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第一篇:《中国第一位物理学家》

中国第一位物理学家—沈括 .................... 1

摘要 ............................................ 1

1. 中国古代物理学有哪些著名著作 ................. 1

1.1 《墨经》 ..................................................................................... 1

1.2 《淮南万毕术》 ......................................................................... 1

1.3 《考工记》 ................................................................................. 1

1.4 《论衡》 ..................................................................................... 1

1.5 《玄真子》 ................................................................................. 1

1.6 《梦溪笔谈》 ............................................................................. 2

1.7 《革象新书》 ............................................................................. 2

1.8 《乐律全书》 ............................................................................. 2

1.9 《物理小识》 ............................................................................. 2

2. 什么是物理学家 ............................... 2

2.1 物理学家的定义 ......................................................................... 2

2.2 什么是物理学 ........................江西高考..............作文投稿....................................... 2

3. 为什么沈括是中国第一位物理学家 ............... 2

3.1 沈括之前其他人为什么不是物理学家 ..................................... 2

3.2 沈括为什么是第一位物理学家 ................................................. 3

4. 简单说明近代物理学未能在中国诞生的原因 ....... 3

参考文献: ....................................... 3

中国第一位物理学家—沈括

王述 20112200220

摘要

中国古代物理学成就非常显著,并一直走在世界的前端,文章首先列举了我国古代物理上的主要成就.然后通过物理学家和物理学的定义,详细说明了成为物理学家要有那些标准.通过排除法在时间线上从前往后找出中国第一个物理学家—沈括.并且详细说明了沈括作为一个物理学家的原因及沈括对物理学的贡献.

关键词: 物理学史 中国 物理学家 沈括

1. 中国古代物理学有哪些著名著作 《墨经》

《墨经》中对时间和空间概念分别作了正确的定义。如“久，弥异时也”,“宇，弥异所也”。墨家又把机械运动定义为“动，或（域）徒也”。意思是说，运动乃是物体空间位置的变动。《墨经》中对力的概念提出了初步的论述。“力，刑（形）之所以奋也。”即是说，力是使物体开始运动或加快运动的原因。《墨经》从早为人们认识的光的直线传播原理出发，首先提出了影与光、物之间的关系。如“景不徙，说在改为。”,又如“景倒，在午有端，与景长，说在端”，指出了小孔成像之所以倒立，是由于光线在小孔处交叉，至于像的长短，则于小孔的位置有关。介绍了平面镜成像，叙述了凹面镜、凸面镜成像的规律，如“低，景一小而易，一大而正，说在中之内外。” 墨翟曾在地下设瓮，利用共鸣现象，探查敌方挖洞攻城的计谋, 这是声学效应在军事中的应用。关于杠杆，《墨经》记述了等臂和不等臂两种情况的实验。墨家还研究过两端重量固定，变动两臂的长短使杠杆偏转，或者进行过横梁负重而弯曲的实验。此外,还论述了轮轴、斜面等简单机械。

《淮南万毕术》

该书记录了用冰透镜取火的过程,”.削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生.”还有人工制冰的实验,”.取沸汤至于瓮中,密以新缣沈中三日成冰.”这个用热水制冰的实验跟人们思维习惯刚好相悖,但是,确实热水有时比凉水制冰时间要快.并且还有人造磁石的记载.

《考工记》

是应用力学、声学方面的书，记载了滚动摩擦、斜面运动、惯性现象、抛物轨道、水的浮力、材料强度以及钟、鼓、磬的发音、频率、音色、响度及乐器形状的关系

《论衡》

是中国中古时期的百科全书。在力学方面指出外力能改变物体的运动状态，改变运动速度。而内力不能改变物体的运动，还讨论了相对运动，在声学方面研究了声的发生、传播与衰减，并用水波做比喻。在热学方面研究了热的平衡、传导及物态变化, 指出热传递与距离远近的关系.在光学方面阐述了光的强度、光的直线传播及球面聚焦现象。在电磁学方面记录了摩擦起电及磁指南器。

《玄真子》

记叙了人造虹的简单实验：“背日喷水”。唐人将风力分为八个等级。了解到共鸣的道理并应用于音乐中，并指出了雷与电的关系。

《梦溪笔谈》

有很高的科学价值，被称为 “中国科学史上的坐标”，其主要成就是在声学、光学、磁学方面。他研究了声音的共振现象、针孔成像与凹凸镜成像规律，形象地说明了焦点、焦距、正倒像等问题；研究了人工磁化方法，指出了把磁场的磁偏角，讨论了指南针的装置方法，为航海用指南针的制造奠定了基础。他还研究了大气中的光、电现象。中国最早精通物理学。

《革象新书》 《乐律全书》 《物理小识》 利用模拟实验研究月亮盈亏以及日、月蚀。 用精密方法首次阐明了音乐中的十二平均律。

《物理小识》是300年前的一部科学著作, 涉及力、光、磁、热学，研究了比重、浓度、表面张力及杠杆原理，螺旋原理，研究了光的反射、折射、光学仪器，进行了分光实验解释虹，还研究了磁偏角随地域的变化以及金属导热问题。

2. 什么是物理学家 物理学家的定义

在维基百科中物理学家的定义是: 物理学家是指受物理学训练、并以探索物质的组成和物质世界的运行规律（即物理学）为目的科学家。研究范畴可细至构成一般物质的微细粒子，大至宇宙的整体，不同的范围都会有相对的专家。

物理学家是研究物理学的科学家,那么要想知道什么是物理学家,就必须要知道什么是物理学.

什么是物理学

物理学是自然科学中最基础的学科之一。经过严谨思考论证，物理学者会提出表述大自然现象与规律的假说。倘若这假说能够通过大量严格的实验检验，则可以被归类为物理定律。但正如很多其他自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能靠着反复的实验来检验.

换句话说,物理学是一门以实验为基础的学科,观察和实验是物理学的两大法宝.

要想是一名物理学家,必须要有一定的观察和实验能力,并且,在某些方面要有自己独特的成就,并不能只是归纳和总结其他人的结论成果.

3. 为什么沈括是中国第一位物理学家 沈括之前其他人为什么不是物理学家

《墨经》可以说是春秋战国时期的一本巅峰著作,但是, 《墨经》并不是一个人写的,里面的许多技术方法和实验并不是墨子一个人完成的. 《墨经》这一本书在力,光,磁,热和时空关等方面都有涉猎.这些都是底层劳动人们通过具体的生活实践总结出来的规律.这些规律的总结者根本没有意识,没有目的的去进行物理学方面的研究.但是, 《墨经》成立了一个学派,如果这个学派能一直延续下来,会很快出现一大批物理学家的.

当然, 《玄真子》,《淮南万毕术》和《墨经》有着一样的因素,记录着自己没有怎么从事物理学的研究,虽然记录了几个物理实验(确切来说是记录了一些实用的技术).并且,里面关于物理的涉及较少,没有较多的成果记载.

《考工记》只是涉及到物理的应用,没有对物理现象进一步观察和实验解释.

《衡论》缺乏物理实验,只能定性说明一些物理现象.

沈括为什么是第一位物理学家

沈括精通天文历算,, 修订新历,研究并改革了浑仪、浮漏和影表等旧式的天文观测仪器。制造了测日影的圭表，而且改进了测影方法。在《浑仪议》、《浮漏议》和《景表议》等三篇论文中介绍了他的研究成果，详细说明改革仪器的原理，并且晚年提出“十二气历”,跟现在公历很相符.

沈括通过亲自观察实验，对凹面镜成象、小孔成像、凹凸镜的放大和缩小作用等作了通俗生动的论述. 对我国古代传下来的所谓“透光镜”（一种在背面能看到正面图案花纹的铜镜）的透光原因也做了一些比较科学的解释，推动了后来对“透光镜”的研究。中国最早精通物理学。

沈括在《梦溪笔谈》中第一次明确地谈到磁针的偏角问题。最早发现地理南北极与地磁场的N，S极并不重合，所以水平放置的小磁针指向跟地理的正南北方向之间有一个很小的偏角，被称为磁偏角。并且通过几组对比实验,得出指南针的四种形式自由悬挂式是最好的结论.

沈括利用剪纸人在琴上的跳动做实验,做过实验研究声学上的共振现象。应声的现象早在战国时就有记载，但是沈括通过实验进一步进行了研究, 易于观察辩别，让人一目了然而且极易识别出共振的弦线。后来宋末元初的周密和明代方以智都相继用小纸、羽毛等作了类似实验。

沈括敢于通过自己的实验和推理而批判和修改前任错误的结论.认为”海翻则塔影倒”的说法是”妄论”.并且结合小孔成像,用光沿直线传播解释这一个现象.

沈括学习了许多前人的思想,并且通过自己的具体实验,对实验现象进行总结出进一步的思想.这种研究方法很符合现在物理学研究的思路.其本身也在物理上做出许多的贡献,可以说是一个当之无愧的物理学家.

4. 简单说明近代物理学未能在中国诞生的原因

中国古代物理学没有形成一个成熟的体系和模式,哲学的发展一直处于思辨的阶段. 底层的劳动人民对物理知识经验总结是很好的,但是,毕竟底层人民生活比较辛苦,根本不会思考这些知识有什么物理学背景.而欧洲研究物理学的大多是贵族,不为生活所考虑,能一心去研究科学,有一个很好的科学氛围.

由于儒家更符合统治阶级的利益要求,打击了其他学派的发展.士农工商的阶级排名,让工业发展缓慢.政府没有给科学发展及其不重视,没有做一个好的引导.中国最早精通物理学。

参考文献:

［1］李约瑟．中国科学技术史.第四卷.物理学及其相关技术[M]．陆学善等译.北京:科学出版社, 2003

［2］ 刘筱莉,仲扣庄．物理学史[M].南京：南京师范大学出版社,2001

［3］ 李迪．沈括在物理学上的贡献[J]．物理学报,1975,卷24(4期)

［4］ 蔡宾牟．试论中国古代物理学的产生,发展及其特点[J]．华东师范大学学报(自然科学报),1981,(第2期)

［5］ 戴念祖．中国物理学史略[J]．中国科学院自然科学史研究所.1981年10月

第二篇:《中国古代物理学成就》

中国古代物理学成就

班级：1025 指导老师：武钰人

前言：

在第一节物理课上，物理老师给我们介绍了物理这门学科的涉及范围、学习方法、以及这门学科所蕴藏的无限乐趣，。物理老师还告诉我们，中国物理学历史悠久、源远流长，有着无比辉煌的成就，勤劳、睿智的古代人民在很久以前就将物理知识运用到实际生活中，物理在华夏民族的历史发展中起到了不可替代的作用。时至今日，物理仍在生活中运用广泛。放眼纵观神州大地，都闪现着它的身影。物理！它究竟是怎样的一门学科啊？我们小组怀着无比崇敬而又好奇的心情对中国古代的物理学成就展开了研究。

资料与分析：

通过对资料的整理与分析，我们深切感受到中国古代物理学的辉煌。它一直都走在世界前列，许多发我是一棵树作文明创造在当时起到了推动性的作用。下面就以下几个领域来介绍一下中国古代物理学成就。

（一） 力学

力学起源于古代人对自然现象的观察和生产劳动中的实践经验，并逐步发展为生产技术和初步的自然哲理。从时间来看，我国力学辉煌成就有“春秋战国、西汉、宋明三个高潮。

1、春秋战国时期最著名的就是 （1）蜀守李冰修建的都江堰“正面取水，侧面排沙”其飞沙堰工程巧妙利用道环流，说明当时测河水流量，了解泥沙规律等水力知识及水利工程已有相当水平，成都平原二千多年始终受益。（2）还有齐人著的《考工记》是记录我国古代农具、兵器、炊具、酒具、水利、建筑等古代手工艺规范的专著，反映了我国当时的生产技术和经验知识水平。（3）与《考工记》几乎同时的《墨经》，则进一步得出一些初步的力学哲理（如：“奋”、“衡”“本”“标”“重”“权”等）给力下了比较科学的定义：“力”刑（形）之所以奋也。《墨经》还最早论述了“杠杆原理”和“浮木平衡原理”。

2、两汉到五代时期（1）简单机械逐渐发展为精巧的或大型的联合机械，如张衡的水运海天仪、候风地动仪、西汉末巧工丁援（公元\世纪）的：“被中香炉”是世界上已知最早的常平支架，祖冲之的水磨等（2）隋代造船业已很发达，如隋炀帝的龙舟已

高40尺，宽50尺，长200尺。李春主持建设的赵州桥，跨度最大（37.02米）弧度最浅（拱矢高7.23米），至今1300多年，下沉水平差只有5厘米，说明实用结构力学发展的水平，（3）浮力的利用甚多，如：浮桥的建造，还有著名的“曹冲称象”故事。（4）这一时期带有直觉经验型的物理哲理性著作是王充的《论衡》，他的著作中对于运动的疾缓（快慢），力与运动、物与运动、内力与外力的关系等做了叙述，其次还有对运动相对性的研究，东汉时代的《尚书纬考灵 》就是这方面极有价值的成书，这种对运动相对论的观点，《考灵 》比伽利略的《对话》至少早1500年。

3、宋元明时期，成就极为丰富（1）我国手工制造中齿轮构造等工艺相当娴熟，宋代有较详记载，（2）苏颂和韩公廉，1092年建成我国古代最大型的先进天文钟楼“水运仪像台“元代郭守敬在天文仪器制造的种类、结构和精度方面达到很高水平（3）宋应星的《天工开物》是明代农业和手工业生产技术的百科全书，在卷十五《体兵篇》中记述测试弓弦弹力大小的方法。

（二）、光学

我国古代光学成就也很显著（1）《墨经》著作中有八条对集合光学的专门论述，这八条主要论述：光的直进性和小孔成像，平面镜反射及成像、球面镜成像（2）从秦、汉到隋唐五代的许多大型复杂机械都用到了光学知识，如：毕岚的“翻车“（即龙骨水车）和名为“渴乌”的虹吸管等（3）汉代王充的《论衡》在光学方面阐述了光的强度，光的直线传播及球面镜聚焦成像（4）在唐代，《玄真子》中记述了人造虹的简单实验，“背日喷水”

（5）宋代沈括的《梦溪笔谈》中记载：沈括亲自观察实验，对小孔成像、凹凸镜成像、凹凸镜的放大和缩小作用（6）元代的赵书钦在《革象新书》中研究了光的直进、针孔成像，利用模拟实验研究月亮盈亏以及日、月蚀，这些都说明当时物理性的巨大成就。

（三）声学

人从一出生就会发声，声音在生活中极为常见，所以智慧的中国古人也在很早的时候就开始研究声现象。（1）早在公元前三世纪—4世纪的《庄子》艺术就记载了调瑟时发生的共振现象，这种基音与泛音共振现象的发现比西方早得多，欧洲直到15世纪才由达·芬奇首次进行共振实验，《墨子·备穴篇》还记述了共振现象的具体应用，在城墙下每隔几米挖一个坑，坑内埋置容量为70升----80升的陶瓮，瓮口蒙上皮革，若有敌人挖地道攻城，可以根据各陶瓮声响情况，确定敌人挖掘的位置和方向，

（2）中国古代不仅很早就懂得共鸣现象，还掌握了消除共鸣的方法，唐代著作《刘

宾客嘉话录》记载了这方面的一个故事，洛阳某和尚的房里有一个磬，经常自鸣发声，和尚因此惊扰成疾，曹绍来访，发现磬的自鸣是有寺院的钟声引起的，就用锉把磬锉磨了几下，果然，钟再响时磬不在自鸣了。（3）在古代，人们利用共振原理制成了喷水鱼洗，它是一个类似铜盘的器物，器外缘有一对称竖起的双耳。当盆内盛水时，如来回摩擦铜盘的双耳，会产生嗡嗡的响声，同时有水柱从水面升起。早在中国五代时期，晋国被辽国战败，仅皇帝投降时（946年）曾向辽太宗进贡了一个能喷水的双鱼瓷盆，这是古籍记载中最早的喷水鱼洗，后在北宋又出现了铜质喷水鱼洗，在宣和年间（1119---1125）出现了能喷水的玛瑙质鱼洗，（4）《梦溪笔谈》中有关于共振现象的记载，明清时代朱载淯（1536—1610）沈括一纸游实验证明了声的共振现象，比英国的诺布尔所做的“纸游码”实验早500年，在《乐律全书》中用精密方法首次阐明了音乐中的十二平均律。

（四）磁学

我国是对磁现象认识最早的国家之一，（1）公元前四世纪左右成书的《管子》中就有“上油慈石者，其下有铜金”（2）约公元前239年的《吕氏春秋·精通》中有“慈石召铁，或引之也”这是世界上最早对磁现象的认识（3）公元前2世纪，刘安（前179—前1224）东汉高诱在《吕氏春秋注》中谈到：“石、铁之母也，以有慈石，故能引其石，石之不慈者，亦不能引也”

（5）《论衡是应篇》道“司南之构，投之于地，其抵指南”，人们由此制造了指南针。

（6）《梦溪笔谈》中也有对磁的记载，第58条“以磁石磨针锋，则锐处指南，亦有指北者，恐石性不同”，这段话说明当时已发现了磁铁两极，还有第437记载的“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”记载的磁偏角，比西方发现地磁偏角早了四百多年。《梦溪笔谈》中还介绍了指南针的四种安装法，水浮法、指甲法、碗唇法、悬经法。

（五）热学

早在春秋时期就有热现象的记载，（1）《考工记》中记有凡铸金之状，金桐与锡，黑蚀之气竭，黄白次之，黄白气竭，青白次之，青白之气竭，然后可铸也。是我国最早对温度的认识，这段大意是在熔炼金属过程中，根据物体颜色判断物体冷热程度，

（2）《论衡》中记录了热平衡，传导及物态变化，其有”云雾、雨之徽也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪，雨露冻凝者，皆由地发，不从天降也“的论述，是世界上最早分析一年四季物态变化形成的原因，《论寒温篇》中论述”夫近水则寒，近火则温，远则渐微，何则？与天所加，远近有差也“是世界上最早对热传导的论述。

（六）电学

挟飞仙以遨游

电是近代才出现的，但中国最早在西汉就有记载，（1）西汉末年，（公元20年前），有“ 瑁吸 ”的记载，说的是经过摩擦的玳瑁能够吸引微小的物体。（2）西晋时期，《博物志》中，也有摩擦起电的记载。（3）《论衡》中的顿牟掇芥慈石级缄（顿牟：墟泊芥：一和很轻草木人）说的人们已经对电磁有了相当深刻的认识（4）1世纪，古书《汉书》记载尖端放电，避雷知识和有关装置（5）唐代《玄真子》中指出雷与电的关系。

活动趣事：

研究物理，，讨论是必不可少的，在最开始的一次讨论中，组长提出张衡的地动仪属于物理学范畴，而组员张晓云则不赞同，她认为“地动仪不是用来测量地震的吗？地震是一个地理现象，而且我记得我们初中是在地理书中接触到地动仪的而不是物理书”。组长则说：“因为地动仪的构造运用了力学知识，就像龙嘴中的小球是由于力的作用才掉下来的，”可张晓云还不甘示弱，又问：“那古代只要涉及的不就是力学吗，但凭小球掉下来是不能妄断的”。组长想要辩解来着，可又不知道地动仪的具体，只能干着急，还是幽默的胡向军打破僵局：“张衡发明什么地动仪嘛，害的我们还在这费劲地讨论属不属于，干脆，我回去古代问一问他，不就完了吗？”组员都打趣道：“你要是能回去，我们就不在这研究了。”大家都笑他，随之紧张的气氛也被踢到九霄云外了。

认识

通过对一系列的物理资料的整理与分析，使我更深层次的认识物理，了解物理，发现了其中的乐趣，在我们中学时代，几乎每个学生都认为物理学是枯燥的，乏味的，而且也是最难搞懂其中的奥妙的，但通过我们这几天对物理学

中国最早精通物理学的是谁

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