在物理教学中介绍我国古代物理学成就进行爱国主义教育的初探

在这些我国古代物理学史料中，蕴藏着极其丰富的爱国主义教育的内容。关键是要明确选择哪些古代物理学成就适宜结合物理教学对学生进行爱国主义教育。另外，要运用比较的说法来突出领先地位，强调我国的古代物理学成就的世界之最也是很重要的。

具体来说：

——力学——力的概念：墨家给力下了符合科学的定义，《墨经》中说：“力，形之所以奋也。”这里“形”指物体，“奋”指运动的快慢， 这句话就是说力是物体运动状态改变的原因。2300 多年前的这个结论和近代物理学的概念是一致的。

——力学——运动和静止的相对性：东汉时期的古藉《尚书纬·考灵曜》中记载地球运动时说：“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭窗而坐，舟行而不觉也。”形象生动描述了机械运动的相对性原理，说明我国古代早在公元一二世纪就对运动和静止的相对性有深刻的认识，后来哥白尼、伽利略虽有类似的比喻，但比我国古代学者晚了 1400 多年。

——力学——惯性：我国东汉科学家张衡在公元 132 年利用惯性原理

设计制造的候风地动仪比欧洲人制造的类似仪器早 1700 多年。

——力学——浮力原理：公元前 4 世纪已成书的《墨经》对浮力的原理已有记载：“形之大，其沉浅也，说在具（衡）。”实际上墨家在分析物体浮沉问题时，已认识到物重与浮力平衡的关系。这要比阿基米德发现浮力定律早 200 年。三国时曹冲称象、北宋怀丙打捞铁牛与阿基米德鉴别王冠异曲同工、毫无逊色。

——力学——杠杆的平衡：《墨经》有精辟的论述：衡木“加重于其一旁，必捶一重相若也。”意思是：天平横梁的一臂加重物，另一壁必须加珐码，两者必须等重，才能平衡。这个结论先于阿基米德发现的杠杆平衡条件。而且在 3000 多年以前就应用杠杆来捣谷、汲水，并制出精密的测量质量的天平和杆秤。

——力学——功和能：在水流能和风能利用方面，1900 多年前我国已发明了多种用途的简单水力发动机，用来汲水、磨粉、舂米。1700 多年前，已经利用风车做功。

——力学——开普勒行星运动三定律：东汉科学家张衡提出了“近天则迟，远天则速。”的行星运动规律的思想。定性地描述行星运动的快慢和行星到运转中心的距离的关系。这一发现比开普勒提出的行星运动三定律早 1500 年。

——力学——反冲运动：我国早在 1000 多年前的宋代就已应用反冲运动制成火箭在战争中使用。此种火箭是利用火药爆发的反冲运动来飞行的。

——声学——声音的传播：王充在《论衡》中指出：声音是振动产生的，是通过空气传播的，在空气中传播可用水面波来比喻，这些论述在世界上也是最早的。

——声学——弦的共振：宋代的沈括第一个在声学史上做了有名的声的共振实验。剪一个小纸人，放在弦线上，弹动发生共振的弦。纸人就跳跃颤动，弹动别的弦纸人却不动。这是开始动用实验的方法来研究物理现

象。

——声学——声的共鸣：我国古代不仅掌握了声音反射的现象，而且加以应用。建于 16 世纪明代的回音壁、三音石、圜丘就是具体的应用。

——光学——小孔成像：墨家做了世界上最早的小孔成像实验。《墨经》中还记载了光的传播是直的观点，并讨论了平面镜、凹面镜、凸面镜成像的情况。《墨经》堪称世界上最早的几体光学著作，它比欧几里德还早 100 多年，居于世界领先地位。

——光学——凸透镜：公元 3 世纪的《博物志》中记载：“削冰命圆，举以向日，以艾承其影，则生火。”说明在那时就已掌握凸透镜聚焦作用。

——光学——日食的成因：东汉的张衡说明了月光是日光的反射。第一次正确地解释了日食的成因。月食是由于月球进入地影而产生的。

——光学——赵友钦设计大型光学实验：元代自然科学家赵友钦著的

《革象新书》记载了他设计的研究小孔成像规律的大型光学实验。这比伽利略用实验方法研究物理学早 200 多年。

——热学——热传递：汉代的王充在热传递方面有独到的见解。在《论衡》中，他指出：热是可以传递的，但到一定程度温度就不变了。

——电学——摩擦起电：“东汉的王充在《论衡》中阐述了“顿牟掇芥”的现象。（即摩擦过的琥珀能吸引轻小物体）这是世界上最早关于电知识的记载。

——电学——人造磁铁：公元前三世纪战国的《吕氏春秋》就在“磁石召铁”的记载，并发现群铁指南北的性质，制成世界最早的指南工具“司南”。这是我国古代四大发明之一。

——磁学——磁偏角：宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出磁针：“能指南，然常微偏东，不全南也。”他发现了地磁偏角的存在。这比西方哥仑布横渡大西洋发现新大陆的才观测到的磁偏角现象要早 400 年左右。

（李铁良 文）