大學(xué)一年級(jí)物理課前作業(yè)

1、1 直覺(jué)思維在核能研究的兩個(gè)重要發(fā)現(xiàn) (即作為其理論基礎(chǔ)的愛(ài)因斯坦的相對(duì)論和作為其實(shí)驗(yàn)性突破的費(fèi)米的慢中子效應(yīng) )中起過(guò)關(guān)鍵性的作用。科學(xué)地解讀直覺(jué)思維 ,并充分認(rèn)識(shí)其在知識(shí)創(chuàng)新中的地位、作用 ,對(duì)于提高創(chuàng)新能力至關(guān)重要。于是我搜到愛(ài)因斯坦：我是如何發(fā)現(xiàn)相對(duì)論的 ，其中寫(xiě)到關(guān)于對(duì)廣義相對(duì)論的設(shè)想是在兩年之后，即1907年開(kāi)始的。這種想法開(kāi)始得很突然，當(dāng)時(shí)我對(duì)狹義相對(duì)論并不那么滿(mǎn)意，因?yàn)樗粐?yán)格地限制在相互具有恒定速度的參考系之中，它不適用于一個(gè)作任意運(yùn)動(dòng)的參考系，于是我努力把這一限制取消，以使這一理論能在更為一般的情況下討論。這個(gè)難題的突破點(diǎn)突然在某一天找到了。那天，我坐在伯爾尼專(zhuān)利局辦公室里

2、，腦子里突然閃現(xiàn)了一個(gè)念頭：如果一個(gè)人正在自由下落，他決不會(huì)感到他有重量。我吃了一驚，這個(gè)簡(jiǎn)單的想象給我的印象太深了，它使我由此找到了新的引力理論。這些都是直覺(jué)的很好例證，也正是有這種感覺(jué)的存在，前人們才提出了一個(gè)有一個(gè)科學(xué)理論和推理。2.質(zhì)點(diǎn)是指根據(jù)研究問(wèn)題的性質(zhì)，在某些情況下可以忽略物體的大小和形狀，把物體看成是一個(gè)具有一定質(zhì)量的點(diǎn)，這樣抽象后的理想物體模型稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)。由此延伸，物理學(xué)中的模型，即在研究問(wèn)題時(shí)忽略次要因素、突出主要矛盾，通過(guò)理想化的方法將實(shí)際中的事物進(jìn)行簡(jiǎn)化所構(gòu)成的模型。模型的價(jià)值：建立模型可以幫助人們透過(guò)現(xiàn)象，從本質(zhì)認(rèn)識(shí)和處理問(wèn)題，將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化；建立模型還可以幫助人們顯

3、示復(fù)雜事物及過(guò)程，幫助人們研究不易甚至無(wú)法直接觀察的現(xiàn)象。3 參考系指研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所選定的參照物體或彼此不作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體系。參考系不同，同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一定相同，任何狀態(tài)都可能。比如一個(gè)人勻速騎自行車(chē)：以地面為參照系：自行車(chē)在做直線(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)；以汽車(chē)人人為參照系：自行車(chē)靜止；以身后一輛急剎車(chē)的汽車(chē)為參照系：自行車(chē)做變速運(yùn)動(dòng),而且是加速運(yùn)動(dòng)；以車(chē)前一輛由靜止加速的汽車(chē)為參照系：自行車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)以上方向相同時(shí),都是在做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).如果以人為參照系,自行車(chē)輪胎上的任一點(diǎn)都在做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； 4.過(guò)程量是一段時(shí)間累積的量，狀態(tài)量是瞬間生成或具有的。（過(guò)程量：是在某個(gè)時(shí)間過(guò)程中累積發(fā)生的量，需要在一段

4、有限長(zhǎng)度的時(shí)間內(nèi)才能生成，不能瞬間完成或瞬間具有。比如位移。狀態(tài)量：不需要在一個(gè)時(shí)間過(guò)程中累積生成，瞬間就生成或者具有，通常會(huì)反映物體在這個(gè)瞬間的狀態(tài)。比如速度。過(guò)程量一定決定狀態(tài)量的變化量。）5 加速度是描述單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量的物理量。不一定能確定。加速度方向就是力的方向,物體運(yùn)動(dòng)軌跡在速度方向和力的方向之間,如果是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度方向指向圓心，非勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)凹處就是加速度的方向范圍,但是不能確定它的具體方向。6.個(gè)人認(rèn)為沒(méi)有必要。加加速度是描寫(xiě)加速度變化快慢的物理量，其物理意義不太直觀，且已有的物理量解決大多數(shù)物理上的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題已經(jīng)足夠，因此不具有專(zhuān)門(mén)討論的必要；二是由于加速度變化

5、不大，從而加加速度對(duì)問(wèn)題影響較小。（加加速度大多在工程學(xué)和物理學(xué)的混沌理論和非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)中有所應(yīng)用，可由已有概念導(dǎo)出。）7 比如平拋運(yùn)動(dòng)，雖然是個(gè)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，但不是無(wú)規(guī)則曲線(xiàn)，在數(shù)學(xué)上，其軌跡為拋物線(xiàn)，物理上可將其運(yùn)動(dòng)分解為豎直方向與水平方向，豎直方向做加速度為g的自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向上因?yàn)椴皇苋魏瘟Γê雎钥諝庾枇Γ┳鰟蛩僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng) 水平位移可直接用初速度計(jì)算 時(shí)間是相同的 因而可求解其他物理量.這樣是這個(gè)問(wèn)題大大簡(jiǎn)化了，細(xì)化成兩個(gè)互不影響的小問(wèn)題，便與研究和總結(jié)。8.含義：自然坐標(biāo)系是沿質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌道、以運(yùn)動(dòng)軌跡的切向和垂直切向的方向（稱(chēng)為法向）為坐標(biāo)軸建立的坐標(biāo)系。（在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌道上任取一點(diǎn)

6、作為坐標(biāo)原點(diǎn)O,質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置，都可用它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的軌跡的長(zhǎng)度來(lái)表示。）為什么不通用：自然坐標(biāo)系的切向和法向是隨時(shí)間變化的，一定程度上增加了問(wèn)題的復(fù)雜性。而直角坐標(biāo)系是把運(yùn)動(dòng)沿互相垂直的方向進(jìn)行分解，得到各個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)，互相垂直的分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，可單獨(dú)、分別進(jìn)行簡(jiǎn)化分析。（更有助于對(duì)題意的理解，更有助于解題，更符合人類(lèi)認(rèn)識(shí)問(wèn)題的習(xí)慣模式。）好處：它能夠研究看出哪一部分是由速度大小變化產(chǎn)生的加速度，哪一部分是由速度方向變化產(chǎn)生的加速度。自然坐標(biāo)系適用于描寫(xiě)圓周運(yùn)動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式。原因：其切向加速度即質(zhì)點(diǎn)速率變化的快慢，法向加速度即速度方向變化的快慢。能夠更好地、更直觀的解釋物

7、理問(wèn)題。9 慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種屬性，它只與物體的質(zhì)量有關(guān)慣性是一切物體固有的屬性，無(wú)論是固體、液體或氣體，無(wú)論物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，都具有慣性。描寫(xiě)的時(shí)候稱(chēng)其據(jù)有慣性。伽利略的定律：物體下落的加速度與物體的重量無(wú)關(guān),也與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)如何提出：在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果忽略摩擦力帶來(lái)的影響，我們發(fā)現(xiàn)鋼珠從左邊滾下后，再?gòu)挠疫叺男泵鏉L上，鋼珠將上升到與左邊釋放高度相同的點(diǎn)；若將右邊的傾斜角減小，鋼珠還是上升到原來(lái)的高度，但通過(guò)的路程比原來(lái)更長(zhǎng)；假設(shè)右邊的軌道為水平，鋼珠想要達(dá)到原來(lái)的高度，但是鋼珠無(wú)法達(dá)到原來(lái)的高度，鋼珠將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。伽利略通過(guò)“理想斜面實(shí)驗(yàn)”和科學(xué)推理，得出的結(jié)論是： 力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。成功的思維模式：他進(jìn)行了理想化推理。（也稱(chēng)作理想化實(shí)驗(yàn)）它標(biāo)志著物理學(xué)的真正