 D. 元素 4.意大利医生伽伐尼在实验中发现，当两种不同的金属分别与蛙腿的肌肉和神经相接触，金属的另外两端又相连时，便有 从那里流过。 A. 血液 B. 神经液 C. 电 D. 火
5.法拉第的实验表明，如果在一块软铁上缠绕两个线圈，当其中一个线圈上的电流发生变化时，另一个线圈就会出现 电流。
A. 瞬间 B. 持续 C. 稳恒 D. 火花
(二)填空题
1.实在蒸汽机的发展史上，瓦特占有很重要的地位，他对蒸汽机进行了改进。他制造了一个独立的 ;他和助手一起发明了 齿轮;发明课使
在两个方向上都能作功的装置;还发明了自动控制机器转速的 调速器。
2.科学家焦尔，一生做过许多实验，为测定 做了几百次实验，意在使所得数据更加精确。
3.热功当量的测定使人们认识到热量和 有着严格的对等关系。 4.热力学第二定律告诉我们，在一个封闭系统内，热不可能由 传到
;而只能由 传到 。
5.气体分子运动论认为，大量气体分子因碰撞做 运动，这种运动的宏观表现就是气体的 性质。
6.电学研究表明，实验室中两物间的 现象，与天空中的雷电十分类似。 7.伏打制成了最早的 ，从此人们可以获得持续的电流，这个器物名称是
。
8.丹麦物理学家奥斯特发现，通电导线可使平行放置的磁针发生偏转，这表明电流具有 效应。
9.根据奥斯特的发现，人们制成了 机;根据法拉第的发现，人们发明了
机。
的存在; 的发现和电磁场理论的建立，10.德国人赫兹证实了
为 技术奠定了坚实基础。
(三)名词解释
1.光的微粒说
2.光的波动说
3.热质说
4.超导现象
5.电磁波
6.能量守恒
(四)简答题
1.能量守恒和转化定律及其意义。
2.热力学第二定律的基本思想。
3.气体分子运动论说明了什么,
4.19世纪光的波动学说的兴起及其实验根据。
5.电磁相互转化的发现及其意义。
近代化学的历史轨迹
(一)单项选择题(在备选答案中只有一个是正确的，请将选出的标号填在题后括号内)
1.《怀疑派化学家》的作者是 。
A. 牛顿 B. 拉瓦锡 C. 伽利略 D. 玻意耳 2.玻意耳被认为是 方法的奠基人。
A. 实验 B. 数学 C.定性分析 D. 定量分析 3.燃素说认为，燃烧过程即燃素从可燃物中 的过程。 A. 逸出 B. 吸入 C. 增加 D.沉淀 4.氧化学说认为，燃烧过程是可燃物与氧 的过程。 A. 混合 B. 化合 C. 溶解 D. 扩散
(二)填空题
1.玻意耳指出，化学应当是一门 科学，其目标在于发现 的一般原理。
2.第一个发现氧气的人是 ，第一个真正理解这一发现的人是 。 3.道尔顿的原子论指出，元素以其 为特征性质。
4.参加化学反应的最小质点是 。它在所有的化学反应中均保持自己的
。
5.原子价揭示了各种元素化合时在 上所遵循的规律。 6.门捷列夫在他的元素周期律中预言了六种未知的元素，其中 ， 和 的发现，使周期律得到世人的公认。
7.周期律的发现把原先看似彼此孤立的 的知识综合起来，它还使人们认
必有内部结构。 识到
8.有机化学的起步是从人工合成 才开始的。
9.尿素的合成表明， 与 之间并没有补课逾越的鸿沟。 10.有机化合物主要是指 化合物和它的衍生物。
(三)名词解释
1.燃素说
2.定组分定律(定比定律)
3.倍比定律
4.化学反应中的物质守恒定律
5.分子学说
6.原子价
(四)简答题
1.拉瓦锡对近代化学的贡献。
2.道尔顿原子论的要点及其意义。
3.门捷列夫的元素周期律及其意义。
4.维勒合成尿素及其意义。
近代生物学及其发展
(一)单项选择题(在备选答案中只有一个是正确的，请将选出的标号填在题后括号内)
1.双名法是 提出来的。
A. 鲍兴 B. 林奈 C. 拉马克 D. 布丰 2.林奈继承、发展了 分类法。
A. 自然 B. 人为 C. 动物 D. 植物 3.赖尔发表了《地质学原理》，这部著作给 以深刻的影响。 A. 牛顿 B. 拉马克 C. 林奈 D. 达尔文 4.生物进化序列在 那里被看作是一个线性阶梯。
A. 达尔文 B. 拉马克 C. 布丰 D. 林奈
(二)填空题
1.林奈的功绩是巨大的，他被称为 之父。
2.林奈提出的分类系统是:界、纲、 、属、 。
3.自然分类法人为，物种是 的。
4.人为分类法认为，物种是 的。
5.同源器官的功能不同，但在骨骼构造和它们在身体中的部位却是 的。 6.达尔文在 一书中论述了他的进化论。
7. 建立了确定病原体与非病原体的方法，这一方法被称为 准则。
(三)名词解释
1.人为分类法
2.进化谱系树
3.胚胎学中的预成论
4.胚胎学中的渐成论
5.生物发生律
(四)简答题
1.达尔文进化论的要点及其意义。
2.细胞学说的建立及其意义。
近代天文学和地质学的进步
(一)单项选择题(在备选答案中只有一个是正确的，请将选出的标号填在题后括号内)
1.天王星被发现后，人们从它的异常行为推算出另一颗行星的存在。这一预言的科学根据是 。
A. 哥白尼学说 B. 万有引力定律 C. 开普勒定律 D. 伽利略的发现 2.我国在发现小行星方面作出突出贡献的是 天文台。 A. 北京天文台 B. 上海天文台 C. 紫禁山天文台 D. 云南天文台 3.应用光谱分析方法，人们首先在太阳上发现了 元素。 A. 氧 B. 氢 C. 氮 D. 氦 4.近代第一个提出有科学价值的天体起源和演化学说的是德国哲学家 。
A. 黑格尔 B. 恩格斯 C. 康德 D. 费尔巴哈 5.地质学的研究表明， 是由古代生物体的遗骸变化而成的。 A. 化石 B. 水成岩 C.铁矿石 D. 火成岩
(二)填空题
1.近代第一个有科学价值的天体起源和演化假说是德国人提出的 假说。 2.地质学是以研究 为对象的科学。
3.地层学的研究表明，每一地层都含有独特的生物 ，以此可判断地层并确认它们的 。
4.地质现象的特点是，它的变迁历史极为漫长，而且不可能在人为控制条件下
。
5.赖尔人为应该用已知的自然法则解释自然，他的名言是:“现在是认识
的钥匙。”
6.在已发现的众多小行星中，有6颗小行星被冠以中国人的名字，其中有 和
的名字。(可任选两人的名字)。
(三)名词解释
1.双星
2.矿物
(四)简答题
1.海王星发现的依据，这一发现说明了什么,
2.水成论和火成论的主要观点。
3.灾变论与渐变论的主要观点。
