步步高達標卷系列答案科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
沈括 |
沈括（約1031～1095）中國古代科學技術鼎盛時期（北宋）最博學的科學家，字存中，錢塘（今浙江杭州）人。小時勤奮好學，14歲就讀完家中藏書，他隨父母到過許多地方，廣聞博見，知識豐富。歷任沭陽縣主簿（縣令助理）、太史令，參與過整理鹽政，考察水利及任司天監、翰林學士等技術性官職，幾乎包辦了當時朝廷中的科學事務，如修歷法，改良觀象儀器，興水利，制地圖，監造軍器等。他十分虛心求教，勤于思考，能向一切內行學習，“歷訪鏡工”，“問教坊老樂工”，“問老醫”，“凡所到之處，山林隱者，無不求訪，及一藥一術，皆至誠懇切而得之”，“發明考證，洞悉源流”。例如他三十多歲開始研習數學天文時，就常請教當時的女數學家胡淑修。沈括比她及其丈夫年長十余歲，仍能如此虛心下問，并屢嘆曰：“得為男子，吾益友也。”他在天文、歷法、數學、物理、地學、生物、化學、醫藥、水利、兵工、治金、建筑、文史、樂律等多學科領域，都有很高造詣。有《夢溪筆談》、《長興集》、《蘇沈良方》等著名（據《宋史·藝文志》記載他的著述有22種155卷，但不少已散失）。研究中國科學史的專家李約瑟譽他為“中國通”。 沈括十分重視調查、觀察、實測、實驗，并且要“原其理”，“以理推之”。他倡導“見簡即用，見繁即變，不膠一法”，這也是他取得天文、物理等方面獨創性成就的原因之一，他的科學思想受儒、道、元氣說等的影響，同時注意核查他人在實測中的數據。例如在天文學方面，他詳細觀察五星運行軌跡（“如柳葉邊緣”）和隕石墜落時的情景；為測量北極星與北天極的真實距離設計了窺管，每夜3次，連續三月，得200余圖，得出當時極星“離天極三度有余”的粗測結論；作晷漏實驗十余年，首次推出冬至日晝夜“百刻有余”，夏至日“不及百刻”的結果。他還設計了“一彈丸，以粉涂其半，側視之則粉處如鉤，對視之則正圓”（《夢溪筆談》卷七）的演示實驗，證明了“月本無光，日耀之乃光耳”，以及月相變的道理。對歷代歷法的積弊改進，推行了比較合理的“奉元歷”，在此基礎上又提出了更科學的“十二氣歷”設想：即以節氣定月份，大小月相間的純陽歷。 沈括對指南針進行了深入研究，他把“方家以磁石磨針鋒”而得的人工磁化針用來作試驗，提出四種裝置方法（水浮法，碗沿法，指甲法和單絲懸掛法）并分別評論，指出懸絲法“最善”及具體辦法（“獨絲、”“粘蠟”），還記載與驗證了磁針“常微偏東、不全南也”的磁偏角現象，比西歐記錄早400年。 在光學方面，沈括對小孔成像、凹鏡成像等成倒影（像）的諸種現象進行比較，得出“礙”（焦點）的概念（參見“中國古代對光的認識”），并具體描述了焦點處“大如麻菽著物則火發”的現象，他稱光通過“孔”“礙”成象為“本末相格”之術。他親自查看了虹的成因而得出“虹兩頭都垂洞中”的記錄，并說當時“自西望東則見”。通過“紅光驗尸”記錄了民間利用新赤油傘濾光驗出尸身上的青紫傷痕的方法。對透光鏡將背面花紋字跡透現在鏡面上的原因也從鑄造工藝作了考察：“鑄時薄處先冷，唯背文（紋）上差厚（厚度有差別），后冷而銅縮多，文雖在背，而鑒面隱然有跡”。 在聲學上沈括用紙人來放大琴弦上的共振，以便形象地觀察（英國人諾布爾和皮戈特在500年后才有類似的琴弦上紙游碼試驗），還記錄了兵土用皮革箭袋作枕時“虛能納聲”的空穴效應，并深入分析了各種樂器制作、制鐘等音樂聲學問題。 在《夢溪筆談》中，他還記錄了許多寶貴科技資料如《木經》（喻皓）、活字印刷（畢異），水利施工（合龍方法）等等。 沈括在政治、軍事、外交上亦展示了才能。他積極參與王安石變法運動，1075年曾出使契丹，駁斥其爭地要求，1080年抗擊西夏侵略時受連累遭貶，1087年退居潤州（鎮江）夢溪園寫出《筆談》巨著。 選自：《物理教師手冊》 |
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
法拉第 |
邁克爾·法拉第(MichaelFaraday,1791—1867)是19世紀電磁學領域中最偉大的實驗物理學家。他于1791年9月22日生于倫敦附近的紐因格頓，父親是鐵匠。由于家境貧苦，他只在7歲到9歲讀過兩年小學。12歲當報童，13歲在一家書店當了裝訂書的學徒。他喜歡讀書，利用在書店的條件，讀了許多科學書籍，并動手做了一些簡單的化學實驗。 1812年秋，法拉第有機會聽了著名化學家戴維的四次講演，激起對科學研究的極大興趣。他把戴維的講演精心整理并附上插圖后寄給戴維，希望戴維幫助他實現科學研究的愿望。1813年3月，戴維推薦法拉第到皇家研究院實驗室作了自己的助理實驗員。1813年10月，法拉第跟隨戴維到歐洲大陸進行學術考察18個月。在這期間他有機會參觀了各國科學家的實驗室，結交了安培、蓋·呂薩克等著名科學家，了解了他們的科學研究方法。回到英國后，法拉第就開始了獨立的研究工作，并于1816年發表了第一篇化學論文，以后又接連發表了幾篇。 1820年奧斯特發現電流的磁效應，受到科學界的關注，促進了科學的發展。1821年英國《哲學年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章，評述奧斯特發現以來電磁學實驗的理論發展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中，對電磁現象的研究產生了極大的熱情，并開始轉向電磁學的研究。他仔細地分析了電流的磁效應等現象，認為既然電流能產生磁，磁能否產生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想：“磁能轉化成電”。他在這方面進行了系統的研究。起初，他試圖用強磁鐵靠近閉合導線或用強電流使另一閉合導線中產生電流，做了大量的實驗，都失敗了。經過歷時十年的失敗、再試驗，直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實驗。1831年11月24日的論文中，他把產生感應電流的情況概括成五類：變化著的電流；變化著的磁場；運動的恒定電流；運動的磁場；在磁場中運動的導體。他指出：感應電流與原電流的變化有關，而不是與原電流本身有關。他將這一現象與導體上的靜電感應類比，把它取名為“電磁感應”。為了解釋電磁感應現象，法拉第曾提出過“電張力”的概念。后來在考慮了電磁感應的各種情況后，認為可以把感應電流的產生歸因于導體“切割磁力線”。在電磁感應現象發現二十年后，直到1851年才得出了電磁感應定律。 1833年到1834年，法拉第從實驗得出了電解定律，這是電荷不連續性的最早的有力證據。 法拉第的另一貢獻是提出了場的概念。他反對超距作用的說法，設想帶電體、磁體周圍空間存在一種物質，起到傳遞電、磁力的作用，他把這種物質稱為電場、磁場。1852年，他引入了電力線(即電場線)、磁力線(即磁感線)的概念，并用鐵粉顯示了磁棒周圍的磁力線形狀。場的概念和力線的模型，對當時的傳統觀念是一個重大的突破。 法拉第從近距作用的物理圖景出發，還預見了電、磁作用傳播的波動性和它們傳播的非瞬時性。他在1832年3月12日寫給英國皇家學會的一封密封信中，信封上寫著“現在應當收藏在皇家學會檔案館里的一些新觀點”，這封信直到1938年才啟封公布，信中法拉第說明了他的上述新觀點。表現了法拉第深邃的物理洞察力和深刻的物理思想。 法拉第把他做過的實驗整理成《電學實驗研究》一書，書中收集了三千多個條目，詳細記述了他做過的實驗和結論，是一本珍貴的科學文獻。 法拉第是靠自學成才的科學家，在科學的征途上辛勤奮斗半個多世紀，不求名利。1825年，他參與冶煉不銹鋼材和折光性能良好的重冕玻璃工作，不少公司和廠家出重金聘請法拉第為他們的技術顧問。面對15萬鎊的財富和沒有報酬的學問，法拉第選擇了后者。1851年，法拉第被一致推選為英國皇家學會會長，他也堅決推辭掉了這個職務。把全身心獻給了科學研究事業，終生過著清貧的日子。 1855年他從皇家學院退休。1867年8月25日在倫敦去世。遵照他“一輩子當一個平凡的邁克爾·法拉第”的意愿，遺體被安葬在海格特公墓。為了紀念他，用他的名字命名電容的單位──法拉。 選自：《物理教師手冊》 |
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