回國不久，我就受山東大學的聘請，到山東大學物理係當教授。當時在山東大學任教的還有李珩、任之恭、郭貽誠、王恒守等教授，在他們中間，我最年輕。1935年，何增祿教授也由浙江大學來山東大學物理係任教了。他是光學和高真空技術方麵的專家，也很重視實驗。我們除了分擔一部分教學工作外，同時還著手建立必要的實驗設備。我負責近代物理的教學，近代物理的設備一部分向德國訂購，還有許多簡單的部件，我就帶領學生、技工們自己動手製作。這樣，山東大學物理係有了迅速的發展。
我教學也像我的老師葉企孫、吳有訓那樣，著重訓練同學們實驗物理研究的本領，教學生們掌握實驗的技巧，教導他們要把對物理理論的理解，建立在實驗事實的基礎上。我講課，或者是回答同學們提出的問題，都盡量啟發他們自己尋找答案。
記得有一次在實驗室裏，有個同學提出一個光學現象：“布濕了為什麼顏色變深？”他請求我解釋。我沒有直接回答他的問題，而是彎腰用手提起藍布長衫下麵的襟角(那時候我們都穿長袍)，往上麵潑了點水，然後用雙手把兩個襟角提得高高的，對著窗外的亮光，讓這位同學站在後麵，透過布往外看，我對他說：“明白了嗎，為什麼濕布的藍色變深了？回去想想再來討論。”這位同學一時還沒有明白是怎麼回事，感到有點莫名其妙。老師不回答問題，卻讓他看濕布，這是幹什麼？過了幾天，這位同學來找我了，他高興地說：“謝謝王先生的提醒，我明白其中的道理了。”我也很高興，我想同學們遇到問題應該開動腦筋，自己找答案。
山東大學的教師們互相尊重，同學們喜歡聽我的課，實驗室也建立起來了，應該說我在山東大學有了一個好的開頭，以後的教學工作會比較順利。但是沒有過多久，我就離開了山東大學。這是為什麼呢？
事情還得從日本侵略我國說起。1931年“九一八”事變，日本帝國主義侵略我國東北；1935年，進一步侵略華北。蔣介石國民黨政府推行不抵抗政策。為了滿足日本提出的“華北政權特殊化”的無理要求，國民黨政府決定設立“冀察政務委員會”，成立時間定在12月16日。這就是說，要使華北幾個省脫離中國政府，實行“自治”。
民族的危機空前嚴重。在中國共產黨的領導下，12月9日，北平幾千名學生舉行大規模抗日示威遊行，他們高呼“停止內戰，一致對外”、“反對華北自治”、“打倒日本帝國主義”等口號。國民黨政府出動軍警進行鎮壓，有100多名學生受傷，30名學生被捕。第二天北平各學校學生舉行總罷課。16日北平學生聯合會又發動了一次規模更大的示威遊行。國民黨政府被迫宣布“冀察政務委員會”延期成立。這就是“一二·九”學生愛國運動。
北平學生的愛國行動，很快得到全國人民的熱烈響應。山東大學的學生在地下黨的領導下，也很快行動起來，聲援北平學生的反帝愛國運動。但是學生們卻遭到校方的迫害，校長趙琦先後兩次開除20多名學生。同學們毫不畏懼，不屈服，罷課抗議。校方企圖動員我們教師以集體辭職來威脅學生，製造教師與學生的對立，阻止學生的愛國行動。
我非常氣憤：愛國有什麼罪？抗日有什麼罪？這些學生將來都是建設國家的人才，他們當中有許多人品學兼優，很有發展前途。我們教師堅決反對校方的做法，師生團結一致，與他們進行鬥爭，迫使校方不得不收回第二次開除13名學生的決定。通過這次鬥爭，我看清了校方追隨反動當局、鎮壓學生愛國運動的真麵目，由此也產生了離開山東大學的念頭。
當時有人想拉我到蘇北一所國民黨教育學院當副院長，我斷然回絕。因為我對國民黨反動政府對外妥協、對內鎮壓的反動政策已經深惡痛絕。
“一二·九”運動在杭州也引起強烈的反響，浙江大學學生會組織全市學生舉行示威遊行，並且堅持長期罷課，在學校裏發動了驅逐反動校長郭任遠的鬥爭，把郭任遠和他的幾個爪牙趕出了校門。
蔣介石無可奈何，隻好起用竺可楨，企圖利用他的聲望來籠絡人心。竺可楨是位愛國的科學家、教育家，他當了浙江大學校長後，立即廢除法西斯教育製度，提倡實事求是的精神，四處聘請有真才實學的教授。我聽到這些消息，很振奮。何增祿教授是因為對浙江大學原校長有意見而離開的，竺可楨校長聘請他回去，他邀請我和他一起回浙江大學任教。我很高興，接受了竺可楨校長的聘請。於是，我離開了山東大學，愉快地到浙江大學物理係當教授去了。