物理学方法是发明创造的思维武器，也是开发创造思维的理论指导。爱因斯坦认为：“如果青年人通过体操和走路训练了他的肌肉和体力的耐久性，以后能适应体力劳动。思想的训练以及智力和手艺方面的技能锻炼也类似这样。”物理知识和物理方法是提升学生思维能力的基础，因此，物理教学把隐藏在物理学中的科学方法发掘出来，加强科学方法的学习和思维训练，有助于学习。

第一章  物理学简介

物理学研究的是物质、物质的行为和物质的运动。《物理学》是最早的物理学著作，物理学包括声学、电学、磁学、天文学等，把这些研究的东西结合到一起而形成。托勒密和阿基米德是早期物理学的代表人物，他们的研究方法最后传入西欧，当时西方的哲学家没有察觉到这些问题具有重要的意义。当时亚里士多德和苏格拉底认为，物体之所有会运动，是由于运动是其基本自然属性，所有古代印度和中国研究物理具有相当高哲学性。

第一节 力学的历史背景

作为物理学最原始的分支之一—力学，其地位的重要性不言而喻，静力学则是力学中研究比较早的。静力学的起源是早期人类使用的简单工具。通过一些经验，古希腊人总结了一些原理，最具代表性的就是阿基米德定律、杠杆原理。但直至十六世纪后，资本主义的工业进步才真正开始为西方世界的自然科学研究创造物质条件，尤其于地理大发现时代航海业兴起，人类钻研观测天文学所花费的心力前所未有，其中以丹麦天文学家第谷·布拉赫和德国天文学家、数学家约翰内斯·开普勒为代表。对力学运动的研究也涉及到了对天体的观测。开普勒对行星运动三大定律的总结奠定了对天体研究的基础。

第二节 伽利略的动力学

17世纪，欧洲的一些自然哲学家认为，宇宙中的运动可以通过在研究力学和天文学而建立的数学模型来描述。其代表人物是意大利物理学家和数学家伽利略·伽利莱伽利略所处的时代正值思想活跃的文艺复兴之后，在此之前列奥纳多·达芬奇所进行的物理实验、尼古拉斯·哥白尼的日心说以及弗朗西斯·培根提出的注重实验经验的科学方法论都是促使伽利略深入研究自然科学的重要因素，哥白尼的日心说更是直接推动了伽利略试图用数学对宇宙中天体的运动进行描述。伽利略意识到这种数学性描述的哲学价值，他注意到哥白尼对太阳、地球、月球和其他行星的运动所作的研究工作，并认为这些在当时看来相当激进的分析将有可能被用来证明经院哲学家们对自然界的描述与实际情形不符。他利用一系列的实验来解释他关于运动的一系列观点，比如，用斜面实验和自由落体实验成功推翻了速度与质量成正比的观点，他总结出了运动问题可以靠斜面理想实验来思考，以及在自由落体运动中，距离与时间的平方呈现出正比关系。他在1632年出版的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中提到：“只要斜面延伸下去，球将无限地继续运动，而且不断加速，因为此乃运动着的重物的本质。”，这种思想被认为是惯性定律的前身。但笛卡尔才是真正的惯性概念的提出者，他指出如果物体不收到外力作用，将永远保持静止或者运动状态。源'自-优尔;文,论`文'网]www.youerw.com

伽利略在天文学上最著名的贡献是于1609年改良了折射式望远镜，并借此发现了木星的四颗卫星、太阳黑子以及金星类似于月球的相。伽利略对用力学实验和数学语言描述物体运动是他对自然科学的杰出贡献这个传统与培根的实验归纳的方法论一起，深刻影响了一批后世的自然科学家，包括意大利的埃万杰利斯塔·托里拆利、法国的马林·梅森和布莱兹·帕斯卡、荷兰的克里斯蒂安·惠更斯、英格兰的罗伯特·胡克和罗伯特·波义耳。