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1、物理学与人类文明物理学与人类文明判天地之美，析万物之理。判天地之美，析万物之理。庄子庄子判天地之美埃及金字塔过山车火箭升空流星雨闪电磁悬浮列车彩虹量子围栏太阳系析万物之理杠杆原理向心运动冲量摩擦生热空气的电离电磁感应光的色散纳米科技(10-9m)太空技术(光年)物理学科的介绍物理学是一门 自然科学,它起始 于伽利略和牛顿的 年代,经过三个多 世纪的发展,已经 成为一门众多分支 ,令人尊敬和热爱 的基础科学。它远到宇宙深处至 咫尺之间，大到广袤 苍穹，小到微观粒子 的浩瀚而又精细的时 空中，物理学研究物 质存在的基本形式， 以及它们的性质和运 动规律，因此说物理 学是关于“万物之理” 的学问并不
2、为过。1）时间尺度研究范围2） 空间尺度物理学与自然规律物理学与自然规律大自然充满了奥秘。在天地之间，各种 形态的物质展示着惊人的多样和复杂，而在 如此多样和复杂的大自然背后，却隐藏着统 一与和谐的规律。哈雷慧 星为什 么能够 回归？ 抛出的石头、跳水 运动员在空中“划 出”美丽的抛物线 。 看似毫不相干的现 象，却隐藏着大自 然的秘密之一 万有引力定律。大自然另一自然现象：闪电大自然另一自然现象：闪电生活中的现象：静电静电现象闪电、梳子吸纸屑等现象，蕴藏着 大自然的一个秘密 静电，体现了自然多 样性与统一性。物理学的规律物理学规律属于大自然规律的一部分。物理学就是探究物质的结构和基本运动规物
3、理学就是探究物质的结构和基本运动规 律的科学。律的科学。物理学科与其它学科的联系区别 物理科与其它科关注点不同。 物理学有许多分支：如力学、热学、电 磁学、光学、统计物理学、量子力学、 凝聚态物理、原子和原子核物理、粒子 物理等。 与其它学科形成交叉学科：物理化学、 生物物理、地球物理等。以瀑布为例研究：物理学更关心瀑布的基本运动规律。化学化学更关心水的分子 成分和结构，水质的 变化。生物学则侧重水中的微 生物种类，以及瀑布对 周围生态的影响。地球科学更关注瀑布 周围的地层结构。物理与社会发展物理与社会发展 物理学:起源于自然 哲学观 察和思考观察和思考观察和思考A. 古希腊时代,人们把自然
4、界观察和思 ，笼统地称 为自然哲学 。亚里士多 德首次提出 了物理学。1609年，伽利略利用天文望远镜观察 探索宇宙的奥秘物理与社会发展物理与社会发展观察和实验：物理学的重要基础B. 17世纪初， 伽利略系统的 实验和观察的 方法作为探究 自然规律的重 要手段。 自然界和自然规律隐藏在黑暗中：上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都是光明。经典物理学理论 体系的建立者1717世纪万有引力的发现使人类在世纪万有引力的发现使人类在2020 世纪世纪6060年代实现了登月梦想年代实现了登月梦想物理与社会发展物理与社会发展C.17世纪，牛顿在 前人研究成果的 基础上，建立了 经典力学体系。 这是现代意义上 的
5、物理学开端。牛顿力学不仅能 帮助我们解释周 围的宏观世界， 而且让人类实现 了登月梦想。 古希腊人的探索：地球位于宇宙的中心 地面附近的物质是由土、水、气、火四 种元素组成。 公元100年后，天文学家托勒密完善了地 心说。地心说的观点一直持续了近两千 年。 16世纪中叶，天文学家哥白尼在临死时 发表了日心说理论，修正了地球静止不 动的观念，为牛顿的天上和地下物理学 的统一打下了基础。人类对太空的不懈追求远古人们就梦想 飞出地球探索星空 的奥秘。嫦娥奔月 是广为留传的民间 神话，体现了人类 了解自然奥秘的渴 望。人类对太空的不懈追求在牛顿力 学的基础上， 人类对太空的 探索的理论与 实践都取得了
6、 丰硕的成果。人类对太空的不懈追求 1957年前苏联第一颗人造卫星上天，震惊了世界。 1970年中国发射了人造卫星，成为全世界第五个发射人造卫星的国家。人类对太空的不懈追求1961年4月12日， 前苏联成功地发 射了第一艘“东 方号“载人飞船 。完成了人类第 一次环绕地球的 飞行。尤里尤里 加加林成为加加林成为 人类第一位登上太空人类第一位登上太空 的航天员。的航天员。人类对太空的不懈追求人类对太空的不懈追求 1999年11月我国 发射了“神舟 ”1号飞船。 2003年10月我国 首次发射了“神 舟”5号载人飞 船。D：18世纪到19世纪,物理学家建立了热力学理论和分子 物理，发现了能量转换和
7、能量守恒定律后，开始探 索用内能转化为机械能的方法来代替人力和畜力。这一伟大的发现，是以瓦特发明蒸汽机为代表的。 蒸汽动力的应用，使许多大型厂矿应运而生。 蒸汽 机的发明，直接推动了第一次工业革命。瓦特改良的蒸汽机瓦特改良的蒸汽机1919世纪中期欧洲世纪中期欧洲 农业化机械已普遍使用农业化机械已普遍使用18071807年年 克莱蒙特号克莱蒙特号 蒸汽船蒸汽船上海东方明珠上海东方明珠游游 乐乐 园园 里里 的的 摩摩 天天 轮轮E. 18世纪中期，富兰克林通过著名的风筝实验，将 天电与地电统一起来。到了19世纪，以库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦等为代表的物理 学家建立了电磁学理论。电磁技术
8、的应用，引发了第二次工业革命。使人 类进入电气时代。现在，电已经深入到人们的生 产、生活的方方面面。关注科学、技术和社会磁应用的发展: 早在战国时期，秦 始皇的阿房宫“以 磁石为门”，防止 刺客怀揣利刃入侵 。 在古代医学方面， 磁也有广泛的应用 ，如治耳疾、吸铁 屑等。 古代人类对磁技术 的应用中，首屈一 指的是我国发明的 指南针，它对加速 世界文明进程起了 很大作用。奇妙磁性地球是个大磁体指南针可以判断指南针可以判断 方向，却不明白原方向，却不明白原 因。因。 是神力拖住还是是神力拖住还是 两极存在磁石山？两极存在磁石山？ 吉尔伯特的吉尔伯特的“ “小小 地球地球” ”实验才使人实验才使人
9、 们认识地球是个大们认识地球是个大 磁体。磁体。赫兹实验证实电磁波的存在电磁波发生器：电磁波发生器： 两条光滑的铜球杆两条光滑的铜球杆 各自固定在两片锌各自固定在两片锌 板，把铜杆用导线板，把铜杆用导线 连接到感应线圈的连接到感应线圈的 两端。两端。电磁波接收器：电磁波接收器： 将导线弯成环状，将导线弯成环状， 两端留有缝隙。两端留有缝隙。20世纪初，相对论和量子力学的建立，是物 理学史上一场惊天动地的革命。广义相对论指出， 时空曲率将产生引力。薛定谔 (1887-1961) 奥地利人 创立量子力学用STM针尖移动的铁原子 原子核物理学的进展，使人类直接利用射线 与核能成为现实。uu原子能的开
10、发利用，推动了社会发展，但使人类面原子能的开发利用，推动了社会发展，但使人类面临着核战争、核污染的威胁，使人类真正体会到技术临着核战争、核污染的威胁，使人类真正体会到技术 是一把是一把“ “双刃剑双刃剑” ”。20世纪，激光器、信息技术、 超导技术、纳米技术、生命科 学的发展。物理学就是自物理学就是自 然科学和技术然科学和技术 科学的基础，科学的基础，也与普通人的也与普通人的 日常生活密切日常生活密切 相关。相关。 信息技术改变了人们工作和生活方式，也使 人们的观念发生了深刻变化。关注科学、技术和社会发展 磁记录技术的应用及其意义 磁记录的理论和技术日趋成熟，正深刻地 影响和改变我们的工作、生
11、活和学习方式。人 们不仅可以通过磁记录保存声音、动作、文字 信息等，而且还可以运用记忆棒、光盘等载体 ，很方便地传递信息智能牵引按摩床智能牵引按摩床是一种按摩兼腰椎牵引的 保健床，还能自动识别身体的各个部位，进行 “针对性”按摩。 新颖鼠标长期使用鼠标的专业人员往往会患上“职业病”， 右手食指受损伤。这款新颖鼠标改变了只能用食指操 作的不足，拇指也可操作，让食指有休息的机会，降 低食指受损伤的概率。 家里的电器品种 多了，遥控器也多了 ，用遥控器操作常常 会“张冠李戴”。而这 款全能遥控器能以一 顶十，甚至一顶几十 。它集十几种、几十 种遥控功能于一身。 无论是家用电器的遥 控，甚至开关大门、
12、 拉窗帘等，它都可以 “代劳”。 物理学和社会的发展物理学就是自然科学和技术科学的基础。物理学就是自然科学和技术科学的基础。同时也与普通人的日常生活密切相关。同时也与普通人的日常生活密切相关。怎样学好高中物理？关注三个方面：1、知识与技能2、过程与方法3、情感、态度与价值观知识与技能 在“知识与技能”方面：需要学习概念、定律、模型以及实验技能。此外，还应该了解物理学与自然、社会、科学技术的相互关系。培养目标不同，教学内容的选取就 不同，或者教学内容的侧重点就不同。 过程与方法 在“过程与方法”方面：需要经历科学探究的过程，动手实践，学习科学方法，体会科学思想，形成自主学习的能力。情感、态度、价值观在“情感态度价值观”方面需要培养学习物理的兴趣和激情，感受自 然规律的和谐与奇妙，领悟其中的意义，养 成科学精神和科学态度。高中物理学什么?必修1必修2选修1-1选修1-2选修3-1选修3-2选修3-3选修3-4选修3-5选修2-1选修2-2选修2-3共同必修文科选修理 科 选 修力学电学热学光学原子物理学高中课程教材特点 注意学习四环节预习交流作业复习向着成功 我们现在就出发 ！
