中国古代物理学优秀教案.ppt

第一篇 古代物理学 第一章 中国古代物理学 一. 中国古代自然哲学中的物质观 元气论 原子论 阴阳说 五行说 b) 王充(东汉，公元27-97年)“天地，含气之自然也。”他反对“天造万物”之说：“如谓天地为之，为之宜用手，天地安得用千千万万手，并为万万千千之物乎！ 王夫之重视实践，曾深入手工作坊考察制墨烧汞过程，得出“生非创有，死非消灭”的重要结论。 c) 元气论在应用上特别是在生物物理方面有不少实际的研究价值。如：人体“内气”与“外气”问题，生物场的仪器探测，“ 外气”的信息传递与人体特异功能等。 d）元气论作为自然哲学派别在开辟认识自然的道路上有一定作用，但其发展缓慢，长期停留在定型观察、推测、玄想阶段，缺乏科学记述、实验、数学处理方法的配合，在相当程度上尚未完全脱离方家道士之类宗教玄学的影响。 二 中国古代自然哲学的时空观和运动观 1. 关于时空与宇宙的概念： 战国时尸佼（390~330B.C《尸子》成书于汉代） 说:“四方上下曰宇，往古今来曰宙”。“宇宙”包括了空间和时间的统一性与无限性。 《墨经》： “宇，弥异所也”。 《经说》：“宇、蒙东西南北”。“久（宙），弥异时也”，“久，合古今旦莫（暮） ”。 运动中的时空相关性 《墨经》：“动，域徙也” （地点的变动）； “俱止，动”（物体上各 处作同样运动）； “偏，际徙”（边沿的移动， 转动）。 “宇域徙，说在长宇久”（ 空间的位置变动,发生在一定 间隔的空间和时间内）。 这是从直观观察中看到时空 的统一，看到时空与运动的 紧密联系。 3. 时空（宇宙）无限的观点 张衡《灵宪》：“宙之端 无穷” 王充：“天去人高远，其气苍茫无端末” 柳宗元：“无中无旁，乌际乎天则？” 南宋邓牧：“天地大也，其在虚空不过一栗耳！”谓天地之外无复天地，岂通论耶？” 元《琅琊记》：“天地亦物也，天地之外更有天地”。 4.惠施对直觉时空观的非难。 建立科学的时空观，必须敢于怀疑通常建立在知觉经验上的时空观与运动观，惠施的非难应该是使这一认识深化的起点，闪烁着我国古代人民智慧的光辉，其“历物十事”和“二十一辩”除前述两条和个别条之外，可以按性质作如下排列： （a）“无厚不可积也，其大千里”(二维平面); （b）“天与地卑，山与泽平” （从宇空看地球） （c）“距不方，规不可以为圆” (无理想的线条) （3） 关于物质及其变化 （a）“指不至，物不绝” （人眼之外，物质连绵不绝）； （a）“火不热” （对高温而言）； （b）“目不见” （有不可见的光）； 第二节 一. 我国古代力学的成就 研究方法 流体力学 机械与技术成就 刚体力学 动力学 运动学 基本测量 人类工具的制造和使用中，慢慢的积累了 简单的力学知识。我国古代在力学的基本理 论方面有相当完整的概念体系，但在表述方 面却不精密。 ⑵ 时间的计量与计时器 我国古代设官专司天文历算，因此在 时间的计量与测时仪器方面在十四世纪 欧洲出现机械时钟前一直有很高水平。 （3）重量 1954年湖南长沙左家公山战国楚墓出土的我国最早的天平及砝码，在半两范围内比较准确。 液体比重：古代制盐工人（如台州，11世纪）用十枚莲子测盐卤（十粒有三粒以上直立浮起便是浓卤，二粒以下且有水平浮气的是稀薄液），以蛋或桃仁也可。 原理近似与近代的 浮笔式比重计 唐代中国人在世界上第一次用科学方法测量了子午线的长度。到了清代又组织了两次较大规模的子午线实测，并以2部营造尺为标准，把长度单位和地球经线一度的弧长联系起来，规定1800尺为一里，而200里合地球的1度 运动学 ⑴运动与静止的相对性。 王 充《论衡·说心篇》 ： “日昼行千里，夜行千里，麒麟昼日亦行 千里，然则日行舒疾，与麒麟相类似也，” 唐代《观象玩占》记风速： “动叶十里，鸣条百里，摇之二百里，拔大根三 千里，”这种分类方法比较科学，但只是“平均速 率”概念。 “钟鼓轮”部分描述的转动： 六牙距为一刻，五十牙距为一时，六百牙距为十二时。 3.动力学 ⑴ 惯性 ⑶ 力与运动的关系 王充《论衡·效力篇》：“凿所以入木者，槌叩之也，……” ⑷ 功的概念 《淮南子·谬称训》：“物之功，动而有益，则损随之。”“功”的概念，在这里明确和“动”相联系，又和“损”与“益”相联系。 例如：隋代李春在公