收藏 分享(赏)

物理学的领路人_邵鹏军主编.pdf

上传人:la****1 文档编号:2334461 上传时间:2023-05-07 格式:PDF 页数:145 大小:4.53MB
下载 相关 举报
物理学的领路人_邵鹏军主编.pdf_第1页
第1页 / 共145页
物理学的领路人_邵鹏军主编.pdf_第2页
第2页 / 共145页
物理学的领路人_邵鹏军主编.pdf_第3页
第3页 / 共145页
物理学的领路人_邵鹏军主编.pdf_第4页
第4页 / 共145页
物理学的领路人_邵鹏军主编.pdf_第5页
第5页 / 共145页
物理学的领路人_邵鹏军主编.pdf_第6页
第6页 / 共145页
亲,该文档总共145页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、求知文库物理学的领路人邵鹏军主编远方出版社图书在版编目()数据物理学的领路人邵鹏军主编呼和浩特:远方出版社,(重印)(求知文库李波主编)物 邵 物理学家生平事迹世界青少年读物 中国版本图书馆 数据核字()第 号求知文库物理学的领路人主编邵鹏军出版远方出版社社址呼和浩特市乌兰察布东路 号邮编 发行新华书店印刷廊坊市华北石油华星印务有限公司开本 印张 字数 千版次 年 月第版印次 年 月第次印刷印数 标准书号 远方版图书,版权所有,侵权必究。远方版图书,印装错误请与印刷厂退换。书书书前言 求知文库 是一套介绍科普知识的丛书,涵盖了环境、能源、科技等方面的知识。现代社会拥有高度文明,人类的物质、精神

2、生活都很丰富。但立足长远,能源贫乏、环境污染、物种灭绝、自然灾害这些问题,却始终困扰着人类,阻碍着社会发展,甚至给人类带来了巨大的灾难。而青年一代正是未来社会发展的主要力量,怎样传承世界文明,使人类能够更和谐、快速地发展呢?答案是青少年应该具备足够的知识,了解前人创造的文明,了解社会发展的现状,在此基础上,发展新科技,保证社会长足发展。随着“科教兴国”战略的实施,以电视电脑为媒介的科学教育专题节目也越来越多。但考虑到电视传播转瞬即逝,电脑传播还不是很普及,为更方便读者阅读,我们特推出 求知文库 这套丛书。本丛书覆盖面广,语言流畅、通俗易懂,兼顾了科学性和趣味性。希望能给青少年朋友提供一个了解人

3、类文明、发展的窗口,为青少年朋友增长知识、促进成长尽一份薄力。本套丛书最大的特点在于:她用鲜活的语言、生动的故事把那些原本枯燥乏味的知识讲得浅显透彻、趣味盎然;把那些生活中经常碰到的或忽略了的日常现象讲得令人恍然大悟、豁然开朗;她真正地把学生课本所学的知识和社会实践融汇贯通了。在本套丛书的编写过程中,我们得到了许多专家及学者的指导和帮助,在此表示衷心的感谢。在组稿过程中,我们对一些业已发表的稿件进行了采编,有部分未能联系到原作者。望作者见书后与我们联系,以方便寄付稿酬。编 者物理学的领路人目录阿基米德()在亚历山大里亚()杠杆原理的发现()神奇的数学家()从王冠得到启示()浮力定律的诞生()故

4、国风光图()两千年解不开的题()叙拉古保卫战()抗敌在海上()叙拉古的陷落与巨人陨落()麦克斯韦()勤奋好学()负笈剑桥()土星上的光环()跨入电磁学()力线理论的突破()电磁学通论 的诞生()身后()求知文库伦琴()伦琴的成长时期()在瑞士()向物理王国奔去()发现 射线()晚年()赫兹()聪慧的少年()赫兹弃工学理()前人的成就()名师和高徒()赫兹从柏林到基尔()卡尔斯鲁厄的实验()确立电磁理论()在波恩的最后日子()影响深远()玻恩()求学之路()当上物理学家()和爱因斯坦的友情()量子力学的创立()书书书物理学的领路人阿基米德我们进入中学学习,从圆周率()值中首先会接触到“阿基米德”

5、的名字。以后,在学习物理,接触到“浮力”时,又学习了“阿基米德定律”,而且还有“阿基米德杠杆”、“阿基米德螺旋”等等。阿基米德不但是一个伟大的数学家,还是静力学、液压静力学等一些现代科学的奠基人,被后人称之为“力学之父”。同时,他还是一位天才的发明家与工程师。他所发明的杠杆、螺旋扬水机等,被劳动人民广泛应用于生产中,至今在我们的生产、生活中,仍然发挥着巨大的作用。“阿基米德”的名字被古今中外、世世代代的劳动人民与科学工作者传颂着。在亚历山大里亚阿基米德 出 生 在 公 元 前 年 西 西 里 岛 东 部 的 一 个 城 邦 国家 叙拉古。叙拉古与西西里岛原是希腊的殖民地。希腊帝国饱经战祸而解体

6、后,这一地区形成了许许多多独立的所谓“希腊化”城邦国家,叙拉古就是其中之一。这里地处地中海北岸,土地肥沃,粮草茂盛,素有“粮仓”之称。西西里岛的是处于欧洲与非洲的连接地带,这里随着造船业的迅速发展和手工业的发展而日益成为商业和海上贸易的中转站。这里的人民世世代代承袭古希腊灿烂的文明,用自己的双手,创造着财富,过着富裕安康的生活。在地中海北岸的意大利半岛上,有一个强大的罗马帝国,他们拥有一支规模强大、装备精良的军队和海上船队。随着奴隶制的发展,求知文库奴隶主阶级对奴隶、土地和商业的贪求,使他们对仅隔一狭窄的墨西哥海峡,土地肥沃、物产丰富、商业发达的西西里岛垂涎欲滴。他们处心积虑地养精蓄锐,期望着

7、有一天能跨海征战,占领西西里这个宝岛。而位于地中海南岸、非洲北部的另一商业大国迦太基(今摩洛哥)是地中海沿岸的商业大枢纽。这里的奴隶主素以经商和航海著称。迦太基拥有强大的海军,并且配有战象和攻城设备的步兵。他们也同时看中了富裕的西西里岛,与处在扩张势头上的罗马帝国互相抗衡,一场争夺西西里岛大战一触即发。阿基米德就是在这种形势下来到人世的。他的家庭是一个书香人家,他的父亲叫费狄,是叙拉古有名的学者。阿基米德从小就在父亲的熏陶下,养成了勤奋好学,勤于思考的习惯,并且从父亲那里受到了很好的数学、天文学、几何学的教育。在他 岁以前,就将父亲的藏书全看遍了。求知欲极强的阿基米德又拜访了许多叙拉古的学者,

8、从他们那里学到了许多知识。叙拉古的国王亥洛是一个年轻有为、勇敢善战的将官,曾在希腊皇帝皮尔部下服过役。是他,受到士兵的拥护,在自己的家乡建立了独立的城邦国家,并做了叙拉古的国王。他将自己的国家治理得井井有条,使人民过着富裕的生活。面对南北两大强国对西西里的垂涎,亥洛意识到,要想使自己的国家免于战争的劫难,只能走励精图治、富国强兵之路。因此他不断地派有志报国的青年学者去当时世界的文化中心 亚历山大里亚学习科学知识。公元前 年,岁的阿基米德便成为这些青年学者的一员,被国王亥洛派到亚历山大里亚学习。亚历山大里亚位于尼罗河口,在现在的埃及境内,是地中海沿岸最大的城市。城内的博物院是当时最大的学术中心,

9、包括图书馆研究院等。这里的藏书非常丰富,据说有 万卷之多,因此吸引了全世界的知名学者和科学家。他们在这里博览群书,交流学术思想,对哲学和科学进行研究和总结。阿基米德到了亚历山大里亚之后,一头扎进物理学的领路人了书的海洋中,如饥似渴地吸取前人留下的丰富的文化知识。常常忘了吃饭,每天都是当图书馆闭馆的时候,才恋恋不舍地离开。他不仅吸收书本的知识,而且还经常向长辈和大学者求教。这些学者给了他无私的关怀和教诲,使阿基米德终身受益。在埃及青年科学家埃拉托色尼的影响下,阿基米德迷恋上了天文学。他们两人一起在星光灿烂的亚历山大里亚观察夜空。美丽而图案丰富的天星,激起了阿基米德的遐思和向往,引导他们探索宇宙的

10、奥秘。阿基米德根据长期观察的结果,自己动手制作了一个用水推动的行星仪。这架行星仪由许多齿轮和杠杆巧妙地联系在一个转动轴上,上面有代表太阳、月亮、行星和地球的各点,用水力推动,能模仿太阳、月亮、地球、行星的运动,并能表示出日蚀和月蚀。阿基米德还为此专门写了一本书 天球仪的制作,来阐明自己对星星运行轨迹的解释。埃拉托色尼是一位在数学方面很有造诣的科学家。阿基米德很刻苦地向埃拉托色尼学习数学方面的知识。并在埃拉托色尼的启发下,学习了一套土地丈量法,为尼罗河两岸的冲积平原丈量土地。他能够不爬山就计算出山的高度,甚至还能计算出地球的直径,与我们今天所知的地球直径相差仅 多公里。在当时的学术界,科学家们更

11、多地注重科学理论的形成和阐述,不太重视科学在实际工作和生活中的运用。而阿基米德则不然,他在亚历山大里亚学习期间,曾到各地参观游览。他看到由于尼罗河泛滥,人们不得不一年年加高河堤,这样,堤外高处的农作物得不到灌溉,就研究制作了螺旋扬水机。这是一个两头开口的圆柱形管子,长 公尺,有一个螺旋轴,将管子斜放,一头放在低处的河水里,另一头放在高处的灌溉渠道上。用手摇动把手,或用牲畜拉动长柄,螺旋就会绕轴不间断的旋转,将水连续从低处抽到高处,解决了尼罗河高堤外面的农田灌溉问题。这种机械,人们称之为“阿基米德螺旋”。用“阿基米德螺旋”原理制成的各种器械,可以用来传送小块固体、粉末、粘性液体等,也可以做成螺旋

12、搅拌混合机械,如绞肉机等,一直被求知文库后人沿用至今。最典型的“阿基米德螺旋”线,如我们现在经常使用的熏蚊子的盘香、卷筒纸的端面等。在亚历山大里亚,阿基米德不但学到了许多知识,还培养了善于观察、善于思考的习惯。所以,他一边学习,一边研究思考,一边动手进行实际制作,把自己学到的知识应用于解决劳动人民在生产实践中产生的实际问题。所以他不同于其他的学生,不但学到了知识,还开阔了眼界,掌握了许多本领。杠杆原理的发现阿基米德听从祖国的召唤,告别了培养他多年的亚历山大里亚城,带着丰富的知识与叙拉古人民的期望回到了他的祖国 叙拉古城。国王亥洛任命他为国王顾问,对他满怀期望,希望他能将他在亚历山大里亚学到的东

13、西用于建设祖国,使祖国强大起来。刚回到祖国,阿基米德就走上田间地头,去观察劳动人民的生产生活。他看到田间农夫凿井汲水,用以灌溉农田,农夫的操作实在太劳累了。他们从井台将吊桶放进深深的井里,然后用绳子艰难地一段段提起。以后技术有了改进,农夫们在井台边竖立一根立杆,这立杆上部安一根横杆,它的一端悬挂吊桶,人在另一端用不大的力就可将吊桶吊起,这是什么原因呢?还有当一个巨大的石块,二三人都搬不动时,用一根坚硬的木棒,塞到石块底下,一个人用肩使劲一杠,就能将石块挪动,这又是为什么呢?阿基米德苦苦思索,甚至忘了吃饭,回去后,又经过多次试验,阿基米德得出物体有“重心”的结论。由此出发,他对杠杆的平衡条件进行

14、了数学的证明。从多年来的杠杆原理为基础的生产工具的许多实际应用中,总结出科学、全面、系统的定律,这就是杠杆定律。在 论平面图形的平衡 这部著作中,阿基米德将杠杆原理总结成如下定理:物理学的领路人 重量相等的物体,加在离支点距离相等的杆上是平衡的。重量不相等的物体,加在离支点距离相等的杆上,杆子就倾向重的一面。重量相等的物体加上离支点距离不相等的杆上,杆子就倾向离支点远的一端。一组重物,可用等量的一个重物来代替,只要这个重物的重心是在这一组重物重心的位置上。相反,一个重物可用一组等量的重物代替,只要这一组重物的重心在这个重物重心的位置上。面积不相等但有相似形状的几何图形的重心,在它相似图形相应的

15、位置上。阿基米德发现的关于杠杆的这个定理后来被叫做“阿基米德定理”,它被更通俗的表示为:动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。我们通俗地将使杠杆运动的力叫动力,阻碍杠杆运动的力(通常所说的重物)叫阻力。杠杆的固定点叫支点。从支点到动力的作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力的作用线的垂直距离叫阻力臂。于是,利用这个原理要想将一定的重物(即阻力)移动时,只要使动力臂大于阻力臂时,就可以了。我们日常生活中使用的杆秤,就是杠杆原理的最好证明。阿基米德发现了“杠杆原理”,国王亥洛对此心悦诚服。那时人们已知道,人类所处的地球是一个圆球状的。所以,亥洛想给阿基米德出个难题,于是对阿基米德说:“你能把地

16、球动一动吗?”阿基米德回答说:“能,只要你给予支点。”找出地球的支点是不可能的。而且在宇宙中,地球的重量无法称量,也就谈不到移动它的动力,但是杠杆原理是适用于移动地球的。阿基米德的回答不但有科学依据,还反映出他对自己研究成果充满信心。求知文库神奇的数学家阿基米德不但是个力学家,还是一个伟大的数学家,他在数学方面对人类的贡献也是非常大的。是他首先发现了圆周与直径的比例为 。在当时,人们并不知道圆周率的计算方法。计算周长时,一般沿用古人“直径为一,圆周为三”这个简单的经验进行类推,但计算圆的面积时,则使用古老的、不准确也不科学的比较法。其一是画出圆形,在圆内紧密地摆放一粒一粒的麦子,然后与正方形中能摆放的麦粒数做出比较,用正方形的面积去确定圆的面积;另一种是取一块质地均匀的薄木板,在其上画圆并把它裁割下来,称它的重量,再与同重量的正方形做比较,以确定圆的面积。这两种方法虽然在实用上有其价值,但在理论上不够严密和准确,而且计算方法古老而笨拙。阿基米德通过长时期的思考和研究后,认为圆的直径与周长间有一固定比例,有了这个比例,就可以通过计算求得圆的面积了。这个比例是多少呢?阿基米德按照自己的思路

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 教育教学 > 其它

copyright@ 2008-2023 wnwk.com网站版权所有

经营许可证编号:浙ICP备2024059924号-2