《走進(jìn)物理世界物理探究之旅1經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《走進(jìn)物理世界物理探究之旅1經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展（190頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、走進(jìn)物理世界走進(jìn)物理世界古代與經(jīng)典物理學(xué)探究之旅古代與經(jīng)典物理學(xué)探究之旅西北大學(xué)物理學(xué)系西北大學(xué)物理學(xué)系 田來科田來科目錄第一章第一章 物理學(xué)物理學(xué)第二章第二章 物理學(xué)的探究之旅物理學(xué)的探究之旅 啟明之光古代物理學(xué)啟明之光古代物理學(xué)第三章第三章 經(jīng)典力學(xué)的建立經(jīng)典力學(xué)的建立第四章第四章 經(jīng)典熱力學(xué)基礎(chǔ)經(jīng)典熱力學(xué)基礎(chǔ)第五章第五章 經(jīng)典電磁學(xué)的建立與發(fā)展經(jīng)典電磁學(xué)的建立與發(fā)展第六章第六章 經(jīng)典光學(xué)經(jīng)典光學(xué)第一章第一章 物理學(xué)物理學(xué)宇宙世界宇宙世界 宇宙世界是由物質(zhì)組成的，而一切物質(zhì)均宇宙世界是由物質(zhì)組成的，而一切物質(zhì)均處于永恒的運(yùn)動之中，一切運(yùn)動離不開物處于永恒的運(yùn)動之中，一切運(yùn)動離不開物質(zhì)。而物

2、質(zhì)的運(yùn)動軌跡、運(yùn)動狀態(tài)、運(yùn)動質(zhì)。而物質(zhì)的運(yùn)動軌跡、運(yùn)動狀態(tài)、運(yùn)動狀態(tài)的改變、物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)及其運(yùn)動規(guī)狀態(tài)的改變、物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)及其運(yùn)動規(guī)律等是由物體受的作用力所決定，而力是律等是由物體受的作用力所決定，而力是由物體之間、或物體內(nèi)部不同部分之間的由物體之間、或物體內(nèi)部不同部分之間的相互作用而產(chǎn)生的。物體的運(yùn)動是絕對的，相互作用而產(chǎn)生的。物體的運(yùn)動是絕對的，對于物體運(yùn)動的描述則是相對的。對于物體運(yùn)動的描述則是相對的。第一章第一章 物理學(xué)物理學(xué) 物理學(xué)內(nèi)涵物理學(xué)內(nèi)涵 為什么蘋果會掉落于地面而不是失落空中？水為為什么蘋果會掉落于地面而不是失落空中？水為什么會呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)？物體為什么會在不同什么會呈

3、現(xiàn)出不同的狀態(tài)？物體為什么會在不同溫度下呈現(xiàn)不同狀態(tài)？不同狀態(tài)的物質(zhì)為什么表溫度下呈現(xiàn)不同狀態(tài)？不同狀態(tài)的物質(zhì)為什么表現(xiàn)出不同性質(zhì)？為什么金屬會導(dǎo)電？為什么會打現(xiàn)出不同性質(zhì)？為什么金屬會導(dǎo)電？為什么會打雷閃電？為什么地球繞著太陽轉(zhuǎn)，月亮繞著地球雷閃電？為什么地球繞著太陽轉(zhuǎn)，月亮繞著地球轉(zhuǎn)？為什么地球在繞著太陽公轉(zhuǎn)的同時(shí)還做著自轉(zhuǎn)？為什么地球在繞著太陽公轉(zhuǎn)的同時(shí)還做著自轉(zhuǎn)？而原子中的電子在繞著原子核轉(zhuǎn)動時(shí)也做著轉(zhuǎn)？而原子中的電子在繞著原子核轉(zhuǎn)動時(shí)也做著自轉(zhuǎn)？自轉(zhuǎn)？物理學(xué)是一門有趣的科學(xué)，它是研究聲、光、物理學(xué)是一門有趣的科學(xué)，它是研究聲、光、熱、電、力等形形色色的物理現(xiàn)象的熱、電、力等形形色色的

4、物理現(xiàn)象的 一門科學(xué)。一門科學(xué)。第一章第一章 物理學(xué)物理學(xué) 物理學(xué)的內(nèi)涵物理學(xué)的內(nèi)涵 物理學(xué)是探索研究宇宙自然世界的物質(zhì)組物理學(xué)是探索研究宇宙自然世界的物質(zhì)組成、物質(zhì)形態(tài)結(jié)構(gòu)、物體之間、物體內(nèi)部成、物質(zhì)形態(tài)結(jié)構(gòu)、物體之間、物體內(nèi)部不同部分之間相互作用和由相互作用引起不同部分之間相互作用和由相互作用引起的物體形態(tài)變化及其運(yùn)動的基本規(guī)律的科的物體形態(tài)變化及其運(yùn)動的基本規(guī)律的科學(xué)。是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物學(xué)。是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理學(xué)的一個(gè)永恒主題是尋找宇宙之中決定理學(xué)的一個(gè)永恒主題是尋找宇宙之中決定物質(zhì)構(gòu)成、運(yùn)動狀態(tài)的根本原因及其基本物質(zhì)構(gòu)成、運(yùn)動狀態(tài)的根本原因及其基本規(guī)律。規(guī)律

5、。第二章第二章 物理學(xué)的探究之旅物理學(xué)的探究之旅 啟明之光古代物理學(xué)啟明之光古代物理學(xué) 2.1 中國古代的物理學(xué)萌芽中國古代的物理學(xué)萌芽2.2 西方古代物理學(xué)進(jìn)展西方古代物理學(xué)進(jìn)展2.1 2.1 啟蒙之光啟蒙之光 中國古代的物理學(xué)萌芽中國古代的物理學(xué)萌芽2.1.1 物質(zhì)本原思想物質(zhì)本原思想 一元素與原子的觀點(diǎn)一元素與原子的觀點(diǎn) 1.陰陽學(xué)說陰陽學(xué)說 2.五行思想五行思想 （3.原子的觀點(diǎn)）原子的觀點(diǎn)）二二 元?dú)庹f元?dú)庹f2.1.2 物理學(xué)知識的積累物理學(xué)知識的積累 一一.力學(xué)力學(xué) 二二.熱學(xué)熱學(xué) 三三.光學(xué)光學(xué) 四四.電磁學(xué)電磁學(xué) 五五.聲學(xué)聲學(xué) 六六.天文學(xué)天文學(xué)概況概況 在古代，無論是古希臘

6、還是中國，都談不上有在古代，無論是古希臘還是中國，都談不上有“物理物理學(xué)學(xué)”。當(dāng)時(shí)人們還不可能自覺地、系統(tǒng)地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法，。當(dāng)時(shí)人們還不可能自覺地、系統(tǒng)地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法，也不可能通過嚴(yán)密的邏輯推理和數(shù)學(xué)形式進(jìn)行科學(xué)的概括，也不可能通過嚴(yán)密的邏輯推理和數(shù)學(xué)形式進(jìn)行科學(xué)的概括，使之成為完整的知識體系。但這一階段仍是物理學(xué)形成和使之成為完整的知識體系。但這一階段仍是物理學(xué)形成和發(fā)展的先導(dǎo)和淵源。是物理學(xué)發(fā)展的孕育和萌芽時(shí)期。發(fā)展的先導(dǎo)和淵源。是物理學(xué)發(fā)展的孕育和萌芽時(shí)期。在中國，自夏、商、西周起，隨著手工技術(shù)的發(fā)展，在中國，自夏、商、西周起，隨著手工技術(shù)的發(fā)展，物理知識開始積累。春秋戰(zhàn)國時(shí)期科學(xué)技術(shù)蓬

7、勃發(fā)展，中物理知識開始積累。春秋戰(zhàn)國時(shí)期科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，中國古代物理學(xué)開始形成國古代物理學(xué)開始形成 ；秦漢時(shí)期，形成一個(gè)發(fā)展高峰；秦漢時(shí)期，形成一個(gè)發(fā)展高峰；宋元時(shí)期達(dá)到鼎盛。至此，在西方近代科學(xué)誕生之前，中宋元時(shí)期達(dá)到鼎盛。至此，在西方近代科學(xué)誕生之前，中國的科學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都居世界領(lǐng)先地位。明末至清初國的科學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都居世界領(lǐng)先地位。明末至清初以后，科學(xué)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸落后于西方，這一時(shí)期，以后，科學(xué)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸落后于西方，這一時(shí)期，西方物理知識開始向中國輸入。西方物理知識開始向中國輸入。一一.元素與原子的觀點(diǎn)元素與原子的觀點(diǎn) 1.1.陰陽學(xué)說陰陽學(xué)說 陰陽是中國古代

8、哲學(xué)的一對范疇劃分。陰陽的最初涵義陰陽是中國古代哲學(xué)的一對范疇劃分。陰陽的最初涵義是表示陽光的向背，向日為陽，背日為陰。是表示陽光的向背，向日為陽，背日為陰。后來，又給它賦予了一定的意義后來，又給它賦予了一定的意義，把自然界和社會上一，把自然界和社會上一切對立的現(xiàn)象抽象為陰陽，用陰陽概念來解釋自然界兩種對切對立的現(xiàn)象抽象為陰陽，用陰陽概念來解釋自然界兩種對立和相互消長的物質(zhì)現(xiàn)象和社會現(xiàn)象，用來解釋天文氣象、立和相互消長的物質(zhì)現(xiàn)象和社會現(xiàn)象，用來解釋天文氣象、四季變化、萬物興衰、人體結(jié)構(gòu)和狀態(tài)變化等自然現(xiàn)象。四季變化、萬物興衰、人體結(jié)構(gòu)和狀態(tài)變化等自然現(xiàn)象。如氣候的寒暖，方位的上下、左右、內(nèi)外，

9、運(yùn)動狀態(tài)的如氣候的寒暖，方位的上下、左右、內(nèi)外，運(yùn)動狀態(tài)的躁動和寧靜，以及天地、男女、晝夜、君臣、夫妻等。躁動和寧靜，以及天地、男女、晝夜、君臣、夫妻等。陽代表陽代表積極、進(jìn)取、剛強(qiáng)、上升、溫?zé)帷⒚髁?、雄性、積極、進(jìn)取、剛強(qiáng)、上升、溫?zé)帷⒚髁?、雄性、太陽等陽性和具有這些特征的事物；太陽等陽性和具有這些特征的事物；陰代表陰代表消極、退讓、柔弱、下降、寒冷、晦暗、雌性、消極、退讓、柔弱、下降、寒冷、晦暗、雌性、月亮等陰性和具有這些特征的事物。月亮等陰性和具有這些特征的事物。2.1.1 物質(zhì)本原思想物質(zhì)本原思想 陰陽學(xué)說認(rèn)為：陰陽學(xué)說認(rèn)為：陰陽的對立統(tǒng)一運(yùn)動，是自然界一切事物陰陽的對立統(tǒng)一運(yùn)動，是自

10、然界一切事物發(fā)生、發(fā)展、變化及消亡的根本原因。是自然界一切事物運(yùn)動發(fā)生、發(fā)展、變化及消亡的根本原因。是自然界一切事物運(yùn)動變化的固有規(guī)律。陰陽的對立和消長是宇宙的基本規(guī)律。變化的固有規(guī)律。陰陽的對立和消長是宇宙的基本規(guī)律。陰陽學(xué)說的陰陽學(xué)說的基本內(nèi)容基本內(nèi)容包括陰陽對立、陰陽互根、陰陽消包括陰陽對立、陰陽互根、陰陽消長和陰陽轉(zhuǎn)化四個(gè)方面。長和陰陽轉(zhuǎn)化四個(gè)方面。陰陽學(xué)說認(rèn)為：陰陽學(xué)說認(rèn)為：“陰陽有序、整體和諧陰陽有序、整體和諧”是世間的是世間的最佳狀態(tài)，也是事物穩(wěn)定的基本保證。最佳狀態(tài)，也是事物穩(wěn)定的基本保證。.五行思想五行思想 五行五行：金、木、水、火、土五種基本物質(zhì)或元素。：金、木、水、火、土

11、五種基本物質(zhì)或元素?！八凰谎咨希驹磺?，金曰從革，土爰稼穡（炎上，木曰曲直，金曰從革，土爰稼穡（jia se）。）。”（尚尚書書洪范洪范）構(gòu)成構(gòu)成：世界萬物皆由上述五種元素構(gòu)成。：世界萬物皆由上述五種元素構(gòu)成。“以土與金、木、以土與金、木、火、水雜，以成百物火、水雜，以成百物”（國語國語鄭語鄭語）。）。相互關(guān)系相互關(guān)系：相生與相克：土生金、金生水、水生木、木生：相生與相克：土生金、金生水、水生木、木生火、火生土；土克水、水克火、火克金、金克木、木克土?；?、火生土；土克水、水克火、火克金、金克木、木克土。發(fā)展：發(fā)展：五行說的起源早于五行說的起源早于“太極太極”和和“道道”，在殷末已普遍流傳

12、；春秋戰(zhàn)國時(shí)期，在殷末已普遍流傳；春秋戰(zhàn)國時(shí)期，五行說與陰陽說相結(jié)合，形成了陰陽五行說，五行說與陰陽說相結(jié)合，形成了陰陽五行說，形成了五行相生相克的關(guān)系。宋代以后，五行形成了五行相生相克的關(guān)系。宋代以后，五行作為由太極到萬物的中間環(huán)節(jié)，被容納于宇宙作為由太極到萬物的中間環(huán)節(jié)，被容納于宇宙生成體系之中。宇宙由太極而生，太極生出陰生成體系之中。宇宙由太極而生，太極生出陰陽，陰陽生出五行，五行相互作用，生出男女陽，陰陽生出五行，五行相互作用，生出男女及世間萬物。及世間萬物。和西方比較：和西方比較：古希臘的四根說，古印度的四大說，無金。古希臘的四根說，古印度的四大說，無金。概述：概述：中國古代的哲人們

13、期望著將世界萬物本源歸結(jié)為一中國古代的哲人們期望著將世界萬物本源歸結(jié)為一種統(tǒng)一的物質(zhì)，認(rèn)為世界應(yīng)該是由一種連續(xù)分布于整個(gè)空間種統(tǒng)一的物質(zhì)，認(rèn)為世界應(yīng)該是由一種連續(xù)分布于整個(gè)空間的物質(zhì)所構(gòu)成，而不像的物質(zhì)所構(gòu)成，而不像“五形說五形說”是各種元素的組合。在是各種元素的組合。在“道道”和和“太極太極”的思想指導(dǎo)下，逐漸形成并發(fā)展成為在中的思想指導(dǎo)下，逐漸形成并發(fā)展成為在中國古代自然觀中重要的、占主流地位的國古代自然觀中重要的、占主流地位的“元?dú)庹f元?dú)庹f”。春秋戰(zhàn)國時(shí)期，春秋戰(zhàn)國時(shí)期，老子老子認(rèn)為由最高范疇的道生出陰陽二氣，認(rèn)為由最高范疇的道生出陰陽二氣，進(jìn)而產(chǎn)生萬物。進(jìn)而產(chǎn)生萬物。莊子莊子繼承和發(fā)揚(yáng)

14、老子的學(xué)說，提出繼承和發(fā)揚(yáng)老子的學(xué)說，提出“通天下通天下一氣一氣”的思想。戰(zhàn)國末期的的思想。戰(zhàn)國末期的荀（荀（xnxn）況）況也指出氣是構(gòu)成萬也指出氣是構(gòu)成萬物的基本元素。物的基本元素。元?dú)庹f在春秋戰(zhàn)國時(shí)期出現(xiàn)，在漢代逐漸成熟，經(jīng)過唐、元?dú)庹f在春秋戰(zhàn)國時(shí)期出現(xiàn)，在漢代逐漸成熟，經(jīng)過唐、宋得到相當(dāng)大的發(fā)展，明末清初達(dá)到高峰。由漢代的王充、宋得到相當(dāng)大的發(fā)展，明末清初達(dá)到高峰。由漢代的王充、唐代的柳宗元和劉禹錫為代表，形成了唐代的柳宗元和劉禹錫為代表，形成了“元?dú)庾匀徽撛獨(dú)庾匀徽摗?；由；由宋代張載和明末清初的王夫之為代表形成了宋代張載和明末清初的王夫之為代表形成了“元?dú)獗倔w論元?dú)獗倔w論”。二二 元

15、氣說元?dú)庹f氣分陰陽，永遠(yuǎn)處于運(yùn)動變化之中氣分陰陽，永遠(yuǎn)處于運(yùn)動變化之中物質(zhì)不滅思想物質(zhì)不滅思想 王夫之王夫之張子正蒙注張子正蒙注太和太和：氣：氣“散而歸于太虛，復(fù)其散而歸于太虛，復(fù)其氤氳之本體，非消滅也。聚而為庶物之生，自氤氳之常性，氤氳之本體，非消滅也。聚而為庶物之生，自氤氳之常性，非幻成也非幻成也”“”“聚散變化，而氣本體不為之損益聚散變化，而氣本體不為之損益。”；“車薪車薪之火，一烈而盡，而為焰，為煙，為燼，木者仍歸木，水者之火，一烈而盡，而為焰，為煙，為燼，木者仍歸木，水者仍歸水，土者仍歸土，特希微而人不見者。仍歸水，土者仍歸土，特希微而人不見者?！保弧耙魂狄魂担▃engzeng）之炊

16、，濕熱之氣，蓬蓬勃勃，必有所歸；若蓋嚴(yán)密，）之炊，濕熱之氣，蓬蓬勃勃，必有所歸；若蓋嚴(yán)密，則郁而不散。則郁而不散?！?.2 2.2 物理學(xué)知識的積累物理學(xué)知識的積累一一 力學(xué)力學(xué)1.1.物理計(jì)量：物理計(jì)量：時(shí)間計(jì)量、時(shí)間計(jì)量、度量衡度量衡2.2.時(shí)間、空間、運(yùn)動：時(shí)間、空間、運(yùn)動：空間和時(shí)間空間和時(shí)間 運(yùn)動與靜止運(yùn)動與靜止 運(yùn)動的相對性運(yùn)動的相對性3.3.對力的認(rèn)識：對力的認(rèn)識：4.4.力學(xué)知識的應(yīng)用力學(xué)知識的應(yīng)用一一 力力 學(xué)學(xué)1.1.物理計(jì)量物理計(jì)量時(shí)間計(jì)量時(shí)間計(jì)量 a.a.干支紀(jì)法干支紀(jì)法：春秋時(shí)魯隱公三年（前：春秋時(shí)魯隱公三年（前722）二月己巳日至清宣統(tǒng)年（）二月己巳日至清宣統(tǒng)年（1

17、911）。）?！案芍Ц芍А笔鞘恰疤旄商旄伞焙秃汀暗刂У刂А钡暮戏Q。的合稱。天干：天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。地支：地支：子、丑、寅、卯、辰、巳、戊（午）、未、申、酉、戍、亥。子、丑、寅、卯、辰、巳、戊（午）、未、申、酉、戍、亥。組成組成“六十干支六十干支”：甲子、乙丑、：甲子、乙丑、癸酉、甲戊、乙亥癸酉、甲戊、乙亥癸亥。共癸亥。共60個(gè)組合，也稱個(gè)組合，也稱“六十甲子六十甲子”，周而復(fù)始，不斷循環(huán)。，周而復(fù)始，不斷循環(huán)。b.十二時(shí)辰記時(shí)法十二時(shí)辰記時(shí)法：子時(shí)：子時(shí)：231時(shí)，丑時(shí)：時(shí)，丑時(shí)：13時(shí)，時(shí)，,亥時(shí)：亥時(shí)：2123時(shí)。時(shí)。c.

18、百刻時(shí)制（漏壺記時(shí)制）百刻時(shí)制（漏壺記時(shí)制）：采用采用日晷日晷（r gui又稱又稱“日規(guī)日規(guī)”，是我國古代利用日影測得時(shí)刻的一種，是我國古代利用日影測得時(shí)刻的一種計(jì)計(jì)時(shí)儀器時(shí)儀器。其原理就是利用太陽投射的影子來測定并劃分時(shí)刻。日晷通常。其原理就是利用太陽投射的影子來測定并劃分時(shí)刻。日晷通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。這種利用太陽光的投影來計(jì)時(shí)的方法由銅制的指針和石制的圓盤組成。這種利用太陽光的投影來計(jì)時(shí)的方法是人類在天文計(jì)時(shí)領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久。是人類在天文計(jì)時(shí)領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久?；蚧蚵芈貙⒁粫円狗譃槭畷r(shí)，一時(shí)分為十刻。將一晝夜分為十

19、時(shí)，一時(shí)分為十刻。刻刻為漏壺的基本記時(shí)單為漏壺的基本記時(shí)單位，在竹或木制的箭上位，在竹或木制的箭上100個(gè)等分刻度，其高度正好等于一晝夜漏壺滴水個(gè)等分刻度，其高度正好等于一晝夜漏壺滴水的高度。的高度。1刻等于現(xiàn)在的刻等于現(xiàn)在的14.4分鐘。分鐘。d.機(jī)械記時(shí)：機(jī)械記時(shí)：東漢時(shí)期張衡東漢時(shí)期張衡117年發(fā)明年發(fā)明渾天儀渾天儀，用于測定天體位置，一天轉(zhuǎn)一周。后經(jīng)，用于測定天體位置，一天轉(zhuǎn)一周。后經(jīng)唐宋發(fā)展，成為世界上最早的天文鐘。唐宋發(fā)展，成為世界上最早的天文鐘。星晷星晷月晷月晷圭表圭表日晷日晷漏漏壺壺：漏壺有兩種形式：漏壺有兩種形式：瀉水型瀉水型和和受水型受水型。我國最早的西漢青銅挈壺為瀉水型漏

20、壺，我國最早的西漢青銅挈壺為瀉水型漏壺，只有一把挈壺，出水口在壺底側(cè)。由于只有一把挈壺，出水口在壺底側(cè)。由于挈壺里水位不同時(shí)出水速度不同，后來挈壺里水位不同時(shí)出水速度不同，后來又發(fā)展出受水型。并逐漸由最初的兩壺又發(fā)展出受水型。并逐漸由最初的兩壺發(fā)展成多壺。右圖為根據(jù)唐朝呂才發(fā)展成多壺。右圖為根據(jù)唐朝呂才歷歷象匯編歷法典象匯編歷法典9999卷刻漏圖制作的四級卷刻漏圖制作的四級漏壺。漏壺。浮漏：浮漏：宋代沈括在多級漏壺的基礎(chǔ)上發(fā)明宋代沈括在多級漏壺的基礎(chǔ)上發(fā)明了浮漏，每晝夜誤差小于了浮漏，每晝夜誤差小于2020秒。宋代燕秒。宋代燕肅制作的蓮花漏改進(jìn)了刻箭的刻度方法，肅制作的蓮花漏改進(jìn)了刻箭的刻度方

21、法，精度提高到精度提高到14.414.4秒；宋代趙友欽則將精秒；宋代趙友欽則將精度提高度提高6 6秒。秒。度量衡：度量衡：度度-長度長度 量量-容量容量 衡衡-重量重量 漢書漢書 律歷志律歷志詳細(xì)記載：詳細(xì)記載：長度單位：引、丈、尺、寸、分，十進(jìn)制；長度單位：引、丈、尺、寸、分，十進(jìn)制；容量單位：斛（容量單位：斛（hh)、斗、升、合、龠（、斗、升、合、龠（yuyu），十進(jìn)制。），十進(jìn)制。重量單位：石、鈞、斤、兩、銖，非十進(jìn)制。重量單位：石、鈞、斤、兩、銖，非十進(jìn)制。長度：長度：孔子家語孔子家語記載：記載：“布指知寸，布手知尺，舒肘知尋布指知寸，布手知尺，舒肘知尋”即：即：從中指的指端到第一橫紋

22、叫一寸，拇指和中指一扎為一尺，兩臂伸開從中指的指端到第一橫紋叫一寸，拇指和中指一扎為一尺，兩臂伸開長八尺，叫一尋。長八尺，叫一尋。孫子算經(jīng)孫子算經(jīng)：“度之所起，起與忽。蠶吐絲為忽。度之所起，起與忽。蠶吐絲為忽。十忽為一絲，十絲為一毫，十毫為一厘，十厘為一分。十忽為一絲，十絲為一毫，十毫為一厘，十厘為一分?！薄h書漢書律歷志律歷志記載：記載：“度本起黃鐘之長。度本起黃鐘之長。九十分黃鐘之長，九十分黃鐘之長，一為一分，十分為寸，十寸為尺，十尺為丈，十丈為引一為一分，十分為寸，十寸為尺，十尺為丈，十丈為引”。容量：容量：一手所盛為一手所盛為“溢溢”,二手合盛為二手合盛為“掬掬”,“,“掬四謂之豆掬四

23、謂之豆”重量：重量：古人將重量器具稱之為古人將重量器具稱之為衡衡，衡的形式包括：等臂天平、不，衡的形式包括：等臂天平、不等臂天平、桿秤。等臂天平、桿秤。權(quán)權(quán)就是砝碼或秤砣。就是砝碼或秤砣。漢書漢書.律歷志律歷志記載秦代的記載秦代的度量衡制度為：度量衡制度為：度制度制(五度五度)1)1引引1010丈丈100100尺尺10001000寸寸1000010000分；分；量制量制(五量五量)1)1斛斛1010斗斗100100升升10001000合合20002000龠；龠；衡制衡制(五衡五衡)1)1石石4 4鈞，鈞，1 1鈞鈞3030斤，斤，1 1斤斤1616兩，兩，1 1兩兩2424銖。銖。將秦制換算成

24、現(xiàn)代計(jì)量將秦制換算成現(xiàn)代計(jì)量單位：單位：1 1尺尺23.2cm 123.2cm 1升升200ml 1200ml 1斤斤256g 256g 漢承秦制，所以兩千石漢承秦制，所以兩千石就是二十四萬斤就是二十四萬斤 公元公元211211年，秦始皇統(tǒng)一中國后，在商鞅變法的基礎(chǔ)上對度量衡進(jìn)行了統(tǒng)年，秦始皇統(tǒng)一中國后，在商鞅變法的基礎(chǔ)上對度量衡進(jìn)行了統(tǒng)一，制發(fā)了一大批度量衡標(biāo)準(zhǔn)器，意義重大。一，制發(fā)了一大批度量衡標(biāo)準(zhǔn)器，意義重大。2.2.時(shí)間、空間和運(yùn)動時(shí)間、空間和運(yùn)動時(shí)間與空間時(shí)間與空間尸子尸子“上下四方曰宇，往古今來曰宙上下四方曰宇，往古今來曰宙”。運(yùn)動的相對性運(yùn)動的相對性呂氏春秋呂氏春秋：“刻舟求劍刻

25、舟求劍”故事；故事；隋書隋書 天文志天文志：“乘船以涉水，水去船不徙也乘船以涉水，水去船不徙也”，“仰仰游云以觀，日月常動而云不移游云以觀，日月常動而云不移”。抱樸子抱樸子 塞難塞難：“見游云西行，而謂月之東馳見游云西行，而謂月之東馳”。春秋緯春秋緯 元命苞元命苞（漢代）：（漢代）：“天左旋，地右動天左旋，地右動”。春秋緯春秋緯 考靈曜（考靈曜（y y o o）“地恒動不止，而人不知，比地恒動不止，而人不知，比如人在大舟中，閉牖（如人在大舟中，閉牖（yuyu）而坐，舟行而人不覺）而坐，舟行而人不覺”。比比伽利略（伽利略（1564-16421564-1642）相對性原理）相對性原理早一千多年。早

26、一千多年。3 3 對力的認(rèn)識對力的認(rèn)識（1 1）力的概念）力的概念 墨經(jīng)墨經(jīng)：“力，刑之所以奮也力，刑之所以奮也”，這里，這里刑刑即形，指物，即形，指物，奮奮即飛，動的意思。即力是物體產(chǎn)生運(yùn)動的原因。即飛，動的意思。即力是物體產(chǎn)生運(yùn)動的原因。王充王充論衡論衡效力篇效力篇：“人有知學(xué)，則有力矣。文吏以人有知學(xué)，則有力矣。文吏以理事為力，而儒理事為力，而儒 生以學(xué)問為力生以學(xué)問為力”，“舉重拔堅(jiān)，壯士之力舉重拔堅(jiān)，壯士之力也也”，“故故 夫墾草殖谷，農(nóng)夫之力也夫墾草殖谷，農(nóng)夫之力也”（東漢）。（東漢）。西方，西方，1717世紀(jì)初世紀(jì)初弗蘭西斯弗蘭西斯培根培根提出：提出：“知識就是力知識就是力量量”

27、。（3 3）杠桿原理）杠桿原理 墨經(jīng)墨經(jīng)中對不等臂天平的論述：中對不等臂天平的論述：“衡，加重于其一衡，加重于其一旁，必捶，權(quán)、重相若也。相衡，則本短標(biāo)長。兩加焉，旁，必捶，權(quán)、重相若也。相衡，則本短標(biāo)長。兩加焉，重相若，則標(biāo)必下，標(biāo)得權(quán)也。重相若，則標(biāo)必下，標(biāo)得權(quán)也?！保? 2）外力與內(nèi)力）外力與內(nèi)力 王充王充論衡論衡：“古之多力者，身能負(fù)荷千鈞，手能決古之多力者，身能負(fù)荷千鈞，手能決角伸鉤，使之自舉不能離地。角伸鉤，使之自舉不能離地?！保? 4）浮力浮力：曹沖稱象等。曹沖稱象等。（5 5）彈力）彈力：弓箭的制作等（東漢鄭玄弓箭的制作等（東漢鄭玄127-200127-200）。）。（6 6）

28、大氣壓力）大氣壓力 西漢時(shí)期已利用西漢時(shí)期已利用虹吸虹吸管管-渴烏，東漢時(shí)已廣泛用于渴烏，東漢時(shí)已廣泛用于灌溉，唐朝已有隔山取水的大型引水工程。灌溉，唐朝已有隔山取水的大型引水工程。關(guān)尹子關(guān)尹子：“瓶存二竅，以水實(shí)之，倒瀉；閉一則水瓶存二竅，以水實(shí)之，倒瀉；閉一則水不下，蓋（氣）不升則水不降。不下，蓋（氣）不升則水不降?！碧拼醣拼醣貑査貑枺骸疤摴芄酀M，捻上懸之，水固不虛管灌滿，捻上懸之，水固不瀉，瀉，；空瓶小口，頓灌不入，為氣不出而不能入也。；空瓶小口，頓灌不入，為氣不出而不能入也?！保? 7）慣性）慣性：春秋戰(zhàn)國時(shí)期的春秋戰(zhàn)國時(shí)期的考工記考工記中描述：中描述：“馬力既馬力既竭，軸猶能

29、一取焉竭，軸猶能一取焉”4 4 力學(xué)知識應(yīng)用力學(xué)知識應(yīng)用 尖劈、轆轤、滑輪、水轉(zhuǎn)筒車、水轉(zhuǎn)連磨、尖劈、轆轤、滑輪、水轉(zhuǎn)筒車、水轉(zhuǎn)連磨、水碓水碓（dudu 舂米用具）、水排鼓風(fēng)機(jī)（公元舂米用具）、水排鼓風(fēng)機(jī)（公元3131年東漢南陽太守杜詩發(fā)年東漢南陽太守杜詩發(fā)明）、明）、被中香爐被中香爐、記里鼓車、水運(yùn)渾象儀等。、記里鼓車、水運(yùn)渾象儀等。古代建筑學(xué)上力學(xué)的應(yīng)用：如隋代李春建造的古代建筑學(xué)上力學(xué)的應(yīng)用：如隋代李春建造的趙州橋趙州橋，是我國古代留傳至今最古老、跨度最大、弧度最淺的石拱橋，是我國古代留傳至今最古老、跨度最大、弧度最淺的石拱橋，距今已距今已13001300年；年；公元公元10561056

30、年建造的遼代山西應(yīng)縣年建造的遼代山西應(yīng)縣木塔木塔，是世界上現(xiàn)存的是世界上現(xiàn)存的最高的古代木構(gòu)建筑，高最高的古代木構(gòu)建筑，高67.3167.31米，經(jīng)受近十個(gè)世紀(jì)的風(fēng)雪米，經(jīng)受近十個(gè)世紀(jì)的風(fēng)雪襲擊，襲擊，1212次六級以上地震，至今安然屹立。次六級以上地震，至今安然屹立。宋代建筑師喻皓曾在開封建宋代建筑師喻皓曾在開封建“開寶寺塔開寶寺塔”斜塔斜塔：“塔初塔初成，望之不正，而勢傾西北。人怪而問之。皓曰：成，望之不正，而勢傾西北。人怪而問之。皓曰：京師地京師地平無山，而多西北風(fēng)，吹之不百年當(dāng)正也。平無山，而多西北風(fēng)，吹之不百年當(dāng)正也?！睔w田錄歸田錄。明代的北京明代的北京故宮群故宮群等等。等等。水排鼓

31、風(fēng)機(jī)水排鼓風(fēng)機(jī)（取自（取自王禎農(nóng)書王禎農(nóng)書）二二 熱學(xué)熱學(xué)1.1.對熱現(xiàn)象和熱本質(zhì)的認(rèn)識對熱現(xiàn)象和熱本質(zhì)的認(rèn)識溫度、濕度及其測量溫度、濕度及其測量“火候火候”：在在燒制陶器燒制陶器和和冶煉金屬冶煉金屬的過程中，通過對的過程中，通過對“火火候候”的觀察，來定性的判斷溫度的高低。的觀察，來定性的判斷溫度的高低。考工記考工記記記載了青銅冶煉時(shí)火色與溫度的關(guān)系：載了青銅冶煉時(shí)火色與溫度的關(guān)系：“凡鑄金之狀，金凡鑄金之狀，金與錫。黑濁之氣竭，黃白次之；黃白之氣竭，青白次之；與錫。黑濁之氣竭，黃白次之；黃白之氣竭，青白次之；青白之氣竭，青氣次之，然后可鑄也。青白之氣竭，青氣次之，然后可鑄也?！奔串?dāng)即當(dāng)“爐

32、火純爐火純青青”時(shí)，爐溫達(dá)到時(shí)，爐溫達(dá)到12001200度度 左右，雜質(zhì)揮發(fā)，銅錫融合，左右，雜質(zhì)揮發(fā)，銅錫融合，可以用來澆鑄了?；鹕珜?shí)際為物質(zhì)原子的發(fā)射光譜及其可以用來澆鑄了?；鹕珜?shí)際為物質(zhì)原子的發(fā)射光譜及其強(qiáng)度的表現(xiàn)。強(qiáng)度的表現(xiàn)。濕度：濕度：淮南子淮南子：“琴弦緩，天且雨琴弦緩，天且雨”“”“風(fēng)雨之變，可風(fēng)雨之變，可以音律知之以音律知之”，即現(xiàn)在，即現(xiàn)在毛發(fā)濕度計(jì)毛發(fā)濕度計(jì)的原理的原理.熱脹冷縮與熱應(yīng)力熱脹冷縮與熱應(yīng)力 熱脹冷縮；增大熱應(yīng)力：熱脹冷縮；增大熱應(yīng)力：在公元前在公元前250250年都年都江堰水利工程中的江堰水利工程中的 應(yīng)用記載：應(yīng)用記載：“大灘江中，其崖嶄峻不可鑿，大灘江中，

33、其崖嶄峻不可鑿，乃積薪燒之。乃積薪燒之?！边@種增大熱應(yīng)力開鑿巨石的這種增大熱應(yīng)力開鑿巨石的記載很多。記載很多。熱的本性熱的本性 五行說：五行說：熱（火）是構(gòu)成物質(zhì)的一種元素；熱（火）是構(gòu)成物質(zhì)的一種元素；元?dú)庹f：元?dú)庹f：熱這種物質(zhì)的本原仍是氣。熱這種物質(zhì)的本原仍是氣。2 2 熱能利用與熱功熱能利用與熱功高溫技術(shù)：高溫技術(shù)：殷商時(shí)期在高溫冶煉鑄造技術(shù)方面就已卓有成效：殷代文殷商時(shí)期在高溫冶煉鑄造技術(shù)方面就已卓有成效：殷代文物司母戊鼎、商代的四羊尊、戰(zhàn)國的銅尊盤、秦始皇陵的大型銅馬車物司母戊鼎、商代的四羊尊、戰(zhàn)國的銅尊盤、秦始皇陵的大型銅馬車等。春秋末期制造的白口鐵和中碳鋼劍，表明當(dāng)時(shí)的冶煉已達(dá)到

34、等。春秋末期制造的白口鐵和中碳鋼劍，表明當(dāng)時(shí)的冶煉已達(dá)到13001300的高溫。的高溫。松脂燈（孔明燈）：松脂燈（孔明燈）：走馬燈：走馬燈：利用冷熱空氣對流帶動紙輪旋轉(zhuǎn)。利用冷熱空氣對流帶動紙輪旋轉(zhuǎn)。熱氣球：熱氣球：1414世紀(jì)初，元朝仁宗登基時(shí)在元大都（北京）升起世界上第世紀(jì)初，元朝仁宗登基時(shí)在元大都（北京）升起世界上第一個(gè)熱氣球。一個(gè)熱氣球?；鹚帲夯鹚帲核拇蟀l(fā)明之一?；鹌?，煙花等。四大發(fā)明之一?；鹌?，煙花等。火箭：火箭：宋代宋代的管形火器的管形火器“突火槍突火槍”。元代元代的銅炮；的銅炮；明代明代的多種多發(fā)火的多種多發(fā)火箭。箭。萬虎：萬虎：明代官員，是明代官員，是“第一個(gè)企圖利用火箭飛行的

35、人。他用第一個(gè)企圖利用火箭飛行的人。他用4747只最大的只最大的火箭綁在椅子背后，手拿兩個(gè)大風(fēng)箏，想借助火箭的推力和風(fēng)箏上升火箭綁在椅子背后，手拿兩個(gè)大風(fēng)箏，想借助火箭的推力和風(fēng)箏上升的力量飛向空中。的力量飛向空中。19701970年國際天文學(xué)會為了紀(jì)念他，把月球背面的一年國際天文學(xué)會為了紀(jì)念他，把月球背面的一個(gè)環(huán)行山命名為個(gè)環(huán)行山命名為“萬虎環(huán)行山萬虎環(huán)行山”。三三 光學(xué)光學(xué) 1.1.光的直線傳播與小孔成像光的直線傳播與小孔成像 2.2.光的反射與鏡面成像光的反射與鏡面成像 3.3.光的折射與透鏡光的折射與透鏡 4.4.光的色散光的色散1.1.光的直線傳播與小孔成像光的直線傳播與小孔成像 墨

36、經(jīng)墨經(jīng)：景倒，在午有端與。景：光之人，照若射，下：景倒，在午有端與。景：光之人，照若射，下者之人也高，者之人也高，高者之人也下。足蔽下光，故成景與高者之人也下。足蔽下光，故成景與 上。首蔽上光，故成景與下。上。首蔽上光，故成景與下。(午：交叉；午：交叉；端：小孔端：小孔)。趙友欽實(shí)驗(yàn)趙友欽實(shí)驗(yàn)（宋末元初）：（宋末元初）：趙友欽實(shí)驗(yàn)在中國古代史趙友欽實(shí)驗(yàn)在中國古代史上占有重要地位，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，設(shè)計(jì)合理，步驟清晰，上占有重要地位，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，設(shè)計(jì)合理，步驟清晰，結(jié)果可靠，是中國物理學(xué)史上的的一個(gè)首創(chuàng)。結(jié)果可靠，是中國物理學(xué)史上的的一個(gè)首創(chuàng)。夢溪筆談夢溪筆談：“若鳶（若鳶（yunyun）飛空

37、中，其影隨鳶而移；）飛空中，其影隨鳶而移；或中間為窗所或中間為窗所 束則影與鳶相違，鳶東則影西，鳶西則影東。束則影與鳶相違，鳶東則影西，鳶西則影東。又如窗隙中樓塔之影，中間為窗所束，亦皆倒垂。又如窗隙中樓塔之影，中間為窗所束，亦皆倒垂?！壁w友欽實(shí)驗(yàn)：趙友欽實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中他固定幾個(gè)條件，改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)中他固定幾個(gè)條件，改變一個(gè)條件來觀察成像情況。實(shí)驗(yàn)分五步進(jìn)行：條件來觀察成像情況。實(shí)驗(yàn)分五步進(jìn)行：改變孔的大小，比較改變孔的大小，比較成像情況；成像情況；改變光源強(qiáng)度，作日改變光源強(qiáng)度，作日月蝕模擬實(shí)驗(yàn)；月蝕模擬實(shí)驗(yàn)；改變像距；改變像距；改變光源距離，觀察改變光源距離，觀察小孔成像的變化；小孔成像的變化

38、；改變孔的大小和形狀，改變孔的大小和形狀，做大孔成像實(shí)驗(yàn)。做大孔成像實(shí)驗(yàn)。小罅小罅xia光景影象光景影象平面鏡：平面鏡：“景，日之光反燭人，則景在日與人之間景，日之光反燭人，則景在日與人之間”凸面鏡：凸面鏡：“鑒團(tuán)，景一。鑒團(tuán)，景一。鑒者近，則所鑒大，景亦大；其鑒者近，則所鑒大，景亦大；其遠(yuǎn)，所鑒小，景亦小，而必正。遠(yuǎn)，所鑒小，景亦小，而必正?！奔磋b團(tuán)只成一縮小的正立即鑒團(tuán)只成一縮小的正立的像（虛）。的像（虛）。凹面鏡：凹面鏡：“鑒洼，景，一小而易，一大而正，說在中之外、鑒洼，景，一小而易，一大而正，說在中之外、內(nèi)。內(nèi)。中之內(nèi)，鑒者近中，則所鑒大，景亦大；遠(yuǎn)中，則中之內(nèi)，鑒者近中，則所鑒大，景

39、亦大；遠(yuǎn)中，則所鑒小，景亦小，而必正，起于中緣正而長其直也。中之外，所鑒小，景亦小，而必正，起于中緣正而長其直也。中之外，鑒者近中，則所鑒大，景亦大；遠(yuǎn)中，則所鑒小，景亦小而鑒者近中，則所鑒大，景亦大；遠(yuǎn)中，則所鑒小，景亦小而必易。合于中長直也。必易。合于中長直也?！薄啊薄拌b洼鑒洼”即凹面鏡，即凹面鏡，“中中”為焦點(diǎn)，為焦點(diǎn)，“易易”即倒置。即倒置。2.2.光的反射與鏡面成像光的反射與鏡面成像 墨經(jīng)墨經(jīng)中中論述了光的反射，包括平面鏡、凹面鏡、凸論述了光的反射，包括平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的反射情況。面鏡的反射情況。鏡術(shù)：鏡術(shù)：利用平面鏡成像制成利用平面鏡成像制成“萬花筒萬花筒”樣的樣的“魔鏡魔鏡

40、”：日月：日月鏡、四規(guī)鏡等。鏡、四規(guī)鏡等?！盁翎闊翎閝uqu”(清代黃履莊造清代黃履莊造)：“做小屋一間，內(nèi)懸燈做小屋一間，內(nèi)懸燈數(shù)盞，人入其中，如至通街大市，人間稠雜，燈火連綿，數(shù)盞，人入其中，如至通街大市，人間稠雜，燈火連綿，一望數(shù)里。一望數(shù)里?！薄傲_漢堂羅漢堂”(清代鄭復(fù)光造清代鄭復(fù)光造)：從側(cè)面小洞向里看：從側(cè)面小洞向里看“千千門萬戶，百千羅漢門萬戶，百千羅漢”。凹凸面鏡：凹凸面鏡：殷武丁時(shí)期就出現(xiàn)了凹、凸面銅鏡。殷武丁時(shí)期就出現(xiàn)了凹、凸面銅鏡。透光鏡透光鏡：現(xiàn)上海博物館珍藏有西漢時(shí)期的現(xiàn)上海博物館珍藏有西漢時(shí)期的“透光鏡透光鏡”（青銅）。（青銅）。隋唐隋唐古鏡記古鏡記記載：記載：“承

41、日照之，則背上承日照之，則背上文字，墨入影內(nèi)，纖毫無失文字，墨入影內(nèi)，纖毫無失”。沈括：沈括：“陽燧面洼，以一指迫而照之則正，漸遠(yuǎn)則無所見，陽燧面洼，以一指迫而照之則正，漸遠(yuǎn)則無所見，過此遂倒。過此遂倒?！薄啊薄靶¤b不能全觀人面，故令微凸，收人面小鑒不能全觀人面，故令微凸，收人面令小，則鑒雖小而能全納人面。仍覆量鑒之小大增損高下，令小，則鑒雖小而能全納人面。仍覆量鑒之小大增損高下，常令人面與鑒大小相若。常令人面與鑒大小相若?！?.3.光的折射與透鏡光的折射與透鏡 冰透鏡冰透鏡：西漢：西漢淮南萬畢術(shù)淮南萬畢術(shù)記載：記載：”削冰令圓，舉削冰令圓，舉向以日，以艾承其影，則火生。向以日，以艾承其影，則

42、火生。“鯽魚杯鯽魚杯：宋代：宋代春渚（春渚（zhzh）紀(jì)聞）紀(jì)聞：“有一鯽，長寸有一鯽，長寸許，游泳可愛。水倒出，魚不復(fù)見。復(fù)酌水酒中，須臾許，游泳可愛。水倒出，魚不復(fù)見。復(fù)酌水酒中，須臾一魚泛然而起。一魚泛然而起。”“蝴蝶杯蝴蝶杯”、“蘭花杯蘭花杯”等。等。4.4.光的色散光的色散雨后成虹和造虹實(shí)驗(yàn)：雨后成虹和造虹實(shí)驗(yàn)：唐初孔穎達(dá)唐初孔穎達(dá)禮記注疏禮記注疏“日照雨滴則虹生日照雨滴則虹生”唐代張志和唐代張志和玄真子玄真子“雨色映日而為虹雨色映日而為虹”“”“背日噴背日噴乎水，成虹霓之狀。乎水，成虹霓之狀?！蹦纤尾瘫迥纤尾瘫迕娒锝饷娒锝猓骸霸票÷┤眨照沼甑蝿t云薄漏日，日照雨滴則虹生。今

43、以水噴日，自側(cè)視之，則暈為虹霓虹生。今以水噴日，自側(cè)視之，則暈為虹霓。故今雨。故今雨氣成虹，朝陽射之則在西，夕陽射之則在東。氣成虹，朝陽射之則在西，夕陽射之則在東?！彪u子石英證含光圖：雞子石英證含光圖：著名道士張果修煉內(nèi)丹的著作著名道士張果修煉內(nèi)丹的著作修真歷驗(yàn)鈔圖修真歷驗(yàn)鈔圖：講到從白石英看到：講到從白石英看到：“映日則光玉也映日則光玉也，五色玄英，五色玄英”。白。白石英為無色透明晶體，屬六角晶系。用白石英作的三棱鏡石英為無色透明晶體，屬六角晶系。用白石英作的三棱鏡對日光產(chǎn)生了色散。對日光產(chǎn)生了色散。明末方以智明末方以智物理小識物理小識四四 電磁學(xué)電磁學(xué)1.1.對電的認(rèn)識對電的認(rèn)識2.2.對

44、磁的認(rèn)識對磁的認(rèn)識3.3.電與磁的應(yīng)用電與磁的應(yīng)用1.1.對電的認(rèn)識對電的認(rèn)識 摩擦起電：摩擦起電：*東漢王充東漢王充論衡論衡：“頓牟掇芥，磁石引頓牟掇芥，磁石引針針?biāo)愋に?，不能掇取者，何也？氣性異殊，不能相感動他類肖似，不能掇取者，何也？氣性異殊，不能相感動也。也?！鳖D牟指玳瑁（爬行動物，形狀象龜，這里指其殼）。頓牟指玳瑁（爬行動物，形狀象龜，這里指其殼）。（用元?dú)饨忉岇o電現(xiàn)象）；（用元?dú)饨忉岇o電現(xiàn)象）；*西晉張華西晉張華博物志博物志記載：記載：“今人梳頭，脫著衣時(shí)，有隨梳、解結(jié)有光者，也有吒今人梳頭，脫著衣時(shí)，有隨梳、解結(jié)有光者，也有吒聲。聲。”*唐代唐代酉陽雜俎酉陽雜俎“貓貓黑者，暗中

45、逆循其毛，即黑者，暗中逆循其毛，即著火星著火星”。雷電現(xiàn)象：雷電現(xiàn)象：沈括沈括夢溪筆談夢溪筆談：“雷火自窗間出，赫然雷火自窗間出，赫然出檐，人以為堂屋已焚，皆出避之，及雷止，其舍宛然，墻出檐，人以為堂屋已焚，皆出避之，及雷止，其舍宛然，墻壁窗紙皆黔（黑）。有一木格，其中雜儲諸器，其漆器銀扣壁窗紙皆黔（黑）。有一木格，其中雜儲諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅(jiān)剛，就者，銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅(jiān)剛，就刀室中熔為汁，而室亦儼然。刀室中熔為汁，而室亦儼然?！泵鞔揭灾牵好鞔揭灾牵骸袄谆鹚?，雷火所及，金石銷熔，而漆器不壞。金石銷熔，而漆器不壞?！蔽洚?dāng)山天

46、柱峰金頂三大奇觀之一的武當(dāng)山天柱峰金頂三大奇觀之一的“雷火練殿雷火練殿”。1.1.對電的認(rèn)識對電的認(rèn)識 淮南子淮南子記載：記載：“陰陽相薄為雷，激揚(yáng)為電。陰陽相薄為雷，激揚(yáng)為電?！?.2.對磁的認(rèn)識對磁的認(rèn)識 磁性：磁性：呂氏春秋呂氏春秋：“慈石召鐵，或引子也慈石召鐵，或引子也”；鬼鬼谷子谷子：“慈石取針慈石取針”；高誘注釋；高誘注釋呂氏春秋呂氏春秋時(shí)指出：時(shí)指出：“石，石，鐵之母也，以有慈石，故能引其子。石之不慈者，亦不能引鐵之母也，以有慈石，故能引其子。石之不慈者，亦不能引也也”。磁石吸引物質(zhì)只限于鐵磁石吸引物質(zhì)只限于鐵：淮南子淮南子：“若以慈石之能若以慈石之能連鐵也，而求其引瓦，則難矣連

47、鐵也，而求其引瓦，則難矣”，“及其于銅則不通及其于銅則不通”。屏蔽：屏蔽：明末劉獻(xiàn)廷明末劉獻(xiàn)廷廣陽雜記廣陽雜記：“慈石吸鐵，隔礙潛慈石吸鐵，隔礙潛通。或問余曰：通。或問余曰：慈石吸鐵，何物可以隔之？慈石吸鐵，何物可以隔之？猶子阿儒曰：猶子阿儒曰：唯鐵可以隔之耳唯鐵可以隔之耳。其人去而復(fù)來，曰：。其人去而復(fù)來，曰：試之果然試之果然。”3.3.電與磁的應(yīng)用電與磁的應(yīng)用 避雷針：避雷針：磁性指南器：磁性指南器：磁化磁化 地磁場磁化法地磁場磁化法：10441044年出版的宋代年出版的宋代曾公亮曾公亮武經(jīng)總要武經(jīng)總要：“魚法，以魚法，以薄鐵葉剪裁，長二寸闊五分，首尾銳如魚形，置碳火中燒薄鐵葉剪裁，長二寸

48、闊五分，首尾銳如魚形，置碳火中燒之，侯通赤，以鐵鈐鈐（之，侯通赤，以鐵鈐鈐（qinqin 印、章印、章)魚首出火，以尾正魚首出火，以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數(shù)分則止，以密器收之，用時(shí)置對子位，蘸水盆中，沒尾數(shù)分則止，以密器收之，用時(shí)置水碗于無風(fēng)處，平放魚在水面令浮，其首常南向午也。水碗于無風(fēng)處，平放魚在水面令浮，其首常南向午也?！睂㈣F片燒紅的是使磁疇重新分布成為順磁體，淬火使磁疇將鐵片燒紅的是使磁疇重新分布成為順磁體，淬火使磁疇穩(wěn)定。穩(wěn)定。磁石磁化法：磁石磁化法：沈括沈括夢溪筆談夢溪筆談：“方家以磁石磨針鋒，則能指方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東（地磁偏角），不全南也。南，然常微偏東（

49、地磁偏角），不全南也。中國古代科技中國古代科技 指南車模型指南車模型 啟啟 明明 之之 光光:一一.中中 國國 古古 代代 的的 物物 理理 學(xué)學(xué) 萌萌 芽芽五五 聲學(xué)聲學(xué)1.1.聲音的產(chǎn)生（略）聲音的產(chǎn)生（略）2.2.聲音的傳播聲音的傳播3.3.共振共振4.4.共鳴及其消除共鳴及其消除5.5.聲音的反射聲音的反射6.6.古代樂器古代樂器7.7.律學(xué)律學(xué)聲音的傳播聲音的傳播 荀子勸學(xué)篇：順風(fēng)而呼，聲非加疾也，而順風(fēng)而呼，聲非加疾也，而聞?wù)哒?。聞?wù)哒谩?.1.共振共振 莊子莊子徐無鬼徐無鬼：“為之調(diào)瑟，廢于一堂，廢于一室。鼓為之調(diào)瑟，廢于一堂，廢于一室。鼓宮宮動，鼓角角動，音律同矣。夫改調(diào)一弦，

50、于五音無當(dāng)也，宮宮動，鼓角角動，音律同矣。夫改調(diào)一弦，于五音無當(dāng)也，鼓之，二十五弦皆動。鼓之，二十五弦皆動?！眽粝P談夢溪筆談：“琴瑟弦皆有應(yīng)聲，宮弦則應(yīng)少宮，商弦則琴瑟弦皆有應(yīng)聲，宮弦則應(yīng)少宮，商弦則應(yīng)少商，其余皆隔四相應(yīng)。今曲中有聲音，須依此用之。欲應(yīng)少商，其余皆隔四相應(yīng)。今曲中有聲音，須依此用之。欲知其應(yīng)者，先調(diào)諸弦令聲和，乃剪紙人加弦上，鼓其應(yīng)弦，知其應(yīng)者，先調(diào)諸弦令聲和，乃剪紙人加弦上，鼓其應(yīng)弦，則紙人躍，則紙人躍，他弦則不動。聲律高下茍同，雖在他琴鼓之，應(yīng)他弦則不動。聲律高下茍同，雖在他琴鼓之，應(yīng)弦亦震，此謂之正聲。弦亦震，此謂之正聲?！保ü舱駥?shí)驗(yàn)共振實(shí)驗(yàn)魚洗魚洗）2.2.共鳴及其

51、消除共鳴及其消除 南北朝時(shí)期劉敬叔南北朝時(shí)期劉敬叔異苑異苑：“晉中朝有人蓄銅澡盆，晨晉中朝有人蓄銅澡盆，晨夕恒鳴如人扣，乃問張華。華曰：夕恒鳴如人扣，乃問張華。華曰：此盆與洛鐘宮商相應(yīng)，此盆與洛鐘宮商相應(yīng)，宮中朝暮撞鐘，故聲應(yīng)爾?？慑e（挫）令輕，則韻乖。鳴自宮中朝暮撞鐘，故聲應(yīng)爾?？慑e（挫）令輕，則韻乖。鳴自止也。止也。依其言，后不復(fù)鳴。依其言，后不復(fù)鳴?！碧拼f絢唐代韋絢劉賓客嘉話錄劉賓客嘉話錄記載了當(dāng)時(shí)的太樂令曹紹記載了當(dāng)時(shí)的太樂令曹紹 為一為一僧人治病的事：該僧人因僧房內(nèi)一磬無故自鳴，而驚恐成疾。僧人治病的事：該僧人因僧房內(nèi)一磬無故自鳴，而驚恐成疾。3.3.聲音的反射聲音的反射 北京天壇

52、：北京天壇：回音壁、三音石、對話石回音壁、三音石、對話石 山西永濟(jì)山西永濟(jì)“鶯鶯塔鶯鶯塔”：普救寺舍利塔，因普救寺舍利塔，因“西廂記西廂記”而稱而稱“鶯鶯塔鶯鶯塔”，是一座空心磚塔，初建于唐武則天，后重建于，是一座空心磚塔，初建于唐武則天，后重建于明嘉靖明嘉靖4242年（年（15641564），因其），因其 可產(chǎn)生蛙鳴般的回聲，而列河可產(chǎn)生蛙鳴般的回聲，而列河?xùn)|東“清八景清八景”之一。（之一。（普救蟾聲）普救蟾聲）河南三門峽河南三門峽“蛤蟆塔蛤蟆塔”：建于金大定十六年，在塔外十余建于金大定十六年，在塔外十余米處擊石拍掌，有蛙鳴回音。米處擊石拍掌，有蛙鳴回音。四川潼南四川潼南“石琴石琴”：實(shí)為登

53、山石階，鑿于江邊完整無縫凹實(shí)為登山石階，鑿于江邊完整無縫凹處，沿石階拾級而上，自第四級到第十九級，凡步履所觸，處，沿石階拾級而上，自第四級到第十九級，凡步履所觸，便會發(fā)出悠揚(yáng)婉轉(zhuǎn)的古琴聲在洞內(nèi)回蕩。其中有七級石蹬的便會發(fā)出悠揚(yáng)婉轉(zhuǎn)的古琴聲在洞內(nèi)回蕩。其中有七級石蹬的發(fā)音特別洪亮，稱為七步彈琴。題為石蹬琴聲。發(fā)音特別洪亮，稱為七步彈琴。題為石蹬琴聲。編種編種4.4.古代樂器古代樂器 新石器時(shí)代：新石器時(shí)代：陶塤（陶塤（xnxn）和骨哨。和骨哨。詩經(jīng)詩經(jīng)記載：記載：有有2929種之種之多，包括各種彈琴、吹奏、多，包括各種彈琴、吹奏、打擊等樂器。打擊等樂器。戰(zhàn)國曾侯乙墓：戰(zhàn)國曾侯乙墓：出土的有：出土

54、的有：編鐘、磬編鐘、磬qng、笙、笙sheng、排、排蕭等。蕭等。5.5.律學(xué)律學(xué) 商代商代：已有五聲音階：宮、商、角、徵（：已有五聲音階：宮、商、角、徵（zhzh）、羽（）、羽（1 1、2 2、3 3、5 5、6 6）。后又增加了兩個(gè)半音：變徵（近）。后又增加了兩個(gè)半音：變徵（近4 4）、變宮（）、變宮（7 7），），成為七聲音階。成為七聲音階。西周：西周：已發(fā)展為十二律：黃鐘、大呂、太簇、夾鐘、姑洗、已發(fā)展為十二律：黃鐘、大呂、太簇、夾鐘、姑洗、仲呂、蕤仲呂、蕤ruru賓、林鐘、夷則、南呂、無射賓、林鐘、夷則、南呂、無射(y(y)、應(yīng)鐘。、應(yīng)鐘。樂律的計(jì)算：樂律的計(jì)算：三分損益法：三分損益

55、法：最早見于最早見于管子管子地員地員（公元前公元前4世紀(jì)），世紀(jì)），是世界上最早的樂律計(jì)算方法。是世界上最早的樂律計(jì)算方法。根據(jù)某一根據(jù)某一標(biāo)準(zhǔn)音標(biāo)準(zhǔn)音的管長或弦長，的管長或弦長，推算其余一系列音律的管長或弦長時(shí)，須依照一定的長度比例，推算其余一系列音律的管長或弦長時(shí)，須依照一定的長度比例，三分損益三分損益法提供了一種長度比例的準(zhǔn)則。此方法的記載最早見法提供了一種長度比例的準(zhǔn)則。此方法的記載最早見于春秋時(shí)期于春秋時(shí)期管子管子地員篇地員篇，是同關(guān)于宮、徵、商、羽、角，是同關(guān)于宮、徵、商、羽、角五音的記載聯(lián)系在一起的；到五音的記載聯(lián)系在一起的；到呂氏春秋呂氏春秋音律篇音律篇，又開始，又開始與關(guān)于與

56、關(guān)于黃鐘黃鐘、林鐘林鐘等等十二律十二律長度規(guī)范的記載聯(lián)系在一起。按長度規(guī)范的記載聯(lián)系在一起。按三三分損益分損益法生律的次序法生律的次序 ，求上方五度音之律求上方五度音之律 ，古代稱為古代稱為“下下生生”；求下方四度之律，古代稱為；求下方四度之律，古代稱為“上生上生”。從一律出發(fā)，下。從一律出發(fā)，下生生5 5次，上生次，上生6 6次，便可得出次，便可得出十二律十二律。十二平均律：十二平均律：發(fā)明者：朱載育（發(fā)明者：朱載育（1536-16101536-1610？）朱元璋的九世孫，成于？）朱元璋的九世孫，成于15811581年左右，在年左右，在律學(xué)新說律學(xué)新說和和律呂精義律呂精義有記載。和十有記載。

57、和十二律的產(chǎn)生已相距二律的產(chǎn)生已相距20002000余年。是一種相臨律間音程差數(shù)相等余年。是一種相臨律間音程差數(shù)相等的律制。的律制。方法：方法：以公比以公比 的等比級數(shù)分配音律，也就是在八的等比級數(shù)分配音律，也就是在八度音之間，分成十二個(gè)等音程的半音，兩相臨音律間的頻率度音之間，分成十二個(gè)等音程的半音，兩相臨音律間的頻率比都是比都是 ，這樣可以使十二律自，這樣可以使十二律自“黃鐘為始，應(yīng)鐘為鐘，黃鐘為始，應(yīng)鐘為鐘，終而復(fù)始，循環(huán)無窮。終而復(fù)始，循環(huán)無窮?！?22122蓋天說：蓋天說：起源于殷周時(shí)期。起源于殷周時(shí)期。周周 ：“天圓如張蓋，天圓如張蓋，地方如棋局地方如棋局”，后發(fā)展為，后發(fā)展為“天

58、似蓋笠，地法覆天似蓋笠，地法覆 ”渾天說渾天說：代表人物是東漢代表人物是東漢張衡張衡(公元公元7878年年-139-139年年)，生于，生于河南南陽石橋鎮(zhèn)，公元河南南陽石橋鎮(zhèn)，公元111111年擔(dān)任太史令，主持天象觀測、編年擔(dān)任太史令，主持天象觀測、編訂歷法，發(fā)明了渾天儀、候風(fēng)地動儀。張衡在訂歷法，發(fā)明了渾天儀、候風(fēng)地動儀。張衡在渾天儀圖注渾天儀圖注中寫到：中寫到：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃。渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃?！闭J(rèn)認(rèn)為大地是球形的、運(yùn)動的，地球是宇宙的中心。用一個(gè)天殼和為大地是球形的、運(yùn)動的，地球是宇宙的中心。用一個(gè)天殼和附天而行的日月五星來解釋天文現(xiàn)象。和西方

59、同一時(shí)期的附天而行的日月五星來解釋天文現(xiàn)象。和西方同一時(shí)期的“地地心說心說”相似。張衡強(qiáng)調(diào)相似。張衡強(qiáng)調(diào):“:“宇之表無極，宙之端無窮宇之表無極，宙之端無窮”。國際。國際天文學(xué)組織用他的名字命名了一顆小行星和月球上的一座環(huán)行天文學(xué)組織用他的名字命名了一顆小行星和月球上的一座環(huán)行山。山。宣夜說：宣夜說：晉書晉書天文志天文志記載：記載：“宣夜之書亡，惟漢秘宣夜之書亡，惟漢秘書郎書郎 萌記先師相傳云：天了無質(zhì)，仰而瞻之，高遠(yuǎn)無極，眼萌記先師相傳云：天了無質(zhì)，仰而瞻之，高遠(yuǎn)無極，眼 精絕，故蒼蒼然也。精絕，故蒼蒼然也。日月眾星，自然浮生虛空之中，其行其日月眾星，自然浮生虛空之中，其行其止，皆須氣焉。止

60、，皆須氣焉?！绷?天文天文學(xué)學(xué)啟啟 明明 之之 光光:一一.中中 國國 古古 代代 的的 物物 理理 學(xué)學(xué) 萌萌 芽芽水力渾象與地動儀水力渾象與地動儀2.3.1 2.3.1 古希臘物質(zhì)本原思想古希臘物質(zhì)本原思想2.3.2 2.3.2 古希臘時(shí)期對宇宙的認(rèn)識古希臘時(shí)期對宇宙的認(rèn)識2.3.3 2.3.3 古希臘的物理學(xué)知識古希臘的物理學(xué)知識2.3.4 2.3.4 中世紀(jì)的物理學(xué)知識中世紀(jì)的物理學(xué)知識2.3.5 2.3.5 亞里士多德的物理學(xué)亞里士多德的物理學(xué)2.3 2.3 西方古代物理學(xué)西方古代物理學(xué) 1.1.古希臘時(shí)期：前古希臘時(shí)期：前8 8世紀(jì)世紀(jì)-4-4世紀(jì)世紀(jì) 2.2.中世紀(jì)：中世紀(jì)：5

61、 51515世紀(jì)世紀(jì)分期分期2.3.12.3.1古希臘物質(zhì)本原思想古希臘物質(zhì)本原思想 一一 元素論元素論 二二 數(shù)的和諧思想數(shù)的和諧思想 三三 原子論原子論一一 元素論元素論1.1.城邦時(shí)期城邦時(shí)期（公元前（公元前8 8世紀(jì)世紀(jì)前前4 4世紀(jì)）世紀(jì)）米利都學(xué)派創(chuàng)始人米利都學(xué)派創(chuàng)始人泰勒斯泰勒斯(公元公元前前624-前前547)認(rèn)為萬物本原認(rèn)為萬物本原是是水水；其學(xué)生其學(xué)生阿那克西曼德阿那克西曼德(公元公元前前610-前前547)，認(rèn)為世界的本原應(yīng)是無任何固定性質(zhì)的認(rèn)為世界的本原應(yīng)是無任何固定性質(zhì)的“無限者無限者”，即沒有固定的界限、形式和性質(zhì)的東西，即沒有固定的界限、形式和性質(zhì)的東西，由它生出

62、土、水、氣、火等。由它生出土、水、氣、火等。阿那克西曼德的學(xué)生阿那克西曼德的學(xué)生阿那克西米尼阿那克西米尼(公元公元前前585-前前528)，則將萬物的本原看作是，則將萬物的本原看作是“空氣空氣”；赫拉克利特（赫拉克利特（公元公元前前540-前前475，一城邦邦主），一城邦邦主）認(rèn)為是認(rèn)為是“火火”；恩培多克勒恩培多克勒(公元公元前前493-前前433）：西西里島的一位王子，提：西西里島的一位王子，提出出“四根說四根說”，即物質(zhì)由，即物質(zhì)由土、水、氣、火土、水、氣、火四種元素構(gòu)成。四種元素構(gòu)成。2.2.亞歷山大時(shí)期亞歷山大時(shí)期 亞里士多德亞里士多德在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，提出：地上萬物由在總結(jié)前

63、人研究的基礎(chǔ)上，提出：地上萬物由土、水、氣、火土、水、氣、火四種元素組成，月層以上的天體由四種元素組成，月層以上的天體由以太以太組成，組成，而而元素又由元素又由冷、熱、干、濕冷、熱、干、濕這四種這四種更基本更基本的基質(zhì)構(gòu)成的基質(zhì)構(gòu)成。二二 數(shù)的和諧思想數(shù)的和諧思想 創(chuàng)始人：創(chuàng)始人：畢達(dá)哥拉斯畢達(dá)哥拉斯（約前（約前584-584-前前497497）。認(rèn)為世界是）。認(rèn)為世界是一個(gè)超感性世界，是一個(gè)一個(gè)超感性世界，是一個(gè)“數(shù)數(shù)”的世界。的世界。數(shù)是萬物本原，數(shù)是萬物本原，有了一個(gè)一個(gè)的數(shù)，才有了幾何上的點(diǎn)，有了點(diǎn)才有線、有了一個(gè)一個(gè)的數(shù)，才有了幾何上的點(diǎn)，有了點(diǎn)才有線、面和立體，有了立體才有面和立體

64、，有了立體才有土、水、氣、火四種元素等土、水、氣、火四種元素等。由于注重?cái)?shù)的比例關(guān)系，由于注重?cái)?shù)的比例關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)上的畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)上的畢達(dá)哥拉斯定理（勾股定理）與音樂上的五度相生律定理（勾股定理）與音樂上的五度相生律。認(rèn)為世界上的。認(rèn)為世界上的一切現(xiàn)象和規(guī)律都服從一切現(xiàn)象和規(guī)律都服從“數(shù)的和諧數(shù)的和諧”，這種，這種“數(shù)的和諧數(shù)的和諧”表現(xiàn)為數(shù)學(xué)上的簡單性、對稱性與和諧性。表現(xiàn)為數(shù)學(xué)上的簡單性、對稱性與和諧性。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派對數(shù)的尊崇形成了對數(shù)的神秘主義，畢達(dá)哥拉斯學(xué)派對數(shù)的尊崇形成了對數(shù)的神秘主義，但他們對但他們對“數(shù)的和諧數(shù)的和諧”的追求，卻形成了理性的數(shù)學(xué)傳統(tǒng)。的追求，卻形成了

65、理性的數(shù)學(xué)傳統(tǒng)。對后來自然科學(xué)的孕育、形成和發(fā)展產(chǎn)生了巨大作用。對后來自然科學(xué)的孕育、形成和發(fā)展產(chǎn)生了巨大作用?！皵?shù)的和諧數(shù)的和諧”成為后來以至今天科學(xué)研究的一個(gè)重要指導(dǎo)成為后來以至今天科學(xué)研究的一個(gè)重要指導(dǎo)原則。由原則。由“數(shù)的和諧數(shù)的和諧”發(fā)展為發(fā)展為“宇宙的和諧宇宙的和諧”的觀念成為的觀念成為歷代科學(xué)家的指導(dǎo)思想與科學(xué)方法。歷代科學(xué)家的指導(dǎo)思想與科學(xué)方法。三三 原子論原子論 創(chuàng)始人：創(chuàng)始人：米利都學(xué)派的米利都學(xué)派的留基伯留基伯(公元前公元前500-前前440)和其學(xué)生和其學(xué)生德謨克利特德謨克利特(公元前公元前460-460-前前370)370)。接受了畢達(dá)哥拉斯的超感性世。接受了畢達(dá)哥拉

66、斯的超感性世界的認(rèn)識，但不接受界的認(rèn)識，但不接受“數(shù)數(shù)”的本原觀點(diǎn)。他將微觀的幾何點(diǎn)的本原觀點(diǎn)。他將微觀的幾何點(diǎn)同同“存在存在”結(jié)合起來，認(rèn)為結(jié)合起來，認(rèn)為“存在存在”是不可分的、不變的、是不可分的、不變的、球形的。并將球形的。并將“存在存在”取名為取名為“原子原子”。100100年后雅典的年后雅典的伊壁鳩魯伊壁鳩魯（公元前公元前341-341-前前270270）發(fā)展了這一發(fā)展了這一學(xué)說：原子本身不僅有形式上的差別，還有大小和重量的不學(xué)說：原子本身不僅有形式上的差別，還有大小和重量的不同。只要不遇到任何阻抗，原子在虛空中以同樣的速度運(yùn)動同。只要不遇到任何阻抗，原子在虛空中以同樣的速度運(yùn)動著。但是，由于原子內(nèi)部的原因，原子在運(yùn)動中會發(fā)生偏斜，著。但是，由于原子內(nèi)部的原因，原子在運(yùn)動中會發(fā)生偏斜，由于這種偏斜使原子產(chǎn)生渦旋運(yùn)動。由于這種偏斜使原子產(chǎn)生渦旋運(yùn)動。羅馬科學(xué)家羅馬科學(xué)家盧克萊修盧克萊修（約公元前約公元前95-95-前前5555）也繼承和傳播也繼承和傳播了原子論。并用塵埃在陽光中的飛舞比喻原子的運(yùn)動。了原子論。并用塵埃在陽光中的飛舞比喻原子的運(yùn)動。到到1717世紀(jì)，法國科學(xué)家伽桑狄