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常数的隐匿与恢复的运用

本文举出文献 [1 ]中二个例子说明物理常数的隐匿与恢复方法的运用 ,作为《物理方程中常数的隐匿与恢复》[2 ]一文的补充 .例 1是纯力学问题 ,SI单位制中的基本量是长度 L,质量 M和时间 T,量纲空间是三维的 ,例 2涉及到电荷 ,还应增加一个基本量“电流 I”,因此量纲空间是四维的 .例 1 一个质量为 m的质点 ,从地球表面附近高度为 h的一点 ,由静止开始释放 ,让它自由下落 ,试求其落地点的位置 .假设地球是球形的 ,质点所在地的地理纬度为 θ,重力加速度 g和地球自转角速度 都是常数 .解 :在固接于地球的参照系中质点的运动方程是 (略去惯性离心力 )mr¨ =mg - 2 m× r. ( 1 )如果我们选择直角坐标系的原点 O在地球表面上位于质点开始位置的正下方 ,z轴指向负g(即竖直向上 ) ,x轴指南 ,y轴指东 ,则 ( 1 )式中的矢量 r,g和 分别为r =xi + yj + zk ( 2 )...  (本文共3页) 阅读全文>>

《工业计量》2001年05期
工业计量

量子计量基准与基本物理常数

各种工业计量的准确度是由计量标准来保证的。而各级计量标准最后均需溯源到计量基准。 2 0世纪5 0年代以前 ,计量基准的量值一般是由实物基准所保存及复现的。这种实物基准一般是根据经典物理学的原理 ,用某种特别稳定的实物来实现 ,而且总是用工业界所能提供的最好的材料及工艺制成 ,以保证其稳定性。例如千克砝码原器就是用铂铱合金制成的一个圆柱体 ,平时保存在巴黎国际计量局地下室的真空罩中防止外界不良因素的影响。大家熟知的X型铂铱合金米尺也是一种使用过几十年的实物基准。尺上两条刻线间距离就定义为长度单位米。电学实物基准是保存在国际计量局的饱和式韦斯顿标准电池组 ,其端电压的平均值就用来保持电压单位伏特。实物基准及相应的计量量值传递检定系统给产业界提供了计量服务 ,确实在帮助产业界提升产品品质的工作中作出了贡献。但是 ,随着科技及工农业的发展 ,这样的传统计量量值传递检定系统开始反映出下列的不足之处 :(1)最高的计量基准为某种实物。这样...  (本文共4页) 阅读全文>>

《物理教学》2014年01期
物理教学

不可忽视基本物理常数的教学

髙中物理中会出现一些被称为“常数”的特殊数一菩提。”例如万有引力常数G、光速C、普朗克常数值,这些特殊数值所表示的物理量是科学家在科学 这三个基本物理常数可以分别标志近代物理学史探究过程中发现的自然恒量。基本物理常数在物理 上三个时代的特征。第一个时代以牛顿的动力学为学的发展史上起着极其重要的作用,不论是理论的 主线,可以用万有引力常数G来标志这一时代的特建立,还是实验的验证,甚至到单位制的确立都与基 征;第二个时代以麦克斯韦的电动力学为主线,可以本物理常数有关。因此,重视对基本物理常数的教 用光速C来标志这一时代的特征;第三个时代以狄学,让学生在物理学习中感受到物理常数的魅力,将 拉克的量子电动力学为主线,可以用普朗克常数A有助于学生对物理学的过去、现在和将来的认识,更 来标志这一时代的特征。基本物理常数不仅能帮助能让学生受到科学方法的熏陶,扩大视野,提高学生 学生从物理学史的角度更深刻地理解物理知识的传的科学素养。 承和发展...  (本文共2页) 阅读全文>>

《物理通报》2003年03期
物理通报

奇妙的物理常数(量)

高中物理中我们学到一族物理常数(G、M、e、h、c),它们具有共同的特点“性格内向”.如果我们主动地深入了解,与它们沟通交流,会发现它们像保温瓶一样,表面文静,内含能量,就会对物理常数的藉贯、数值来源、物理意义和计算中的作用,有一个比较全面的理解和认识.下面分别从三个方面论述.1 物理常数的藉贯和数值来源 G来源于万有引力定律(1687年).1798年英国的卡文迪什用极巧妙的构思,自制一种精密的扭秤装置,实验测定万有引力常量的数值G=6.67×10一’N·m2-kg~,并由此称量出地球的质量和平均密度,使万有引力定律真正有了实用价值,对以后的物理学和天文学的发展产生了深远的影响. M来源于阿伏伽德罗假说(1811年),1908年法国的佩林通过实验方法,第一次对阿伏伽德罗常量作出准确的测定,“在标准状态下,每摩尔氮气含有分子数为6.023×1023”.假说历经检验得到公认成为定律,定律圆满地说明了盖·吕萨克的实验结果,并且还确定了...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中小学教材教学》2016年09期
中小学教材教学

挖掘“基本物理常数”的教育价值

物理常数可以分为两类:一类是表征物质固有特性的常数,如密度、电阻率、折射率、磁导率等;另一类是基本物理常数,与具体的物质特性无关,是普适的,如引力常量犌,基本电荷犲、光速犆、普朗克常量犺、阿伏伽德罗常数犖a等[1]。这些“基本物理常数”在物理学的发展过程中演绎着重要的角色,理所应当成为很好的教育素材。一、中学阶段“基本物理常数”的教学现状在一次“万有引力定律”的听课中,笔者发现当涉及引力常量犌时,教师首先指出了这是把万有引力定律写成等式的一个比例常数;其次指出了该常数由卡文迪许测定;接着又给出了数值。这样的处理显得有些“单薄”。为此,笔者对60多名高中物理教师做了一次小小的调研,主要内容如下:问题情况您认为高中物理的“基本物理常数”有哪些?约58.3%模糊您认为“基本物理常数”有哪些教育价值?约84.8%模糊您对“基本物理常数”的教学是怎样处理的?约78.0%简单给出您对“基本物理常数”的教学有什么建议?约85.3%模糊调研结果...  (本文共4页) 阅读全文>>

《科教文汇(下旬刊)》2012年06期
科教文汇(下旬刊)

关于物理常数的思考

1引言美丽而变幻莫测的大自然,她绚丽的外表内有着简单和谐的自然规律。如著名的质能方程E=mc2;普朗克的E=hγ;这两个关于能量的公式分别从物质的微粒性和物质的波动性两个方面对能量进行了阐述。两个式子中的c和h便是著名的光速和普朗克常数。当然物理学中还有其他很重要的基本常数,例如:万有引力常数G等等。牛顿开拓性理论中的G、爱因斯坦令人称奇的简单性中的c、普朗克惊人直觉中的h等等这些常数,它们本身不仅仅只是简单的比例系数,它们也反映着自然界的和谐规律。其实不止这些物理常数,单是一个最基本的圆便带出了一个重要常数,那就是π,之所以说到它是因为它在物理学的公式定律中随处可见。这个常数让人着迷,无论这个圆大到宇宙或者小到原子,周长与直径之比就是不变。就像自然数世界中的1一样,在圆的世界里,它就是“1”。2基本物理常数与物理学的发展物理常数可分为两类:一类用以表征物质的某些特性,称作物质常数,如折射率、电阻率、导热系数等等。另有一类常数与...  (本文共2页) 阅读全文>>