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天文学基本概念范文1
The Large Hadron Collider
Unraveling the Mysteries of the Universe
2010,218 p.
Softcover
ISBN9781441956675
Martin Beech著
欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高、最昂贵的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,英文名称为LHC(Large Hadron Collider),坐落于瑞士日内瓦近郊欧洲核子研究组织CERN。大型强子对撞机将两束质子分别加速到7万亿电子伏特的极高能量状态,并使之对撞。其能量状态可与宇宙大爆炸后不久的状态相比。粒子物理学家将利用质子碰撞后的产物探索物理现象,例如,寻找标准模型预言的希格斯粒子、探索超对称、额外维等超出标准模型的新物理。
本书回答了以下问题:为什么世界各地的物理学家对大型强子对撞机的产生如此兴奋?人们希望通过这台庞大的机器揭示宇宙的什么秘密?操作这台机器有什么危险?碰撞中产生的处在次原子微粒之间的包括微型黑洞在内的奇异微子对人类和地球会不会造成危险?读过这本内容详尽且具有吸引力的书,读者会了解到为什么要建设对撞机以及它是怎么工作的、科学家们想通过它找到什么以及现有的标准模型需要做哪些修改。读者甚至会从本书中学会识别普遍认为组成我们绝大部分宇宙的所谓暗物质和暗能量。这是一段包含若干陌生而奇怪区域的旅程,但是它绝对值得花费时间去探索,因为大型强子对撞机会改变我们认识宇宙的一些基本概念,从最小的粒子到最大的。
本书分为7章,1.物质的故事;2.世界上最复杂的机器;3.标准模型、希格斯粒子和超对称;4.宇宙大爆炸和最开始的38万年;5.暗物质;6.暗能量和膨胀中的宇宙;7.接下来的计划。
本书写给物理学家、天文学家及对大型强子对撞机感兴趣的人。
本书作者Martin Beech是加拿大萨斯客彻温省里贾纳大学的天文学教授,他在恒星结构和演化方向已发表了多篇研究论文,出版了数本天文学书籍。作为他在流星和陨星方面研究的酬劳,小行星12343已经用他的名字命名。
孙培培,博士生
(中国科学院力学研究所)
天文学基本概念范文2
在近几年的高考命题中,重点考察近代的突出科技成就,尤其是与生产、生活相关的成就。侧重基本概念、基本理论的考察,以选择题为主。其中,涉及到自然科学与近代西方思想解放关系的题目是难点。本文精选例题,从思想解放与科技进步之间的关系入手,深入剖析,希望加深同学们对该知识点的理解。
一、思想解放对近代科学的促进
例1 恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”,他指的应是( )
A.哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”
B.伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展
C.牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃
D.达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念
解析 题干当中的关键信息有:“近代科学家”、“自然科学的独立宣言”,由此可以看出,恩格斯认为这一研究成果标志着近代自然科学的诞生。而1543年,哥白尼公开发表《天体运行论》,日心说的提出展现了地球的本来面貌,猛烈地震撼了科学界和思想界,动摇了封建神学的理论基础,这是近代自然科学诞生的主要标志。
答案 A
点拨 该题为概念型选择题,此类选择题主要考查对历史概念的准确理解和把握。在题干中多提出一个基本概念,选项则多是对这一概念的阐释或解释,正确选项多是立足于对历史概念内在规律和本质的把握。该题所涉及的知识点是近代科学产生的标志――近代天文学的革命。而天文学的革命是文艺复兴期间反对封建神学的斗争中开始的。文艺复兴的思想解放为科学的进步提供了思想动力和精神基础。
二、科学进步对思想解放的推动
例2 列宁曾说17世纪牛顿把“造物主”从无生命现象研究领域驱逐出去一样,19世纪达尔文又把“造物主”从有生命领域的研究驱逐出去了。下列说法正确的有( )
①牛顿《自然哲学的数学原理》一书标志着经典力学体系形成 ②牛顿经典力学存在着绝对时空观无法解释物理学研究的新问题,后爱因斯坦提出相对论,推动物理学发展 ③牛顿和达尔文都不信仰宗教,故能把造物主驱逐出去 ④达尔文的代表性著作是《物种起源》 ⑤达尔文生物进化法则不仅适用于生物进化领域研究,更适应于人类社会领域,落后民族、落后国家应优胜劣汰。
A.②③④ B.①②④
C.②③⑤ D.①③⑤
解析 本题考查对牛顿经典力学和达尔文的进化论的理解。根据所学,牛顿晚年开始信仰基督教,故③错误;达尔文的 “适者生存”、“生存斗争”能为这一时期资本主义对外殖民扩张提供一个完美的借口,其局限性在于极端的民族主义虽然有这种倾向,但是在题干中并未反映出来,⑤错误。
答案 B
点拨 该题为组合选择题,此类题目是将同类选项按一定关系进行组合,通常在题干中列出三条或三条以上的历史知识,并冠以数字序号;然后分解组成备选答案作为选项。也可以构成否定形式,可据题意从选项中选出应该否定的一个组合选项。多项选择题取消后,该类选择题在文综选择题中有增多的趋势。解答时我们首先要选定一个绝对正确或绝对错误的答案为基点,缩小思考范围;然后,依此顺藤摸瓜,选出答案。
例3 达尔文的“进化论”作为一项自然科学的巨大成就,也对人类社会的政治和思想观念产生了很大影响。下列分析正确的是( )
A. 成为欧洲启蒙运动批判专制统治的思想武器
B. 成为西方国家进一步扩张侵略的“理论依据”
C. 成为马克思提出暴力革命主张的思想渊源
D. 成为近代中华民族反帝反封建革命的理论依据
解析 达尔文生物进化论诞生于1859年,而欧洲启蒙运动主要发生在17~18世纪,A项排除。B项,进化论的原理“物竞天择,适者生存,自然选择”被西方国家利用作为殖民扩张的依据,对世界政治格局产生了深远的影响。C项,马克思暴力革命是指无产阶级通过暴力夺取资产阶级政权,与进化论无关;D项符合史实,但不符合材料,材料要求“人类社会的政治和思想观念产生了很大影响”。
答案 B
点拨 该题为结论分析型选择题,其特点是,题干所展现的内容多是教材中未出现的结论,而选项则多是教材所涉及的内容,其功能主要考查史论结合和对史实的理解能力。回答时,注意分析结论和史实的关系。要根据题干的结论,分析与史实的内在联系,进行综合辨析,同时用史论结合的方法进行判断。
三、科技进步与思想解放的相互促进
例4 科学与技术是人类文明的重要内容。阅读材料,回答问题。
下表为16~18世纪初期英国牛津大学和剑桥大学增设教席的情况。
根据上表,概括英国牛津大学和剑桥大学从16世纪中期至18世纪初期新增课程的变化趋势,并分析导致这种变化的原因。
解析 从表格课程设置可以看到从人文科学到自然科学。原因结合16、17世纪欧洲阶段特征分析。
答案 趋势:新增课程从以人文学科为主到以自然科学为主。
天文学基本概念范文3
近年来,研发了许多新的统计技术以及相关的复杂的软件包。对于从事高能物理研究的科学家,尽快掌握这些统计知识的需求急速增长。本书正是服务于这一目的。
本书内容共分12章:1. 基本概念(R.Barlow);2. 参量估计(O.Behnke and L.Moncta);3. 假设检验(G.Schott);4. 间隔估算(L.Demortier);5. 分类(H.Voss);6. 展开(V. Blobel);7. 约束拟合(B.List);8. 如何处理系统的不确定性(R.Wanke);9.理论的不确定性(M.Diehl);10. 高能物理常用的一些统计方法(C.Hensel 和 K.Kroninger); 11. 分析选析(A.Heijboer 和 I.van Vulpen);12. 在天文学中的应用(H.B.Prosper)。
本书注重适用性,阐述尽可能具体,各章内容中插入了许多特定的设计实例。每章后面都提供了一些练习题,提示、解答和一些必要的软件(可以在出版商提供的网页上找到)。本书适用于实验类型的高能物理相关专业的研究生和实验工作者。
天文学基本概念范文4
关键词:高职教育 分层教学 实训教学
高职数学是高职教育的一门必修课,其主要教学目的是使学生掌握基本的数学知识,以满足专业学习的需要,同时,培养学生建立良好的逻辑思维能力、推理能力等基本的思维方法。
高职教育经过十几年的发展,在各个学科都形成了一套适应学生实际情况的教学内容和体系,但随着新技术、新学科的不断涌现,跨专业、跨学科的领域越来越多,对高职数学教育提出了更多新的要求。因此,高职数学教育在解决传统数学教育遇到的问题的同时,还要不断的完善教学内容、教学方法、教学模式,以适应新知识、新技术的要求。
传统的教学内容、教学方法、教学模式容易导致学生产生恐惧心理,又由于高职院校学生本身基础较弱,所以容易形成恶性循环,久之对数学丧失信心和兴趣。如何解决上述问题,挖掘学生学习数学的潜力,培养学生学习数学的兴趣,教会学生学习数学的思维方法,帮助学生熟练的使用数学工具,引导学生将数学知识运用到实践中去,是数学教学工作者必须要面对的问题,也是本文重点要讨论的内容。
1.帮助其克服恐惧心理
随着近几年的高校扩招,高职生源素质参差不齐,很多文科生高中阶段数学基础更加薄弱,面对这样的现状,我们首先要做的就是帮助学生克服不良的心理状况,让他们满怀信心的开始这门课的学习。
(1)明确这门课的学习要求,不是高中数学的“升级版”,在高中阶段的学习是以升学为主要目标,所以最终体现在考试中必然具有较细的区分度。高职教育更侧重全体,内容上偏基础,整体难度有所降低。
(2)引导学生把数学看得更“平易近人”,让学生侧重学习数学中的基本概念,适当减少数学技巧的使用。很多学生在高中题海战术的诱导下,舍本逐末,知其然不知所以然,是导致成绩很难提高的主要原因。
(3)鼓励学生面对困难迎难而上,完善其意志品质。在正视自身弱点的基础上,各个击破。
(4)在每堂课教学内容讲解之前,用5-10分钟时间复习高中阶段的相关基础知识,如在讲解微积分时,复习通分、约分、三角函数等基础知识,让学生巩固基础知识的同时,潜移默化的介绍新的知识。
2.激发学习兴趣,培养自学意识
学生畏惧心理、厌学心理的产生,很大程度上在于没有对数学学习产生兴趣,觉得数学知识没有实际用处,或用处不大,所以激发学生的学习兴趣,培养自学意识,是提高数学教育的重点,也是难点。
(1)注重开学第一堂数学课的作用,不是直接讲解数学知识,而是通过第一堂课让学生产生学习数学的兴趣,在第一堂课中,介绍数学的发展简史,数学在历史、实践中的具体应用,不是笼统的介绍数学应用于天文学,物理学,而是列举具体的实例,如统筹学,合理安排工作是顺序提高工作效率的故事,如极限积分在现实情况下测量土地的面积的故事,如人类历史中数字0是如何掌握和使用的,又如玛雅人如何运用三个数字准确演绎天文学的故事等,通过这些故事和实际应用,消除数学无用论,激发学生对数学学习的兴趣。
(2)引入多媒体教学方法,侧重实际操作,将理论和实践结合起来。改变传统的教学方法,将黑板上的公式演绎和多媒体互动教学相结合,介绍每个公式、定理后面的故事,让学生深刻理解概念、公式、定理的实践价值。如在讲解极限时,提出“一尺之锤,日取其半,万世不竭”的典故,并进行实物的折断演示,通过这些典故和实践,开启学生心中学习数学的兴趣之门。
3.有针对性开展教学,因材施教
(1)根据专业不同,我们可将高职数学分为理工类数学和经济类数学,理工类主要考虑引入和计算机知识相关的章节,如数的进制,数据结构,数据原理,计算方法等。经济类数学要引入和经济学相关的知识,比如常见的经济学函数,弹性,复利等概念。
(2)分层教学,由于学生高中文理分科,导致同一专业学生基础也有很大差异,如可以通过筛选将学生分班,将有利于教学的开展,使教学的内容和进度能够适应大部分学生,提高教学效果。
4.完善课程体系,引入实训教学,增强课程的实用性
长久以来,传统的教学模式把学生禁锢在复杂的运算当中,让人很难发现其趣味性和实用性,导致学生不会将所学的数学知识运用到实践中去,随着计算机知识的发展和网络的普遍应用,数学和生活越来越紧密结合。
(1)尝试开设实训课程,比如数学建模,培养学生应用数学知识建造工程模型如桥梁、钢架,培养学生用数学知识建造最优化问题的解决模型,如欧拉图、最短路程、最优路径等问题
(2)开设mathmatica,mathlab等软件课程,把数学知识和实际问题结合起来,培养学生应用知识解决问题的能力,同时也可以很好的激发学生的学习兴趣,很多问题自然可以迎刃而解了。
高职教育在我国发展时间较短,我们在不断的探索高职数学教育的方法,让其更加适应社会的发展需要,我们应让基础学科更好的服务于高职教育,处理好数学教学中严谨性和实用性的关系,为培养高水平,高层次的应用型技术人才做出一份贡献。
参考文献:
[1]冯翠莲,赵益坤.应用经济数学, 2008,6:高等教育出版社
[2]张筑生.数学分析新讲[M].北京:北京大学出版社,1990
[3]郑咸义,姚仰新,雷秀仁,陆子强,黄凤辉.应用数值分析[M],广州:华南理工大学出版社,2008
[4]李庆扬,易大义,王能超,现代数值分析[M].北京:高等教育出版社,1995
天文学基本概念范文5
测量
1.测量工具越精密越好。
2.测量越准确越好。
3.处理实验数据时,保留的位数越多越好。
声现象
4.声音越大,其传播速度就越快。
5.优美动听的音乐就是乐音。
6.声音在真空中传播最快。
光现象
7.人走面镜时,像越来越大。
8.照相机拍照时,若突然有一只小虫飞到镜头上,则拍出照片上就有一个小虫的像。
9.天文学上的“光年”是时间的单位。
10.放映幻灯时,屏幕上成的像是正立,放大的实像。
11.水中倒影是岸上物体倒立的影子。
热现象
12.冬天,手摸室外的铁块和木块,铁块感到很凉,是由于铁块的温度低。
13.夏天,用棉被包裹冰棒不易熔化,是由于“冷气”不易出去。
14.夏天,人们用电扇感觉凉快,是因为吹电扇时,空气温度降低了。
15.冬天,人口中呼出的“白气”,是人口中呼出的水蒸气。
16.物体温度升高,一定是吸收了热量。
17.物体吸收了热量,温度一定升高。
18.温度高的物体含有的热量多。
19.水沸腾时的温度一定是100℃。
20.教室扫地时,灰尘飞扬,这是分子运动,是扩散现象。
21.0℃ 的物体没有内能。
力现象
22.人用力推桌子,推不动,是由于推力小于阻力。
23.大人和小孩互拉,大人把小孩拉过来,是因为大人的拉力比小孩的拉力大。
24.摩擦力一定是阻力,并阻碍物体的运动。
25.自行车轮胎没有气时,骑起来很废力,说明两物体间的接触面积越大,磨擦力越大。
26.铁一定比棉花重。
27.物体受力才运动,不受力就要静止。
28.重的物体比轻的物体下落快。
29.物体在每秒内通过的距离都相等,这物体一定是作匀速直线运动。
30.物体受到的力越大,其运动就越快。
31.压力就是重力。
32.吊车将物体匀速吊起时,吊车的拉力大于重力;匀速下降时,拉力小于重力;在空中静止时,拉力等于重力。
33.由于物体在太空中不受重力,所以在宇宙飞船中的物体都是上浮的。
34.由于地球是自西向东转的,所以人站在地上,向西跳,会跳得更远。
35.高速公路上,车辆要限速,是因为车辆速度越大,其惯性就越大,越容易造成追尾事故。
36.汽车刹车后,还会继续运动,是因为汽车受到惯性力。
37.在匀速行驶的车厢内,人由于受到车厢的摩擦力而和车一起运动。
38.轮船由河里驶入海里,受到的浮力变大,所以要上浮。
39.在水中上浮的物体,受到的浮力大;在水中下沉的物体,受到的浮力小。
40.功率越大的机械,机械效率就越大。
41.机械效率越大的机械,越省力。
电磁现象
42.一个开关控制三盏电灯,这三盏电灯一定是并联,且开关接在干路上。
43.两个电灯接在电路中,若通过的电流相同,则这两灯一定是串联的。
44.物体不带电,是因为物体内部没有电荷。
45.100W的灯泡一定比60W的灯泡亮。
46.求总电阻就是求各用电器具电阻之和。
47.夏天,在家里打开空调器时,室内灯光变暗,这是由于线路的电阻变大了。
48.家里白炽灯通常在开灯的瞬间,灯丝被烧断,这是由于开灯的瞬间,电压很大。
49.保险丝经常被烧断,可改用铜丝代替。
50.火线,零线上都接保险丝,一定比只在火线上接一根保险丝更安全。
天文学基本概念范文6
关键词:化学实验;金属;物理性质;化学性质
文章编号:1005—6629(2012)9—0003—03
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
初等化学的主要任务是进行化学学科的启蒙教育,它之所以必不可少,在于它的研究对象、研究方法和学生已经学过的物理学、生物学、以及不很系统的天文学和自然地理学有所不同。化学以与人类社会物质生活紧密相关的化学物质为主要研究对象。这里所说的化学物质,不仅包括已经存在于自然界的化学物质,还包括自然界并不存在的,由化学家以现有物质为原料制造出来(或未来可能制造出来)的新物质,而且后者的数量和所能体现的功能将远远超出前者。所以化学研究不仅着力于发现,还致力于创造,最能体现出人类的智慧和创造力!更为令人感到神奇的是,对于数量近于天文数字的化学物质,其组成和结构的研究可以归结为对总数约百个左右化学元素性质的认识和反应性能的调控。化学元素之间的结合规律——化学键理论并不复杂,当化学物质的组成比较复杂时,组成元素原子之问的空间排布对原子之间相互作用的影响——化学结构理论,也不很复杂。化学键理论和化学结构理论可以帮助我们认识或预见化学物质间存在差异性的物理因素,但是至今尚无法对这种差异导致的物理性质和化学性质的差别作出比较完备并可靠的判断或推测。所以化学的学科研究工作中除去理论方法的研究外,无不依赖实验工作来完成,这是化学至今仍然是一门实验性科学的原因。
基于以上的原因,由于化学物质数量庞大,反应类型虽然屈指可数,但是反应过程及产物对外界条件甚至反应物本身的状态(例如固体的分散程度、溶液的浓度等)却十分敏感,甚至接近几乎无规律可循的情况。这从另一个角度表明了化学是一门正在发展中的科学,是一门基于百十个化学元素,而作为研究对象的化合物却可能达到1014量级(目前已知的化合物数仍在107的量级)的科学。因此从组成结构和性质问都存在差异的近乎天文数字的研究对象中,探索具有普适性的客观规律是一项正在进行且远未完成的艰巨任务。众多的机会和严峻的挑战,意味着化学是一门正在蓬勃发展的基础科学,也正是化学引人入胜之处。但是对于初学者而言,虽然所涉及的化学知识和化学物质并不很多,却很难做到像初等物理学那样依据为数不多的基本定律,就可以认识并探究大量相关的物理现象,初学者因此感到困惑的反映,应当认为是合理的。这是初等化学教学中必须着重研究和力求解决的问题。也许是为了减轻学生学习时出现的困惑,很多没有经过大量实验事实证实的、以偏概全或概念模糊的所谓“规律”,在正式教材中虽然罕见,但在坊间出版的教辅一类学习材料之中却屡见不鲜(有的甚至自诩为“应试宝典”)。这种做法,不仅不能真正解决初等化学教学中的困惑,而且由于模糊了对化学学科任务和方法的认识,对于化学教学特别是后继课程的学习,将会导致不必要的困扰。把“例外”作为某些“规律”失效时的借口和师生们由此感到尴尬的心态,只会留下事与愿违的遗憾。我认为在解决这个问题的过程中,厘清学科概念和某些规律的理论或实验依据是关键的一步,应当引起我们的重视。只要我们肯于面对问题,有关的实例并不难找到。把金属活泼性和反应激烈程度想当然地直接相关联,就是问题之一。
1 金属化学活动性和反应激烈程度没有必然的相关性
金属活动次序在初等化学中是一个有趣,而且运用时比较得心应手的重要知识点。首先因为元素周期表中金属元素的数目远远超过非金属元素,除去汞外,它们的单质在通常条件下均呈固态,可以直接观察和测量的方面比较多;其次因为它们的盐溶于水中后大都会发生电离,这时将以离子形式存在。用简单的试管实验,就可以通过A金属元素的单质是否能够与B金属元素的离子发生置换反应来比较A和B金属的氧化还原性(或日金属活动性)的强弱。实验要求的技能水平很低,实验现象却十分明显。置换反应发生时,产物首先沉积在金属性较强的金属表面上,底物表面和沉积在反应区的置换产物的形貌、颜色,甚至于变化过程都可以清晰地观察到,足以引起实验者极大的兴趣。由此扩展得出的包括十几个常见金属元素的金属活动次序,不仅应用起来得心应手,读来更是朗朗上口,便于记忆,因而成为初中化学中最为师生喜爱的一个知识点。