硬币的物理学应用2012-04-10.doc

硬币的物理学应用 李斌，张国晨，王逸鸥 居里夫人说：“我们要把人生变成科学的梦，然后再把梦变成现实。科学创造改变了世界，科学创造让人们的梦想照进现实。科学并不是呆板枯燥的，科学与世界上其他的艺术一样充满魅力。”物理也是如此，它闪现着自身迷人的光辉。物理学作为严格的定量的自然科学的带头学科，一直在科学技术的发展上发挥着积极重要的作用，无论在生活中还是在社会中都有着举足轻重的地位。物理是以实验为基础的学科，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验，因此物理学本身与实验是紧密不可分的。物理实验可以培养学生们实事求是的科学态度，提高学生良好的实验素质，锻炼学生的创新能力、观察能力、合作能力，帮助他们发现和掌握物理规律、获取物理知识。同时又能让学生理论联系实际，运用理论指导实践，在今后的物理教学中，使学生学习物理更贴近生活，激发学生的学习兴趣。所以此次课题研究是以实验为主。 在生活中，物理知识与我们息息相关，那小小的一枚硬币中存在那些物理知识呢？下面，我们就来对此进行探究。在本章节的内容中，我们着重从如下方面进行研究：首先讲述硬币的起源；其次硬币在初、高中物理实验中的主要应用。 一、硬币发展史 中国是世界上最早使用货币的国家之一，使用货币的历史长达五千年之久。中国古代货币在形成和发展的过程中，先后经历了六次重大的演变 （一）由自然货币向人工货币的演变 在中国的汉字中，凡与价值有关的字，大都从“贝”。由此可见，贝是我国最早的货币。 随着商品交换的迅速发展，货币需求量越来越大，海贝已无法满足人们的需求，人们开始用铜仿制海贝。铜贝的出现，是我国古代货币史上由自然货币向人工货币的一次重大演变。 随着人工铸币的大量使用，海贝这种自然货币便慢慢退出了中国的货币舞台。 由杂乱形状向规范形状的演变 从商朝铜贝出现到战国时期，我国的货币逐渐形成了以诸侯称雄割据为特色的四大体系，即：铲币、刀币、环钱、楚币（爰金、蚁鼻钱）。 秦统一中国后，秦始皇于公元前二一年颁布了中国最早的货币法“以秦币同天下之币”，规定在全国范围内通行秦国圆形方孔的半两钱。 圆形方孔的秦半两钱在全国的通行，结束了我国古代货币形状各异、重量悬殊的杂乱状态，是我国古代货币史上由杂乱形状向规范形状的一次重大演变。秦半两钱确定下来的这种圆形方孔的形制，一直沿续到民国初期。 由地方铸币向中央铸币的演变 据《汉书·食货志》记载，刘邦建汉后，允民私铸钱币。豪绅富商和地方势力乘机大铸恶钱而牟利。文帝时“邓通大夫也，以铸钱财过王者。”元鼎四年（前一一五年），汉武帝收回了郡国铸币权，由中央统一铸造五铢钱。从此确定了由中央政府对钱币铸造、发行的统一管理，这是中国古代货币史上由地方铸币向中央铸币的一次重大演变。 此后，历代铸币皆由中央直接经管。铸币权收归中央，对稳定各朝的政局和经济发展起了重要的作用。 由文书重量向通宝、元宝的演变 秦汉以来所铸的钱币，通常在钱文中都明确标明钱的重量，如“半两”、“五铢”、“四铢”等等（二十四铢为一两）。 唐高祖武德四年（六二一年），李渊决心改革币制，废轻重不一的历代古钱，取“开辟新纪元”之意，统一铸造“开元通宝”钱。开元通宝一反秦汉旧制，钱文不书重量，是我国古代货币由文书重量向通宝、元宝的演变。 开元通宝钱是我国最早的通宝钱。此后我国铜钱不再用钱文标重量，都以通宝、元宝相称，它一直沿用到辛亥革命后的“民国通宝”。 由金属货币向纸币交子的演变 北宋时，由于铸钱的铜料紧缺，政府为弥补铜钱的不足，在一些地区大量地铸造铁钱。据《宋史》记载，当时四川所铸铁钱一贯就重达二十五斤八两。在四川买一匹罗（丝织品），要付一百三十斤重的铁钱。铁钱如此笨重不便，纸币交子就在四川地区应运而生。交子的出现，是我国古代货币史上由金属货币向纸币的一次重要演变。 交子不但是我国最早的纸币，也是世界上最早的纸币。 由手工铸币向机制纸币的演变 清朝后期，随着国外先进科学技术的逐渐传入，光绪年间已开始在国外购买造币机器，用于制造银元、铜元。后来，广东开始用机器制造无孔当十铜元。因制造者获利丰厚，各省纷纷仿效。 清末机制货币的出现，是我国古代货币史上由手工铸币向机制货币的重演变。 从此，不但铸造货币的工艺发生了重大变化，而且使流通了二千多年的圆形方孔钱寿终正寝1.巧取水中硬币 实验材料盘子1个、玻璃杯1个、纸片1张、水、打火机。实验步骤 （1）往盘子里倒入少量的水，并且把硬币放在盘中。 （2）把一张纸片点燃，放入玻璃杯中，把杯子倒放在盘子硬币旁边（3）玻璃杯中的水位开始上升，最后盘子里的水都进入杯中，让出了硬币。原理：纸片燃烧时，部分受热膨胀的空气从杯中溢出。杯子倒放后，火焰因缺氧熄灭，外面具有正常，从而把盘中的水挤入杯中。把几个相同的硬币放在光滑的桌面上，一