2019物理学中十大著名的思想实验语文

物理学中十大著名的思想实验

在物理学中，有一类特殊的实验：它们不需要购置昂贵的仪器，不需要大量的人力物力，需要的只是有逻辑的大脑;而这种实验却可以挑战前人的结论，建立新的理论，甚至引发人们对世界认识的重新思考。这种实验就是传说中的思想实验。历史上的许多伟大物理学家，都曾设计过发人深思的思想实验，伽利略、牛顿、爱因斯坦便是其中的代表，这些思想实验不仅对物理学的发展有着不可磨灭的作用，更是颠覆了人们对世界对宇宙的认识。这篇文章将从易到难地介绍一下物理学历史上的几个著名思想实验。

1.惯性原理

自从亚里士多德时代以来，人们一直以为力是运动的原因，没有力的作用物体的运动都会静止。直到伽利略提出了下面这一个家喻户晓的思想实验，人们才知道了惯性原理——一个不受任何外力(或者合外力为0)的物体将保持静止或匀速直线运动。

#实验#设想一个一个竖直放置的V字形光滑导轨，一个小球可以在上面无摩擦的滚动。让小球从左端往下滚动，小球将滚到右边的同样高度。如果降低右侧导轨的斜率，小球仍然将滚动到同样高度，此时小球在水平方向上将滚得更远。斜率越小，则小球为了滚到相同高度就必须滚得越远。此时再设想右侧导轨斜率不断降低以至于降为水平，则根据前面

的经验，如果无摩擦力阻碍，小球将会一直滚动下去，保持匀速直线运动。

在任何实际的实验当中，因为摩擦力总是无法忽略，所以任何真实的实验都无法严格地证明惯性原理，这也正是古人没有得出惯性原理的原因。然而思想实验就可以做到，仅仅通过日常经验的延伸就可以让任何一个理性的人相信惯性

原理的正确性，这一最简单的思想实验足以体现出思想实验的锋芒!

2.两个小球同时落地

仍是受亚里士多德的影响，伽利略之前的人们以为越重的物体下落越快，而越轻的物体下落越慢。伽利略在比萨斜塔上的著名实验人尽皆知，可是很多人不知道的是，其实在这之前伽利略已经通过一个思想实验证明了两个小球必须同

时落地：

#实验#如果亚里士多德的论断是对的话，那么不妨设想把一个重球和一个轻球绑在一起下落。由于重的落得快而轻的落得慢，轻球会拖拽住重球给它一个阻力让它减速，因此俩球的下落速度应该会介于重球和轻球下落速度之间。然而，如果把两个球看成一个整体，则总重量大于重球，它应当下落得比重球单独下落时更快的。于是这两个推论之间自相矛盾，亚里士多德的论断错误，两个小球必须同时落地。

有了上述思想实验，实际上两个小球同时落地就已经不仅

是一个物理上成立的定律了，而是在逻辑上就必须如此。在这个例子中，思想实验起到了真实实验无法达到的作用：即便在我们高中所学的牛顿引力理论不适用的情形，两个小球同时落地依然是成立的!后面我会讲到广义相对论中的等效原理，这个思想实验在逻辑上的必然成立是爱因斯坦总结出等效原理的关键因素。

3.牛顿的大炮

#实验#如图，一门架在高山上的大炮以很高的速度向外水平地发射炮弹，炮弹速度越快，就会落到越远的地方。一旦速度足够快，则炮弹就永远也不会落地，而是会绕着地球作周期性的运动。

牛顿的这一简单的思想实验，第一次让人们认识到，原来月球不会掉到地上来(也不会飞走)的原因，正是导致苹果落地的引力!牛顿的引力理论促成了人们认识上的一个飞跃：天上的东西并不“神圣”，他们遵循的规律和地上的普通物体完全一致。

4.水桶实验

#实验#用长绳吊一水桶，让它旋转至绳扭紧，然后将水注入，水与桶暂时都处于静止中，这时显然液面水平。再突然使桶反方向旋转，刚开始的时候水面并未跟随着运动，此时水面仍然水平。但是后来，桶逐渐把运动传递给水，使水也开始旋转，就可以看到水渐渐离开其中心而沿桶壁上升形成

凹面。运动越快，水升的越高。倘若此时突然让桶静止，水由于惯性仍将旋转，此时的液面仍为凹面。牛顿认为，水面的下凹，不是由水对周围的相对运动造成的，而是由水的绝对的、真正的圆周运动造成的，因此由水面的下凹就可以判断绝对运动的存在。

这一思想实验，是牛顿为了论证绝对空间的存在而设计出来的。然而，众所周知，牛顿的绝对时空观其实是错误的，也就是说这一思想实验其实是个失败的例子。这一谬误，在100多年之后才被哲学家兼物理学家马赫所指出。马赫认为，水面的凹陷，并不是由于水相对于“绝对空间”的运动，而是由于相对宇宙间的所有其他物体的运动，这些其他所有物体通过引力对水施加了作用。其中起决定性作用的物体则是遥远的天体，正是遥远的天体的“参考系拖拽”作用使得相对于它们旋转的液面发生了凹陷。马赫认为并不存在绝对空间，所有参考系等价。倘若能够使水面保持静止，而让所有遥远天体一同旋转，按照马赫的观点，静止水面将产生凹液面。我们显然无法做这样的实验，但是如果用几公里厚的水桶做上面的水桶实验，则人们便不能肯定牛顿对液面的平凹的判断了。。后来，马赫的观点对爱因斯坦发明广义相对论产生了决定性的影响，马赫原理本身也随着广义相对论的逐渐证实而得到了广泛认可。

5.奥伯斯佯谬

在20世纪的宇宙大爆炸理论提出之前，人们对于宇宙的认识是朴素的：宇宙无限大、存在的时间无限长、宇宙处于稳恒态、宇宙中的星体分布在大尺度上均匀。然而那时的人们不知道的是，从这四条基本假设却可以逻辑地推出与事实明显相悖的结论——奥伯斯佯谬：

#实验#如果宇宙是稳恒，无限大，时空平直的，其中均匀

分布着同样的发光体，由于发光体的照度与距离的平方成反比，而一定距离上球壳内的发光体数目和距离的平方成正比，这样就使得对全部发光体的照度的积分不收敛，黑夜的天空应当是无限亮的。

然而每天的黑夜总是如期降临，天空并不是一直无限亮着。这就说明以前我们对宇宙的认识存在问题。奥伯斯本人给出了一个解释，他认为宇宙中存在的尘埃、不发光的星体吸收了一部分光线。然而这个解释是错误的，因为根据热力学第一定律，能量必定守恒，故此中间的阻隔物会变热而开始放出辐射，结果导致天上有均匀的辐射，温度应当等于发光体表面的温度，也即天空和星体一样亮，然而事实上没有观察到这种现象。直到宇宙大爆炸理论的提出，奥伯斯佯谬才迎刃而解。根据大爆炸理论，宇宙诞生于150亿年前的一个大爆炸，到现在宇宙仍处在膨胀的过程当中，因此，宇宙的存在时间便是有限的，并且并非处在稳恒态。四条基本假设的两条已经不再成立，因此奥伯斯佯谬也自然被瓦解。

6.拉普拉斯妖

牛顿之后的时代，经典力学在描述世界上产生了巨大的成功，人们逐渐的相信世界是可以用物理定律机械地描述的。比较极端地，拉普拉斯就相信机械决定论，认为世间万物(包括人类、社会)都逃不过确定的物理定律的掌控。

#实验#“我们可以把宇宙现在的状态视为其过去果以及未

来的因。如果一个智能知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置，假如他也能够对这些数据进行分析，那宇宙里最大的物体到最小的粒子的运动都会包含在一条

简单公式中。对于这智者来说没有事物会是含糊的，而未来只会像过去般出现在他面前。”——拉普拉斯

拉普拉斯提到的“智能”，便是后人所称的“拉普拉斯妖”。倘若拉普拉斯妖是存在的，那这个世界也太可怕了：你我的行为全部都可以通过计算得出，我们的命运也全都被物理定律+初始条件严格的定出了，没有什么会是计算之外的，那生活还有什么乐趣可言!幸运的是，混沌理论和量子

力学的发展，让拉普拉斯妖永远也不可能存在了。量子力学告诉我们，物理量都是有不确定性的，不可能无误差地精确测量。而混沌理论则表明，只要涉及3个及更多的物体，初始条件的极其微小的差别将导致最后结果的千差万别。从另一个角度来说，拉普拉斯妖是基于经典力学可逆过程的，然而真实的系统确实满足热力学第二定律(熵增原理)的不可

逆过程。因此世界仍是充满不确定性充满了惊喜的，人也可以凭借自己的主观努力去改变自己的命运。

7.麦克斯韦妖

中学时我们都曾学过热力学第二定律(熵增原理)：孤立系统的不可逆过程熵总是在增加。“落叶永离，覆水难收;欲死灰之复燃，艰乎其力;愿破镜之重圆，冀也无端;人生易老，返老还童只是幻想;生米煮成熟饭，无可挽回...”这些都是熵增原理在实际生活中的反应，它现在也已经成为了物理学中最牢不可破的原理之一。然而当年麦克斯韦却曾提出过一个对熵增原理的诘难，非常令人困惑。

#实验#一个绝热容器被分成相等的两格，中间是由“麦克斯韦妖”控制的一扇小“门”，容器中的空气分子作无规则热运动时会向门上撞击，“门”可以选择性的将速度较快的分子放入一格，而较慢的分子放入另一格，这样，其中的一格就会比另外一格温度高，系统的熵降低了。可以利用此温差，驱动热机做功，而这是与热力学第二定律相矛盾的。

对于这个诘难的反驳，可并不是一件轻松的事情。有人可能以为麦克斯韦妖在打开、关闭门的时候需要消耗能量，这里产生的熵增会抵消掉系统熵的降低。然而开关门消耗的能量却不是本质的，它可以任意降低到足够小。对于麦克斯韦妖的真正解释，直到20世纪才被揭开。关于熵的问题向来比较难懂，因此我直接引用赵凯华先生在《新概念力学·热

学》中的话：“麦克斯韦妖有获得和存储分子运动信息的能力，它靠信息来干预系统，使它逆着自然界的方向进行。按现代的观点，信息就是负熵，麦克斯韦妖将负熵输入给系统，降低了它的熵。那么，麦克斯韦妖怎样才能获得所需的信息呢?它必须有一个温度与环境不同的微型光源去照亮分子，这就需要耗费一定的能量，产生额外的熵。麦克斯韦妖正是以此为代价才获得了所需的信息(即负熵)的，这额外熵的产生补偿了系统里熵的减少。总起来说，即使真有麦克斯韦妖存在，它的工作方式也不违反热力学第二定律。”

8.双生子佯谬

爱因斯坦的狭义相对论建立了全新的时空观，对于当时的人们来说难以接受。因此自从提出以来，狭义相对论就受到了各种诘难，其中最著名的当属双生子佯谬。但是无论如何诘难，狭义相对论都可以很完美的给出解释，所有的佯谬都被一一化解，研究这些佯谬可以更加深刻的理解狭义相对论的时空观。

#实验#在狭义相对论中，运动的参考系时间会变缓，即所谓的动钟变慢效应。现在设想这样一个情景：有一对双胞胎A和B，A留在地球上，B乘坐接近光速的飞船向宇宙深处飞去。飞船在飞出一段距离之后掉头往回飞，最终降落回地球，两兄弟见面。现在问题来了：A认为B在运动的时候时间变慢，B应当比A年轻;而同样地，在B看来，是A一直在运动，

是A的时间变慢了，A应当比B年轻才是。那么兄弟俩究竟谁更年轻呢?狭义相对论是否自相矛盾了?

事实上，理解双生子佯谬的关键，是要清楚A和B的地位并不对等：两人中只有B经历了加速过程，B在飞船掉头的时候不可避免的要经历一次加速。因此，只有A才是处在狭义相对论成立的惯性系当中，只有A的看法是正确的：当兄弟俩见面时，B比A更年轻。类似的效应已经被精密实验所证实了。其实只要用狭义相对论做详尽的计算，也能够从B 的角度理解为什么B比A更年轻，但是这不得不做繁琐的计算，这里就不给出了。至此我们可以放心地说，狭义相对论在这个问题上是没有包含矛盾的。但是出去旅游一圈的双胞胎兄弟居然回来就比较年轻了，这一点可是颠覆了大多数人的世界观的...可是这是事实，不信也得信呀!

9.等效原理

在中学里大家都学了质量的概念，然而事实上是有两种不同的质量的：惯性质量和引力质量。惯性质量是F=ma中的m，它是惯性大小的量度;引力质量是F=GMm/r^2中的m，它是引力大小的量度。之所以中学里并不对这二者进行区分，是因为这二者精确地相等。这一事实并不是理所当然的，而爱因斯坦正是通过这一神奇的事实，归纳出了广义相对论的一个基本假设：等效原理。

#实验#设想一个处于自由空间(没有引力作用)中的宇宙飞

船，它以a=9.8m/s^2的加速度做加速直线运动。倘若里面

的人扔出一个小球，小球由于惯性，将以9.8m/s^2的加速

度落地;而这正如一个处于引力场中的惯性系所表现的那样。非惯性系中的惯性力正比于惯性质量，而引力则正比于引力质量。惯性质量与引力质量相等这一事实，导致了惯性力与引力这两种效应无法区分，这就是弱等效原理。爱因斯坦进一步推广，对于一切物理过程(不仅仅是力学过程)，自由空间中的加速运动参考系，与引力作用下的惯性系，这二者在原则上完全不可区分，这就是强等效原理。

“引力场中一切物体都具有同一的加速度，这条定律也可

表述为惯性质量同引力质量相等，它当时就使我认识到它的全部重要性。我为它的存在感到极为惊奇，并且猜想其中必有一把可以更深入了解惯性和引力的钥匙。”——爱因斯坦。

10.薛定谔的猫

薛定谔的猫恐怕是物理界最著名的一只虚构小动物了，它

是量子力学的创始人之一——薛定谔为了说明量子力学并

不完备而提出的。

#实验#把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子

连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的

容器的实验装置。设想这个放射性原子核在一个小时内有50%的可能性发生衰变。如果发生衰变，它将会发射出一个粒子，而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置，打开装有毒气

的容器，从而杀死这只猫。根据量子力学，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，猫则处在死和活的叠加态，即“既死又活”(而不是很多人误解的“半死不活”、“要么死要么活”)。但是，如果在一个小时后把盒子打开，实验者只能看到“衰变的原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况。现在的问题是：这个系统从什么时候开始不再处于两种不同状态的叠加态而成为其

中的一种?在打开盒子观察以前，这只猫是死了还是活着抑或既死又活?这个实验的原意是想说明，如果不能对波函数塌缩以及对这只猫所处的状态给出一个合理解释的话，量子力学本身是不完备的。

薛定谔的猫是物理学家的一个噩梦，它把微观的量子力学效应放大到了宏观的日常生活，使得一切都变得十分诡异。对于薛定谔的猫的解释，涉及到了多种对量子力学的深刻哲学理解，本文就不详述了，如果你想搞清楚这只神奇的猫的命运，那么请到物理学院来学习吧!

后记

思想实验是物理学史上伟大的智慧结晶，回顾一番足以看出其中闪耀的智慧光芒。望这些思想实验能够给读者带来对世界认识的启迪吧。

2019年中考物理实验专题复习——探究水沸腾实验(答案解析)

2019年中考物理实验专题复习——探究水沸腾实验 答案解析 1．（2018?玉林）如图甲是探究“液体沸腾时温度变化的特点”的实验装置。 （1）在液体沸腾过程中，观察到温度计的示数如图乙所示，可知该液体的沸点为96℃，虽然液体的温度不变，但要继续加热，所以说液体在沸腾的过程中要不断吸热（选填“吸热”或“放热”）； （2）实验中，如果增大液体表面的气压，则液体的沸点将升高（选填“升高”或“降低”），液体的内能将增加（选填“增加”或“减少”）。 【分析】（1）温度计的读数：首先确定零上还是零下，确定每一个大格和每一个小格各代表的示数；液体沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点。（2）液体的沸点与气压有关，液体的沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低；内能的大小和温度有关，温度升高，内能增加。 【解答】解：（1）温度计的每一个大格代表1℃，每一个小格代表0.1℃，由图乙可知该液体的沸点为96℃；虽然液体的温度不变，但要继续加热，所以说液体在沸腾的过程中要不断吸热； （2）实验中，如果增大液体表面的气压，则液体的沸点将升高；温度升高，液体的内能增加。 故答案为：（1）96；吸热；（2）升高；增加。 【点评】本题通过水的沸腾实验考查了温度计的读数、沸点、气压与沸点的关系以及温度与内能的关系等基础知识，是一道热学综合题目，比较简单。 2．（2018?娄底）小明在实验室探究冰熔化和水沸腾时温度的变化特点，根指测量结果睡出相关图象，如图a所示：

（1）要完成这两个实验，都需要的测量仪器是钟表和温度计。 （2）水沸腾时温度计示数如图c所示，该示数是EF段所对应的温度值（选填“BC“和“EF“）。（3）如图a所示，BC段该物质的状态为固液共存态。 （4）AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为冰的比热容比水的比热容小。 【分析】（1）冰熔化和水沸腾实验需要不断吸热，实验过程中，需要用温度计测量温度，还需要用秒表来记录时间。 （2）晶体熔化时温度要达到熔点，不断吸热，温度不变；但晶体熔化后温度还要上升。水沸腾时，吸热，但温度不变，这个不变的温度，即为沸点。 （3）在熔化过程中晶体处于固液共存态，熔化完毕，处于液态。 （4）升温快慢与物质不同状态下的比热容有关。 【解答】解：（1）由于晶体熔化和水沸腾这两个实验，都需要对冰和水进行加热，所以，除需要用测量仪器计时器来记录时间外，还需要用温度计测量温度的变化。 （2）水沸腾时，此时温度计的示数是99℃，对比a、b两图可知，a图是冰的熔化图象，BC 段所对应的温度是冰的熔点，b图是水的沸腾图象，EF段所对应的温度是水的沸点。 （3）如图甲（a）所示，BC段该物质在熔化过程中，为固液共存态； （4）由图象可以看出，升高相同的温度，冰比水用的时间短，所以冰比水吸热升温快，原因是冰的比热容比水的比热容小； 故答案为：（1）温度计；（2）EF；（3）固液共存态；（4）冰的比热容比水的比热容小。【点评】此题考查了冰熔化和水沸腾实验中器材的作用，沸点与熔点的判断以及冰和水比热容大小的判断，同学们要学会观察图象，分析实验，总结规律。 3．（2018?宜昌）小红利用图甲所示的装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温达到91℃时，每隔1分钟记录一次温度，并绘制出了如图乙所示的温度与时间关系的图象。

世界十大思想实验-图解世界十大思想实验

世界十大思想实验I图解世界十大思想实 验 思想实验需求的是想象力，而不是感官。爱因斯坦曾说: “理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。”而在这其中。伽利略的实验大多数就是思想实验，历史已经证明他并没有从比萨斜塔上同时扔两个铁球来证明亚里士多德的错误。这也是世界十大思想实验最为奇妙的地方，下面就带大家来认识一下世界十大思想实验。 电车难题 1967年，菲利帕?福特发表的《堕胎问题和教条双重影响》中，首次提到了“电车难题”。这个思想实验，可以追溯到伯纳德?威廉姆斯提出的枪决原住民问题：假设一个植物学家，有天到一个独裁国家中游玩。当地独裁者逮捕了20 名无辜的印地安人，以涉嫌叛乱，全部判处死刑。但是这个独裁者提出一个建议，身为客人，如果这个植物学家亲手枪 决其中一个印地安人，其他19个人就可以因此被释放。这 个植物学家是否应该亲自枪决一位，以拯救其余19人，还是拒绝动手，坐视这20个人都被枪决。 缸中之脑 “一个人（可以假设是你自己）被邪恶科学家施行了手术，他的脑被从身体上切了下来，放进一个盛有维持脑存活营养液的缸中。脑的神经末梢连接在计算机上，这台计算机按照程序

向脑传送信息，以使他保持一切完全正常的幻觉。 对于他来说，似乎人、物体、天空还都存在，自身的运动、 身体感觉都可以输入。这个脑还可以被输入或截取记忆（截 取掉大脑手术的记忆，然后输入他可能经历的各种环境、日 常生活）。他甚至可以被输入代码，“感觉，到他自己正在这 里阅读一段有趣而荒唐的文字。” 空地上的奶牛 空地上的奶牛最初是被Edmund Gettier 用来批判主流 上 作为知识的定义的JTB 理论，即当人们相信一件事时，它 就成为了知识;这件事在事实上是真的，并且人们有可以验 证的理由相信它。在这个实验中，农民相信奶牛在空地上， 且被送奶工的证词和他自己对于空地上的黑白相间物的观 察所证实。而且经过送奶工后来的证实，这件事也是真实的。 尽管如此，农民并没有真正的知道奶牛在那儿，因为他认为 奶牛在那儿的推导是建立在错误的前提上的。Gettier 利用 这个实验和其他一些例子，解释了将知识定义为JTB 的理论 需要修正。 薛定铐的猫是奥地利著名物理学家薛定谱提出的一个 思想实验，试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的 问题，巧妙地把微观物质在人的意识参与观测的情况下是粒 子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来，以此求证观测介 入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展，薛定谱的猫 还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。 定时炸弹 与电车难题类似，定时炸弹情景也是强迫一个人从两个 定谱的猫

世界十大著名悖论

世界十大著名悖论。 来自: 哔。黑猫警嫂。(Dream maker, heart breaker.) 2011-11-30 18:34:34 十个著名悖论的最终解答 （一）电车难题（The Trolley Problem） 引用： 一、“电车难题”是伦理学领域最为知名的思想实验之一，其内容大致是：一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上。一辆失控的电车朝他们驶来，并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是，你可以拉一个拉杆，让电车开到另一条轨道上。但是还有一个问题，那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人。考虑以上状况，你应该拉拉杆吗？ 解读： 电车难题最早是由哲学家Philippa Foot提出的，用来批判伦理哲学中的主要理论，特别是功利主义。功利主义提出的观点是，大部分道德决策都是根据“为最多的人提供最大的利益”的原则做出的。从一个功利主义者的观点来看，明显的选择应该是拉拉杆，拯救五个人只杀死一个人。但是功利主义的批判者认为，一旦拉了拉杆，你就成为一个不道德行为的同谋——你要为另一条轨道上单独的一个人的死负部分责任。然而，其他人认为，你身处这种状况下就要求你要有所作为，你的不作为将会是同等的不道德。总之，不存在完全的道德行为，这就是重点所在。许多哲学家都用电车难题作为例子来表示现实生活中的状况经常强迫一个人违背他自己的道德准则，并且还存在着没有完全道德做法的情况。 引用完毕。 Das曰： 人，应当为自己的行为负责，这里的“行为”是什么意思？人为自己的行为负责的理论依据是什么？ 承认人具有自由意识——这是法律和道德合理化的基础。不承认自由意识存在，也就否认了一切法律和道德的合理性。如果一个人杀人放火是由于童年的遭遇、社会的影响、政府的不公正待遇等外界客观因素所决定的——罪犯本身的原因不是决定性因素——我们就没有权利依据任何法律对这个人进行惩罚。他杀人放火是由于其他原因，是他本身不可改变的，惩罚这个人显然是不合理的，惩罚他也于事无补、毫无用处。 人具有自由意识，可以做出自由选择，并且他应当对自己的选择负责任——这是一切法律和道德合理化的最根本基础。 那么，我们现在可以解释“行为”是什么意思：行为，是人在所有可能性中做出的一个唯一的选择。 今天早晨你可以选择吃包子，也可以选择吃油条。结果你吃了包子，这是你的行为、你选择的结果。问题是吃包子或者吃油条，这并不是“所有可能性”，你也可以选择什么也不吃，选择饿肚子减肥。作为一个理性人，你应当预见到饿肚子减肥可能造成身体伤害，你选择了饿肚子减肥这种行为，就应

最美丽的十大物理实验

最美丽的十大物理实验 美国的物理学家最近评出的这些实验共同之处是：它们都“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂，这种美丽是一种经典概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论，就像是一座座历史丰碑一样，人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空，对自然界的认识更加清晰。 无论在加速器中裂解亚原子粒子，还是测序基因序列，或分析一颗遥远恒星的摆动，这些让世界瞩目的实验常常动辄耗资百万美元，产生出洪水般汹涌的数据，并需要超高速计算机处理几个月。一些实验小组因此成长为一个个的小公司。 罗伯特•；克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克海文国家实验室的历史学家，他最近在美国的物理学家中作了一次调查，要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10位的最美丽实验，其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独立完成，最多有一两个助手。所有的实验都是在实验桌上进行的，没有用到什么大型计算工具比如电脑一类，最多不过是把直尺或者是计算器。 所有这些实验共同之处是他们都仅仅“抓”住了物理学家

眼中“最美丽”的科学之魂，这种美丽是一种经典概念：最简单的仪器和设备，发现了最根本、最单纯的科学概念，就像是一座座历史丰碑一样，人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空，对自然界的认识更加清晰。 从十大经典科学实验评选本身，我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹，就像我们“鸟瞰”历史一样。 《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识程度，排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。但是，科学的发展是一个积累的过程，9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序对这些实验重新排序，并作了简单的解释。 去年，科学家们在南极安置一个摆钟，并观察它的摆动。他们是在重复1851年巴黎的一个著名实验。1851年法国科学家傅科在公众面前做了一个实验，用一根长220英尺的钢丝将一个62磅重的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下，观测记录它前后摆动的轨迹。周围观众发现钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转时，无不惊讶。实际上这是因为房屋在缓缓移动。傅科的演示说明地球是在围绕地轴自转的。在巴黎的纬度上，钟摆的轨迹是顺时针方向，30小时一周期。在南半球，钟摆应是逆时针转动，而在赤道上将不会转动。在南极，转动周期是24小时。

世界十大驳论的最终解答

（一）电车难题（The Trolley Problem） 引用： 一、“电车难题”是伦理学领域最为知名的思想实验之一，其内容大致是：一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上。一辆失控的电车朝他们驶来，并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是，你可以拉一个拉杆，让电车开到另一条轨道上。但是还有一个问题，那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人。考虑以上状况，你应该拉拉杆吗？ 解读： 电车难题最早是由哲学家Philippa Foot提出的，用来批判伦理哲学中的主要理论，特别是功利主义。功利主义提出的观点是，大部分道德决策都是根据“为最多的人提供最大的利益”的原则做出的。从一个功利主义者的观点来看，明显的选择应该是拉拉杆，拯救五个人只杀死一个人。但是功利主义的批判者认为，一旦拉了拉杆，你就成为一个不道德行为的同谋——你要为另一条轨道上单独的一个人的死负部分责任。然而，其他人认为，你身处这种状况下就要求你要有所作为，你的不作为将会是同等的不道德。总之，不存在完全的道德行为，这就是重点所在。许多哲学家都用电车难题作为例子来表示现实生活中的状况经常强迫一个人违背他自己的道德准则，并且还存在着没有完全道德做法的情况。 引用完毕。 Das曰： 人，应当为自己的行为负责，这里的“行为”是什么意思？人为自己的行为负责的理论依据是什么？ 承认人具有自由意识——这是法律和道德合理化的基础。不承认自由意识存在，也就否认了一切法律和道德的合理性。如果一个人杀人放火是由于童年的遭遇、社会的影响、政府的不公正待遇等外界客观因素所决定的——罪犯本身的原因不是决定性因素——我们就没有权利依据任何法律对这个人进行惩罚。他杀人放火是由于其他原因，是他本身不可改变的，惩罚这个人显然是不合理的，惩罚他也于事无补、毫无用处。 人具有自由意识，可以做出自由选择，并且他应当对自己的选择负责任——这是一切法律和道德合理化的最根本基础。 那么，我们现在可以解释“行为”是什么意思：行为，是人在所有可能性中做出的一个唯一的选择。 今天早晨你可以选择吃包子，也可以选择吃油条。结果你吃了包子，这是你的行为、你选择的结果。问题是吃包子或者吃油条，这并不是“所有可能性”，你也可以选择什么也不吃，选择饿肚子减肥。作为一个理性人，你应当预见到饿肚子减肥可能造成身体伤害，你选择了饿肚子减肥这种行为，就应当为这种行为负责。 行为并不是行动，你什么也不干也是一种选择，因而也是一种行为。 我们将这个思想实验稍作修改，就可以看到什么也不干确实是一种实实在在的行为：加入电车的前方帮着5个人，你拉动一下拉杆就能使将电车驶向岔道——而岔道上什么也没有，不会造成任何危害。这时候你动不动拉杆呢？如果你不拉，你什么也不干，眼睁睁看着五个人被轧死，这显然是不道德行为——你本来有选择的余地，轧死五个人并不是唯一可能的结果，你只要举手之劳就能挽救五个人的生命，但是你选择了什么也不干，你就应当

2019年中考物理实验专题复习——探究阿基米德原理的实验(答案解析)

2019年中考物理实验专题复习—— 探究阿基米德原理的实验 答案解析 1．（2018?淄博）小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体 的重力的关系。 （1）部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是测量空桶的重力，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是D、B、A、C（用实验步骤对应的字母表示）。（2）小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是 0.2N，排开液体的重力是0.2N．小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性，接下来的实验操作应该是换用不同液体重新实验。 实验步骤 A B C D 弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3 （3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取体积相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。 【分析】（1）阿基米德原理的内容：浸在液体中物体受到的浮力，大小等于被它排开的液体受到的重力；要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力，可根据F浮=G﹣F示得出，然后测出排开液体的重力，两者进行比较即可验证。 （2）根据称重法求出实验中物体所受的浮力；用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力；为了找普遍规律，需要换用不同的液体再次实验； （3）根据控制变量法的要求，要探究浮力大小是否与物体的密度有关，需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。 【解答】解： （1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，需要测出物体排开水的重力，需要先测出空

十大思想实验,电车难题

释：10. 电车难题（The Trolley Problem） “电车难题”是十分有名的伦理学思想实验，其内容如下：一个疯子将5名无辜的人绑在一条手推车轨道上，而一辆失控的电车正向他们冲去。幸运的是，你可以拉动操纵杆将电车转至另一轨道。然而，该名疯子在那条轨道上也绑了一个人。此时此刻，这根操纵杆，你拉，还是不拉？ 深度解析： 这道“电车难题”由哲学家菲利帕·富特（Philippa Foot）提出，目的在于批判伦理学的主要理论，特别是其中的功利主义（utilitarianism）。此类理论认为，“将大多数人的利益最大化”才是最道德的。根据功利主

义哲学，牺牲1个人可以挽救5个人，则毫无疑问应该拉动操纵杆。但这样做的问题在于，拉了操纵杆，你就成为杀死“1个人”的同谋，那么很明显你做了一件不道德的事，因为你对此人之死负有部分责任。同时，还有人认为，但凡遇到这种情况，你就必须有所作为，不作为同样会被视为不道德。简而言之，不管你做不做、怎样做，都无法让自己在道德的世界里无懈可击，而这正是问题之关键。很多哲学家都以“电车难题”来说明：在现实世界中，人们通常会让自己的道德标准不断妥协，因为真实而完满的道德，并不存在于这个世上。 9. 奶牛在田野（The Cow in the Field） 在认识论领域（与知识有关的哲学领域），思想实验“奶牛在田野”非

常有名，其内容如下：一位农夫担心自己珍爱的奶牛跑丢。一名挤奶工来到农场，告诉农夫无需担心，他来的时候在附近田野里看到了奶牛。尽管农夫觉得挤奶工说的没错，但还是决定亲自去看看。在田野里，他看到了奶牛那熟悉的黑白身体，很满意自己确证了奶牛还在田野。过了一会儿，挤奶工途经田野，就顺便看看奶牛还在不在。那头牛确实还在，不过被一小片树林挡住了，那片树丛中还挂着一大张纸，纸上恰恰是黑白图案。显然，农夫将其误认为自己的牛了。问题在于：即使奶牛就在田野里，这位农夫说他知道奶牛在田野里，他就真的知道奶牛在田野里吗？ 深度解析： “奶牛在田野”由埃德蒙·盖提尔（Edmund Gettier）提出，目的在于批判非常流行的认知理论：“认知判定法则”（justified true belief）。该理论认为，如果一个人相信某件事，在此事确实存在并有确凿证据予以证实的情况下，这个人才算真正知道这件事。在实验中，根据挤奶工的话以及自己的“亲眼所见”，农夫判定奶牛在田野里。随后，挤奶工也证实了奶牛的确在田野里。不过，农夫却并非真正知道奶牛在田野里，因为前提条件有误，他所得出的结论也就不能成立。盖提尔用这个实验以及其它一些实验，说明了“认知判定法则”还有待修正。 8. 定时炸弹（The Ticking Time Bomb）

世界十大数学难题

难题”之一：P（多项式算法）问题对NP（非多项式算法）问题 难题”之二：霍奇(Hodge)猜想 难题”之三：庞加莱(Poincare)猜想 难题”之四：黎曼(Riemann)假设 难题”之五：杨－米尔斯(Yang-Mills)存在性和质量缺口 难题”之六：纳维叶－斯托克斯(Navier-Stokes)方程的存在性与光滑性 难题”之七：贝赫(Birch)和斯维讷通－戴尔(Swinnerton-Dyer)猜想 难题”之八：几何尺规作图问题 难题”之九：哥德巴赫猜想 难题”之十：四色猜想 美国麻州的克雷（Clay）数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事：对七个“千僖年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。以下是这七个难题的简单介绍。 “千僖难题”之一：P（多项式算法）问题对NP（非多项式算法）问题 在一个周六的晚上，你参加了一个盛大的晚会。由于感到局促不安，你想知道这一大厅中是否有你已经认识的人。你的主人向你提议说，你一定认识那位正在甜点盘附近角落的女士罗丝。不费一秒钟，你就能向那里扫视，并且发现你的主人是正确的。然而，如果没有这样的暗示，你就必须环顾整个大厅，一个个地审视每一个人，看是否有你认识的人。生成问题的一个解通常比验证一个给定的解时间花费要多得多。这是这种一般现象的一个例子。与此类似的是，如果某人告诉你，数13，717，421可以写成两个较小的数的乘积，你可能不知道是否应该相信他，但是如果他告诉你它可以因子分解为3607乘上3803，那么你就可以用一个袖珍计算器容易验证这是对的。不管我们编写程序是否灵巧，判定一个答案是可以很快利用内部知识来验证，还是没有这样的提示而需要花费大量时间来求解，被看作逻辑和计算机科学中最突出的问题之一。它是斯蒂文·考克（StephenCook）于1971年陈述的。 “千僖难题”之二：霍奇(Hodge)猜想 二十世纪的数学家们发现了研究复杂对象的形状的强有力的办法。基本想法是问在怎样的程度上，我们可以把给定对象的形状通过把维数不断增加的简单几何营造块粘合在一起来形成。这种技巧是变得如此有用，使得它可以用许多不同的方式来推广；最终导至一些强有力的工具，使数学家在对他们研究中所遇到的形形色色的对象进行分类时取得巨大的进展。不幸的是，在这一推广中，程序的几何出发点变得模糊起来。在某种意义下，必须加上某些没有任何几何解释的部件。霍奇猜想断言，对于所谓射影代数簇这种特别完美的空间类型来说，称作霍奇闭链的部件实际上是称作代数闭链的几何部件的(有理线性)组合。“千僖难题”之三：庞加莱(Poincare)猜想 如果我们伸缩围绕一个苹果表面的橡皮带，那么我们可以既不扯断它，也不让它离开表面，使它慢慢移动收缩为一个点。另一方面，如果我们想象同样的橡皮带以适当的方向被伸缩在一个轮胎面上，那么不扯断橡皮带或者轮胎面，是没有办法把它收缩到一点的。我们说，苹果表面是“单连通的”，而轮胎面不是。大约在一百年以前，庞加莱已经知道，二维球面本质上可由单连通性来刻画，他提出三维球面(四维空间中与原点有单位距离的点的全体)的对应问题。这个问题立即变得无比困难，从那时起，数学家们就在为此奋斗。 “千僖难题”之四：黎曼(Riemann)假设

影响世界的10个思想实验

影响世界的10个思想实验 古希伯来有句谚语：人类一思考，上帝就发笑。 这句话大概展现了人类对自身思想局限性的承认以及对此内心里无奈，带着调侃的意味。但是，谁能阻止思考本身呢？小到午饭吃什么，大到什么是活着的意义，神明是否真的存在，人类在哲学思考的道路上从未放弃过。 但哲学无法用科学实验来检验其正确性，于是哲学家在脑中设计出具体的假设情境，测试哲学理论是否符合我们对于相关概念的理解，以找出人生根本问题的答案。苏格拉底、柏拉图、萨特、加缪、尼采、康德……众多伟大的哲学家都曾设计过让人脑洞大开的思想实验。 下面就让我们通过10个哲学思想实验，看看这些大哲学家们是如何思考人生的。 01 尼采：永劫回归

有人说，所有通向哲学之路的人都要翻过一座山，这座山的名字就叫作弗里德里希?威廉?尼采。 实验内容 请想象，你的人生将无限次地重新上演，一个细节都不少：初恋、求职、分手、跳槽、生育、病痛……总之，包括一切。如果你设想你的人生将无限次地重演，你现在做的种种决定会不会有所不同？换句话来讲，如果你知道，你的人生将永恒地重复下去，你会不会改变生活方式？ 即使再来一遍，你还会这么选择么？我们能否把对这个问题的回答看作个体对生活满意与否的检验标准？有些人也许会活得更有勇气，另一些人会更谨慎些，也有些人会选择更自我。 永劫回归的想法不会太沉重么？尼采认为，我们会因此开始过有意识的生活，能够超越自我的生活，而不是过一天算一天，向生活做出妥协。 02 加缪：西绪弗斯与大石头 法国哲学家加缪说过：哲学第一严肃的命题，就是人到底值不值得活着。

请想象，触犯天神的你需要将一块大石推上山顶。你用尽洪荒之力，受尽磨难，终于将大石推到了山顶，当你环顾山顶的时候，大石从你的手中滑走，瞬间滚下了山，一切辛苦白费，之前的努力之于结果毫无意义。此时，天神嘲笑你：这就是你的命运！你必须再次把大石推上山顶，而且每次它都将再度滚下去。 你有些挫败地走下山去，并且意识到，这块大石就是你的命运，你的使命。你再度投入工作，这一次，不是因为天神的命令，而是自愿这么做，你把命运握在手里，感到了幸福。 加缪认为，西绪弗斯与大石头，就像我们与毫无意义的人生一样——是荒谬的。人类寻求意义，追求目标，在漫无边际、看不到时间尽头的宇宙毫无意义。但当我们认识并接受了人生的荒谬性，就等于发现了自由，我们把命运掌握在自己手里，这种主宰感赋予了我们热情和希望。 03 笛卡尔：我思故我在 法国著名的哲学家、物理学家、数学家、神学家，解析几何之父。

安徽省合肥市2019年中考物理实验操作考试试题

合肥市2019年初中实验操作考试物理试题1．探究凸透镜成像规律 2．用天平、烧杯和量筒测液体的密度 3．测量串联电路的电压 4．测量并联电路中的电流 合肥市2019年初中毕业实验操作考试

中考准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿＿实验操作考试准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿学校＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 题目：探究凸透镜成像规律( f =15cm) 要求：1．实验前先举手示意，经监考教师检查同意后，再进行下一步操作； 2．实验中发现器材有问题，应立即向监考教师报告； 3．正确装配器材，根据表格中要求，研究凸透镜成像规律； 4．将测量（要有单位）和实验结果记录在下表中。 由上述数据分析可见： 1.比较实像和虚像的数据发现：当u=15cm时，无法测出像距的原因是。 2.对比像的正立和倒立数据发现：u15cm成正立的像；u15cm成倒立的像。 合肥市2019年初中毕业实验操作考试

中考准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿＿实验操作考试准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿学校＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿题目：用天平、烧杯和量筒测液体的密度 要求：1．测量前先举手示意，经监考教师检查同意后再进行下一步操作； 2．测量中发现仪器损坏，应立即报告监考教师； 3．用天平测液体的质量，用量筒测液体的体积； 4．将测量结果（要有单位）记录在下表中，并计算液体的密度。 实验数据记录： 天平的量程：，称量标尺上的最小分度值：。量筒的量程：，量筒上的最小分度值：。 合肥市2019年初中毕业实验操作考试 物理试题C

中考准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿＿实验操作考试准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿学校 题目：测量串联电路中的电压 要求：1．按电路图连接好实验电路（注意：电压表连接在合适位置），闭合开关前先举手示意，经监考教师检查同意后再进行下一步操作； 2．测量中发现器材有问题应立即报告监考教师； 3．用电压表分别测出小灯泡L1、L2及它们两端的总电压。 实验数据记录： 观察量程是0～3V电压表的最小分度值为：V； 观察量程是0～15V电压表的最小分度值为：V。 L1两端的电压U1L2两端的电压U2L1和L2两端的总电压U 合肥市2019年初中毕业实验操作考试 物理试题D 中考准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿＿实验操作考试准考证号＿＿＿＿＿＿＿＿

1、物理学中十大著名思想实验

物理学中十大著名的思想实验 在物理学中，有一类特殊的实验：它们不需要购置昂贵的仪器，不需要大量的人力物力，需要的只是有逻辑的大脑；而这种实验却可以挑战前人的结论，建立新的理论，甚至引发人们对世界认识的重新思考。这种实验就是传说中的思想实验。历史上的许多伟大物理学家，都曾设计过发人深思的思想实验，伽利略、牛顿、爱因斯坦便是其中的代表，这些思想实验不仅对物理学的发展有着不可磨灭的作用，更是颠覆了人们对世界对宇宙的认识。这篇文章将从易到难地介绍一下物理学历史上的几个著名思想实验。 1.惯性原理 自从亚里士多德时代以来，人们一直以为力是运动的原因，没有力的作用物体的运动都会静止。直到伽利略提出了下面这一个家喻户晓的思想实验，人们才知道了惯性原理——一个不受任何外力(或者合外力为0>的物体将保持静止或匀速直线运动： 设想一个一个竖直放置的V字形光滑导轨，一个小球可以在上面无摩擦的滚动。让小球从左端往下滚动，小球将滚到右边的同样高度。如果降低右侧导轨的斜率，小球仍然将滚动到同样高度，此时小球在水平方向上将滚得更远。斜率越小，则小球为了滚到相同高度就必须滚得越远。此时再设想右侧导轨斜率不断降低以至于降为水平，则根据前面的经验，如果无摩擦力阻碍，小球将会一直滚动下去，保持匀速直线运动。 在任何实际的实验当中，由于摩擦力总是无法忽略，所以任何真实的实验都无法严格地证明惯性原理，这也正是古人没有得出惯性原理的原因。然而思想实验就可以做到，仅仅通过日常经验的延伸就可以让任何一个理性的人相信惯性原理的正确性，这一最简单的思想实验足以体现出思想实验的锋芒！ 2.两个小球同时落地 仍是受亚里士多德的影响，伽利略之前的人们以为越重的物体下落越快，而越轻的物体下落越慢。伽利略在比萨斜塔上的著名实验人尽皆知，可是很多人不知道的是，其实在这之前伽利略已经通过一个思想实验证明了两个小球必须同时落地： 如果亚里士多德的论断是对的话，那么不妨设想把一个重球和一个轻球绑在一起下落。由于重的落得快而轻的落得慢，轻球会拖拽住重球给它一个阻力让它减速，因此俩球的下落速度应该会介于重球和轻球下落速度之间。然而，如果把两个球看成一个整体，则总重量大于重球，它应当下落得比重球单独下落时更快的。于是这两个推论之间自相矛盾，亚里士多德的论断错误，两个小球必须同时落地。 有了上述思想实验，实际上两个小球同时落地就已经不仅是一个物理上成立的定律了，而是在逻辑上就必须如此。在这个例子中，思想实验起到了真实实验无法达到的作用：即便在我们高中所学的牛顿引力理论不适用的情形，两个小球同时落地依然是成立的！后面我会讲到广义相对论中的等效原理，这个思想实验在逻辑上的必然成立是爱因斯坦总结出等效原理的关键因素。 3.牛顿的大炮 如图，一门架在高山上的大炮以很高的速度向外水平地发射炮弹，炮弹速度越快，就会落到越远的地方。一旦速度足够快，则炮弹就永远也不会落地，而是会绕着地球作周期性的运动。

十大著名的哲学假设

世界上最著名的十大思想实验 思想实验，哲学家或科学家们常常用它来论证一些容易让人感到迷惑的理念或假说，主要用于哲学或理论物理学等较为抽象的学科，因为这类实验往往难以在现实世界中开展。这些实验看似简单，其间却蕴含着很多“剪不断、理还乱”的哲理。它们就像是一顿丰盛的精神盛宴，等待餐客前来饕餮。然而，这类盛宴往往菜式复杂，并非人人都能“饱餐一顿”。因此，我们列出世界上最有名的十大思想实验，并在哲学、科学或伦理方面对这些实验进行了阐释： 10. 电车难题（The Trolley Problem）

“电车难题”是十分有名的伦理学思想实验，其内容如下：一个疯子将5名无辜的人绑在一条手推车轨道上，而一辆失控的电车正向他们冲去。幸运的是，你可以拉动操纵杆将电车转至另一轨道。然而，该名疯子在那条轨道上也绑了一个人。此时此刻，这根操纵杆，你拉，还是不拉？ 深度解析： 这道“电车难题”由哲学家菲利帕·富特（Philippa Foot）提出，目的在于批判伦理学的主要理论，特别是其中的功利主义（utilitarianism）。此类理论认为，“将大多数人的利益最大化”才是最道德的。根据功利主义哲学，牺牲1个人可以挽救5个人，则毫无疑问应该拉动操纵杆。但这样做的问题在于，拉了操纵杆，你就成为杀死“1个人”的同谋，那么很明显你做了一件不道德的事，因为你对此人之死负有部分责任。同时，还有人认为，但凡遇到这种情况，你就必须有所作为，不作为同样会被视为不道德。简而言之，不管你做不做、怎样做，都无法让自己在道德的世界里无懈可击，而这正是问题之关键。很多哲学家都以“电车难题”来说明：在现实世界中，人们通常会让自己的道德标准不断妥协，因为真实而完满的道德，并不存在于这个世上。 9. 奶牛在田野（The Cow in the Field）

2019年中考物理实验专题复习——探究固体熔化实验(答案解析)

2019年中考物理实验专题复习——探究固体熔化实验 答案解析 1．（2018?宿迁）图甲是“探究冰的熔化特点”实验装置，图乙是根据实验数据描绘出冰在熔化时温度随时间变化的图象。 （1）实验中，用烧杯中的热水加热试管中的冰，除了使冰受热缓慢外的好处是使物质均匀受热； （2）由图乙可知，冰的熔点是0℃； （3）重复实验当试管中的冰开始常化时，立即将试管浸入到另一只装有冰水混合物的烧杯中，发现冰不再熔化，该现象能（选镇“能”或“不能”）说明冰在熔化过程中需要吸热。 【分析】（1）把盛有固体的试管放入盛有水的烧杯中加热，而不是直接用酒精灯加热，这样可以使固体均匀受热，减慢熔化速度，发现熔化过程中的规律； （2）晶体在熔化过程中，温度不变； （3）晶体熔化时需要吸收热量。 【解答】解：（1）利用烧杯中的水给试管里的物质加热的目的是使试管中的物质受热均匀；（2）由图可知，冰在第2min到第4min时吸收热量，温度保持0℃不变，故冰的熔点是0℃；（3）将试管浸入到另一只装有冰水混合物的烧杯中，发现冰不再熔化，由于温度相同，试管中的冰无法吸收热量，该现象能说明冰在熔化过程中需要吸热。 故答案为：（1）使物质均匀受热；（2）0；（3）能。 【点评】本题是探究冰的熔化特点实验，考查了固态物质的加热方法、晶体的熔化特点等，属于基础知识。 2．（2018?武汉）图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。

（1）安装图甲所示的器材时，应先确定铁圈C（选填“铁棒A”“铁夹B”或“铁圈C”）的位置。实验中，需要观察试管内物质的状态，并记录温度和加热时间。 （2）分析图乙可知：该物质的凝固点为80℃；该物质第40min的内能小于（选填“大于”“等于”或“小于”）第20min的内能。 【分析】（1）组装实验仪器是实验中的一个重要环节，应从最优化的角度去考虑，避免重复调整；实验中，通过观察物质的状态来记录时间、温度； （2）晶体有一定的熔点（凝固点）熔化时温度不变，晶体凝固时温度不变；物体吸收热量，内能变大，放出热量，内能减小。 【解答】解；（1）组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的C部分，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中的B部分，这样可以避免重复调整；实验中，通过观察物质的状态来记录时间、温度； （2）由图可知，物质在第35分钟以后，放出热量，但温度不变，为其凝固过程；故凝固点为80℃； 该物质从第10min﹣20min之间一直吸收热量；第20min时刚好熔化完毕，为液态；而该物质第40min时从液态到固态，为固液共存状态，故该物质第40min小于第20min 时的内能。 故答案为：（1）铁圈C；状态；（2）80℃；小于。 【点评】观察物质熔化或凝固图象时，首先要根据是否有一定的熔点或凝固点来确定物质的性质，再通过寻找关键的时间点与温度点来判断其所处的状态。 3．（2018?通辽）小芳同学用温度计测出一部分冰的温度如图甲所示，图乙是“探究冰熔化特点”的实验装置，图丙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。

这9个思想实验让人夜不能寐

这9个思想实验让人夜不能寐 很多时候，把难懂的哲学命题编成一个小故事，是解释它们的好办法。以下是9个著名的蛋疼的哲思。 1. 囚徒困境 这个经典的思想实验说的是一个犯罪嫌疑人（外国的）所面对的困难抉择：保持沉默，或者如实招来。难点是，嫌犯不知道同伙会怎么选择。 这里是一个精简版的「囚徒困境」，摘自于《斯坦福哲学大百科全书》： Tanya 和Cinque 因为抢劫希伯尼亚储蓄银行而被捕，被分开囚禁在不同的牢房。比起同伙，他们都更担心自己的自由。一个聪明的审讯官给了两人这样的条件：「你可以选择沉默或者招供。如果你招了，但是你的同伙没有，我会放弃对你的所有指控，然后用你的证词指控你的同伙。但是，如果你的同伙招供了，但是你没有，那么他们就可以被放走，就轮到你倒霉了。如果你们两个都招了，那么我会质控所有人，但我可以考虑给你们假释。如果你们都保持沉默，我就会以非法持枪罪起诉你们。如果你想招，就在明天早上我回来之前，给狱警留个话。 这个思想实验告诉我们，在没有得到充分信息，和面对自身利益驱使的情况下，我们很难做出有利于所有人的正确选择。这种困境在于，对于所有的囚犯自己来说，招供比沉默有利——但事实上最优的选择是全都保持沉默。 这种情况在「国际合作」（包括禁止核武器），和我们和外星生命沟通（比如，无视星际间文明互相合作的有利的因素，一定要比它们先放出大招灭了对方才是上策）中比比皆是， 2. 神经学家Mary 没见过颜色 这个问题也被称作「逆反光谱（Inverted spectrum）问题」，或者「知识论证问题（Knowledge Argument）」。这个思想实验的含义是对于「从纯物理角度解释宇宙的观点」的批判，包括「智力活动也是物理过程」的观点。这个实验揭示了「非物理属性」的存在——并且我们可获得的知识——只能从通过意识活动的经验获得。 Frank Jackson 这样解释这个实验的观点： Mary 是一个天才的精神学家，但因为某种原因，她从小被关在一个黑白的屋子里，通过一个黑白电视机观察整个世界。她的研究领域集中在视觉感知，我们假设，她研究的是关于我们如何看见熟透的西红柿、天空，与视网膜能接收到的光的波长的关系，和「红色」、「蓝色」等词汇通过肺部气息，读出「天空是蓝色」的这句话（换句话说，Mary 只知道颜色和波长和词汇的关系。），那么当Mary 被释放，从黑白世界来到真实世界的时候，或者给她一台彩色电视机的时空，她能学到新的知识吗？ 换而言之，Mary 懂的所有关于色彩物理知识，但除了一件：她从来没有体验过彩色的世界。她对于色彩的第一次体验，是她从来无法预见的；书本上的知识和真实世界的体验有着巨大的差异。 这个思想实验告诉我们，比起客观的科学观察，我们能体验到的总是更要丰富，包括意识本身。它从本质上告诉我们，我们不可能知道我们不知道的东西，这个实验也给我们带来了对于未来的希望；我们应该想办法拓展我们的感知能力和意识水平，我们就能开辟新的心理学和主观探索的新途径。 3. 盒子里的「迦铳」 这也被成为「私语悖论」，而且和上一则实验有点像。在哲学家Wittgenstein 提出的这样一个思想实验里，挑战了我们对于用语言表述的能力的看法。 在这个实验中，Wittgenstein 让我们想象这样一组人，每个人都有一个盒子，盒子里装着一种叫做「迦铳」的东西。他们不许互相看对方盒子里的东西。因为每个人盒子里的东西都不一样，他们都被要求描述一下他们各自的「迦铳」。于是Wittgenstein 说，随后发生的表述过程，无法成为「语言游戏（语言的过程）」的一部分，虽然他们不断描述着盒子里的东西，但对于「迦铳」这个词的理解，止步于「那个在他盒子里的东西」这个层面上。 干嘛要提出这样一个烦人的思想实验呢？这个实验的意义在于，我们的思想意识，就好比那个「迦铳」，我们永远不可能明确知道其他人的想法，其他人到底在说什么，或者其他人思考问题的不同视角。 4. 中文房间 哲学家John Searle 让我们设想这样一个场景，一个只懂英语的人，他坐在房间里，回答外面的人用中文提的问题，但是房里的人有一本问题与答案对照的手册，这样就可以让外面的人误以为屋里的人懂中文（但实际上完全不是） 这个悖论在于，他揭示了一个事实：就算计算机技术无比先进，看·上·去已经能用语言自然与人交流，但是它们仍然无法真·正·懂·得语言本身。这是因为从本质上说，计算机永远只是被限定在「操作字符」上。「中文房间悖论」出名就在于，它彻底干掉了「图灵论证」的可靠性，并且简洁地阐述了人工智能所能达到的极限，包括机器学习，和潜在的人工智能的可能性。 Searle 的看法是对的，即有没有可能出现一种看上去和人类一样具有意识的人工智能？这不太可能，因为AI 最多只能做到不懂装懂。所以，我们面对周遭这些「聪明的高科技」的时候，必须非常小心。 5. 体验机 哲学家Robert Nozick 的「体验机」暗示的是一个「享乐版」的黑客帝国的世界。在这本1974年出版的《无政府主义，国家和乌托邦》里写道： 假设有这样一台「体验机」，能给你任何你想要的体验。了不起的神经科学可以模拟你的任何大脑活动，所以，你可能真以为自己正在谱写名篇、和华莱士谈笑风生，或者正在在刷无聊图。其实你只是浮在一个水箱里，脑后插着电路管线。你会不会一辈子就这样，预先写好自己一生的剧本？当然，你不会知道自己只是一缸腌菜，真以为自己正飞黄腾达……你会插上管子么？ 在这里，基本的观点是我们或许应该插上管子，做一缸腌菜。因为我们身处这个宇宙没有任何明确的目的，而且时常被无意义的环境包围着，苦难和折磨，我们没有理由拒绝本质上要更好的选择——哪怕那是人造的。但是作为一个人的「尊严」呢? 和什么是对「真实」的定义? Nozick 的思想实验也许很容易被一笑了之，但它确实困扰了哲学家们好几十年。

2019年全国高考物理实验题Word版

2019年全国高考物理实验题 （5分）（2019年全国1卷22）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE 五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为 m/s （保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s2（保留2位有效数字）。(A 0.233 0.75) 23．（2019年全国1卷23）（10分）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微 安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。 （2）当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可 以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）A．18 mA A．21 mA C．25mA D．28 mA （3）产生上述问题的原因可能是。 A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正 确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个 阻值为kR的电阻即可，其中k= 。 （1）连线如图所示（2）C （3）AC （4）99 79

物理历史上的十大经典实验

物理历史上的十大经典实验 2002 年，美国两位学者在全美物理学家中做了一次调查，请他们提名有史以来最出色的十大物理实验，其中多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典物理实验的核心是他们都抓住了物理学家眼中最美丽的科学之魂：由简单的仪器和设备，发现了最根本、最单纯的科学概念。十大经典物理实验犹如十座历史丰碑，扫开人们长久的困惑和含糊，开辟了对自然界的崭新认识。从十大经典物理实验评选本身，我们也能清楚地看出2000 年来科学家们最重大的发现轨迹，就像我们“鸟瞰”历史一样。 排名第一：托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验 在20世纪初的一段时间中，人们逐渐发现了微观客体(光子、电子、质子、中子等)既有波动性，又有粒子性，即所谓的“波粒二象性”。“波动”和“粒子”都是经典物理学中从宏观世界里获得的概念，与我们的直观经验较为相符。然而，微观客体的行为与人们的日常经验毕竟相差很远。如何按照现代量子物理学的观点去准确认识、理解微观世界本身的规律，电子双缝干涉实验为一典型实例。 杨氏的双缝干涉实验是经典的波动光学实验，玻尔和爱因斯坦试图以电子束代替光束来做双缝干涉实验，以此来讨论量子物理学中的基本原理。可是，由于技术的原因，当时它只是一个思想实验。直到1961 年，约恩?孙制作出长为50mm、宽为0.3mm、缝间距为1mm 的双缝，并把一束电子加速到50keV，然后让它们通过双缝。当电子撞击荧光屏时显示了可见的图样，并可用照相机记录图样结果。电子双缝干涉实验的图样与光的双缝干涉实验结果的类似性给人们留下了深刻的印象，这是电子具有波动性的一个实证。更有甚者，实验中即使电子是一个个地发射，仍有相同的干涉图样。但是，当我们试图决定电子究竟是通