- 主题:关于十大的“物理教育也要被文科生给毁掉”?
物理学源于对客观世界的观测,其目的就是为了解释客观现象,发掘现象背后的客观规律。因此,物理学中的最基本的概念及相应物理量的引入,都是需要实验作为支撑的,不是凭空产生的。
人们一般把牛顿力学分为3块内容:运动学、动力学、静力学。运动学只涉及位矢、速度、加速度的问题,即只谈运动现象,不涉及背后的原因。动力学则要揭示物体间相互作用(牛顿将之归结为力)对运动的影响,动力学问题涉及力和质量,重要的动力学量:力、动量、力矩、角动量、动能或机械能。静力学则是动力学的特例,研究物体静力平衡问题。
下面就单纯从运动学角度介绍速度概念和速度这个物理量的引入。
在运动学范畴建立速度概念和相应物理量,只需有空间和时间概念就可以,这时物体就是几何形体,不涉及质量。
基于这样的实验事实:(1)物体都在运动,即运动是物质的本性之一,(2)物体运动有不同方向,且有快有慢。需要引入什么概念表征物体的运动特性?首先可以引入位矢概念并定义相应的物理量:矢量r,物体的位矢r变了,则表明物体运动了。但只有位矢不够,它只能表征物体动了,不能准确地表征物体运动有不同方向和快慢。进一步引入速度概念解决运动方向及快慢问题。那相应的物理量怎么定义,考虑到位矢随时间变化就表明物体在运动,则相应物理量的定义应该用到位矢和时间。通常以最最简单的关系下定义:线性或反比关系。则定义矢量v表示速度,规定它等于位矢对时间求导(大小是路程对时间求导,匀速直线运动下就是路程除以时间)。这样定义的矢量v能不能准确的反映运动方向即快慢,还需把该量用到其它涉及到运动的问题中进行检验,历经大量实践的检验,好使,就表明这样引入的物理量合适,正确。
物理学很多基本概念和相应物理量都是以上述类似方式建立的,如力、惯性质量、温度、理想气体温标、电荷、电场等。
物理学最终目的是解释客观现象,发掘客观规律。这意味着需要依据实验,建立能反映客观规律的物理量之间的定量关系式。物理量之间的定量关系式表明物理量之间存在逻辑关系,所以可以把数学和逻辑学当做方法用到物理问题研究中。但这些也是物理学(自然科学)和数学、逻辑学、诡辩、迷信的分水岭。数学是有了基本公理,就可以依据逻辑推演出一个理论体系,它可以不依赖客观世界,只存在于脑袋中,所以数学是科学,但不是自然科学。逻辑学、诡辩、迷信就更不是自然科学。近现代物理学史上,很多物理学家数学并不太出色,但却做出了惊人的发现,就在于他在不停地思索猜测实验现象背后的东西,这些思考过程中很多时候是没有什么逻辑可言的。
目前中学物理中的主要问题是把数学、逻辑等和物理混到一块,甚至混为一谈。的确,物理需要用到数学、逻辑等,但这些不是物理。举个例子,不少高中教材中把牛顿力学中的相对运动变换—伽利略速度变换说成是速度合成与分解。“速度合成与分解”这种说法极易是学生造成错觉,伽利略速度变换就是数学矢量合成或分解公式而已,完全忽视了参考系的重要性。忽视各个速度是在那个系中测量的,忽视为什么不同系的速度可以直接以矢量叠加(使用了绝对空间和绝对时间)。
该题的问题在于,对一个没有学过任何物理的人来说,竟然可以只依靠(1)语文的阅读理解得到正确答案,(2)情商高得到正确答案(听出题人的话)(2)依靠数学或逻辑学得到正确答案。这是在考查学生的物理知识吗?
建议出题的老师去知名大学物理系去进修,以提高物理品味。
既然是物理题,就要有物理味,而不是搞成数学或逻辑概念那套东西,这种东西多了,会使人走向诡辩。看看回帖中那些说风凉话的得意者,基本是这一类,这类人可能与之讨论毫无意义,那些被动的反倒是认真思考的。
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FROM 166.111.247.*
目前确实有点过于强调学科融合,经常一个问题涉及N个学科,其实对于一些本身很纯粹的学科,没有太大的必要非得在考试的时候去融合。要不然就跟我们那会高考一样,考大综合。但那个大综合考察方式也就执行了一年就取消了。
【 在 a358 的大作中提到: 】
: 物理学源于对客观世界的观测,其目的就是为了解释客观现象,发掘现象背后的客观规律。因此,物理学中的最基本的概念及相应物理量的引入,都是需要实验作为支撑的,不是凭空产生的。
: 人们一般把牛顿力学分为3块内容:运动学、动力学、静力学。运动学只涉及位矢、速度、加速度的问题,即只谈运动现象,不涉及背后的原因。动力学则要揭示物体间相互作用(牛顿将之归结为力)对运动的影响,动力学问题涉及力和质量,重要的动力学量:力、动量、力矩、角动量、动能或机械能。静力学则是动力学的特例,研究物体静力平衡问题。
: 下面就单纯从运动学角度介绍速度概念和速度这个物理量的引入。
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FROM 103.35.105.*
你高估了。他们根本谈不上数学或逻辑,有点考试技巧,当个宝贝。现在很多老师学科知识有限,所以专注出文字游戏题,以为学问
【 在 a358 (a358) 的大作中提到: 】
: 物理学源于对客观世界的观测,其目的就是为了解释客观现象,发掘现象背后的客观规律。因此,物理学中的最基本的概念及相应物理量的引入,都是需要实验作为支撑的,不是凭空产生的。
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: 人们一般把牛顿力学分为3块内容:运动学、动力学、静力学。运动学只涉及位矢、速度、加速度的问题,即只谈运动现象,不涉及背后的原因。动力学则要揭示物体间相互作用(牛顿将之归结为力)对运动的影响,动力学问题涉及力和质量,重要的动力学量:力、动量、力矩、角动量、动能或机械能。静力学则是动力学的特例,研究物体静力平衡问题。
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FROM 125.33.217.*
要不说现在的选拨体系,
很难成就大家,
空谈误国,
实干兴邦。
学森之问,
要几代人持续不间断地努力,
或许才能解答。
哈哈哈
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FROM 114.246.96.*
楼主这一段有启发,学习了。。。
不如我们来讨论一下,那道题出题者的意图是什么,如何才能正确体现出那种意图
我先试着猜测一下,那道题是想说速度和距离以及时间无关,想问速度和什么有关?
【 在 a358 的大作中提到: 】
: 物理学源于对客观世界的观测,其目的就是为了解释客观现象,发掘现象背后的客观规律。因此,物理学中的最基本的概念及相应物理量的引入,都是需要实验作为支撑的,不是凭空产生的。
: 人们一般把牛顿力学分为3块内容:运动学、动力学、静力学。运动学只涉及位矢、速度、加速度的问题,即只谈运动现象,不涉及背后的原因。动力学则要揭示物体间相互作用(牛顿将之归结为力)对运动的影响,动力学问题涉及力和质量,重要的动力学量:力、动量、力矩、角动量、动能或机械能。静力学则是动力学的特例,研究物体静力平衡问题。
: 下面就单纯从运动学角度介绍速度概念和速度这个物理量的引入。
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FROM 123.121.177.*
比如开车时,地面摩擦、风阻系数不变的前提下,可以说速度与踩油门的力度有关
【 在 qianyishi (qianyishi) 的大作中提到: 】
: 楼主这一段有启发,学习了。。。
: 不如我们来讨论一下,那道题出题者的意图是什么,如何才能正确体现出那种意图
: 我先试着猜测一下,那道题是想说速度和距离以及时间无关,想问速度和什么有关?
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FROM 61.242.135.*
【 在 qianyishi 的大作中提到: 】
: 楼主这一段有启发,学习了。。。
: 不如我们来讨论一下,那道题出题者的意图是什么,如何才能正确体现出那种意图
: 我先试着猜测一下,那道题是想说速度和距离以及时间无关,想问速度和什么有关?
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我倾向于一些跟帖的说法,出题人希望学生了解(1)速度怎么定义的,(2)速度是反映物体的运动属性的量,(3)速度是状态量,不取决于路程和时间的大小,然后落脚点是(4)决定速度的因素,物体自身是其中之一。
争议主要是(3)(4)点。第(3)点单从速度定义是无法证明的。电学中常见的例子就是电阻,有些材料的伏安特性曲线是线性的,有些不是,即有些材料的电阻和电压有关。所以出题者干脆就直接灌输学生“它不随定义所用的物理量的大小而改变。例如...”,这不就把答案直接说出来了。第(4)点也是从速度定义无法证明。但是从逻辑上可以证明,因为引入速度就是为了反映物体的运动,那当然物体自身是决定速度的因素之一。所以这题就变成阅读理解题和逻辑题了,这让学过物理的人感到很别扭。
引入物理量都是为了解释实验现象。目前光引入速度只能做到描述运动状态,解决不了物体运动起源问题。也就是测量了物体的速度,能知道物体在动,动的快慢,但为什么动、为什么一会快、一会慢,这个单靠运动学决绝不了。有人说通过加速度或参照系就能解释速度为什么会变,会落入循环论证怪圈。
物体运动起源问题我认为有两个:(1)物体一出生为什么就有速度?(2)出生后物体的速度为什么会变?
根据实际观察:(1)物体出生就有速度,是和物体、母体以及周围其它物体的相互作用有关。(2)出生后物体的速度为什么会变是和物体与其他物体的相互作用有关。也就是物体运动起源是动力学问题。若能知道相互作用,就能了解物体是怎么产生的,如何变化的。相互作用是物理学家研究的核心内容。
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FROM 166.111.247.*
这道题就是想说
v=s/t是书里的定义式
但是定义式不等于决定式
v=v0+积分(f/m)dt才是决定式(该式可能中学不学)
不要把定义和决定的概念混淆了
我记得大学信号与系统里也有类似的题
系统函数是由输入输出的拉氏变换之比定义的
但是决定系统函数的是系统本身
记得不太清楚最早出处了,但是似乎是mit那本教材课后习题就有类似的
然后这道题本身已经是题库里的常见题了
随便一搜
系统函数H(s)是由()决定的。
A.激励信号E(s)B.响应信号R(s)C.激励信号E(s)和响应信号R(s)D.系统
所以很可能就是出题人模仿大学的类似题出的而已。在大学这都能成为一个经典考点,
在中学考的时候多讲些引导而已。
【 在 a358 的大作中提到: 】
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: 我倾向于一些跟帖的说法,出题人希望学生了解(1)速度怎么定义的,(2)速度是反映物体的运动属性的量,(3)速度是状态量,不取决于路程和时间的大小,然后落脚点是(4)决定速度的因素,物体自身是其中之一。
: 争议主要是(3)(4)点。第(3)点单从速度定义是无法证明的。电学中常见的例子就是电阻,有些材料的伏安特性曲线是线性的,有些不是,即有些材料的电阻和电压有关。所以出题者干脆就直接灌输学生“它不随定义所用的物理量的大小而改变。例如...”,这不就把答案直接说出来了。第(4)点也是从速度定义无法证明。但是从逻辑上可以证明,因为引入速度就是为了反映物体的运动,那当然物体自身是决定速度的因素之一。所以这题就变成阅读理解题和逻辑题了,这让学过物理的人感到很别扭。
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修改:zyd FROM 118.114.20.*
FROM 118.114.20.*
恩,学知识过程就是这样,学得越多,认识越深刻,对以前的某些认识进行修正。
我是理科生,没学过信号与系统。我猜测,系统是线性系统的情况下,你的题的答案才是只决定于系统。
物理学中也有线性响应理论,是量子统计中的内容,主要解决系统在外界扰动的作用下,出现的反应,
在线性近似下,响应函数决定于系统和其开始时的量子态,与外界扰动无关。这个似乎和你们的类似。
【 在 zyd 的大作中提到: 】
: 这道题就是想说
: v=s/t是书里的定义式
: 但是定义式不等于决定式
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修改:a358 FROM 166.111.247.*
FROM 166.111.247.*
系统函数本身就是线性时不变系统才有的概念
对信号进行傅里叶或者拉普拉斯变换
本质上是一种线性分解的处理,当信号通过的系统是线性时不变系统的时候
这种分解才有绝大部分的意义
人的大部分知识都是限定范围的
现在这些复杂的芯片都是基于线性时不变的系统的
非线性的内容复杂度一下就上去了
要想大规模堆叠就不太可能
【 在 a358 的大作中提到: 】
: 恩,学知识过程就是这样,学得越多,认识越深刻,对以前的某些认识进行修正。
: 我是理科生,没学过信号与系统。我猜测,系统是线性系统的情况下,你的题的答案才是只决定于系统。
: 物理学中也有线性响应理论,是量子统计中的内容,主要解决系统在外界扰动的作用下,出现的反应,
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修改:zyd FROM 118.114.20.*
FROM 118.114.20.*