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1、教师科学素养（物理）1.科学知识（1）自然科学知识v了解物质世界从微观到宏观的大致尺度，按原子、 分子、细胞、生物体、地球、太阳系、银河系的顺 序排列出大致尺度。(培训指南第24页）物 质 世 界 从 微 观 到 宏 观 的 大 致 尺 度不用记，有数量级概念即可1.科学知识（1）自然科学知识v能量的转化和守恒定律是自然界中的基本和 普遍定律。认识能量可以由一个物体转移到 另一个物体，不同形式的能量可以相互转化 。如：光能、机械能、内能、电磁能、化学 能和势能。（培训指南第24页）v能量的转化和守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形 式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到
2、别的物体， 在转化或转移的过程中，能量的总量不变。v光能 光所具有的能量。（发光的物体都具有光能）v机械能动能与势能统称为机械能。v 动能物体由于运动而具有的能，叫做动能。v 势能物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫弹性势能。v内能物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫物体的内能。物质是由分子组成的（包括多原子分子和单原子分子）分子在不停地做着无规则的热运动，运动的分子也具有动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。由于分子间有相互作用力，所以分子间还具有势能。 v电磁能 与电磁场相关的能。v化学能化学能是物体发生化学反应时所释
3、放的能量。如石油和煤的燃烧、炸药爆炸、人吃的食物在体内发生化学变化时候所放出的能量 ，都属于化学能。还有化学电池放出的能量，也属于化学能。 （与质量和温度有关）v摩擦生热v水电站里水轮机带动发电机发电v电动机带动水泵把水送到高处v植物吸收太阳光进行光合作用机械能转化为内能机械能转化为电能电能转化为机械能光能转化为化学能v燃料燃烧时发热v电灯通电后发光v电暖器化学能转化为内能电能转化为光能电能转化为内能1.科学知识 （2）关于科学的知识v新方法和新技术，如半导体与超导体、纳米材料、新能源；（ 培训指南第25页）v半导体与超导体v半导体是指常温下导电性介于导体和绝缘体之间的材料。（在无线电收音 机
4、及电视机中，作为“讯号放大器整流器”用；还可以用来测量度）v超导体是在一定温度下电阻几乎完全消失的物体。导体的电阻消失（在仪 器测量的精度内，电阻为零）的现象被称为超导现象。具有超导现象的材 料被称为超导体，而对应于某一超导体电阻突然消失的温度被称为该材料 的超导临界转变温度，一般用Tc来表示。纳米材料v纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10100个原子紧密排列在一起的尺度。v1米=100厘米，1厘米=10000微米，1微米=1000纳米，1纳米=10埃v新能源v所谓能源是指能够提供某种形式能量的物质资源。人类 最先
5、使用的 能源是人的 体能以及畜力、风力、水力等。 随着生产和 科学技术的发展，人类逐步扩大了能源的利 用范围。 v新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括风能、海洋能、太阳能、地热能、氢能、生 物质能及核聚变能等。而已经广泛利用的煤炭、石油、 天然气等能源，称为常规能源（非再生能源）。随着常 规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可 再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。v特点：环保、可再生v科学家及其成就，如爱因斯坦、牛顿、爱迪生、钱学森； （培训指南第25页）v爱因斯坦爱因斯坦（18791955），美籍德国犹太人。他创立了代表现代科学的相对论，并为核能开发奠定了
6、理论基础，在现代科学技术和他的深刻影响及广泛应用方面开创了现代科学新纪元，被公认为自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、思想家。1921年诺贝尔物理学奖获得者。现代物理学的开创者和奠基人。 1999年12月26日，爱因斯坦被美国时代周刊评选为“世纪伟人”。2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。 爱因斯坦创立“相对论” ,提出“光子说” v牛顿艾萨克牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家，同时也是物理学家、数学家和哲学家，晚年醉心于炼金术和神学。他 在1687年7月5日发表的不朽著作自然哲学的数学原理里用数学 方法阐明了宇宙中最基本的法则万有引力定律和三大运
7、动定律。 这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类智慧史上最伟大 的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成 为现代工程学的基础。牛顿为人类建立起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门。牛顿逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂，成为在此长 眠的第一个科学家。牛顿在物理学上最主要的成就，是创立了经典力学的基本 体系。 v爱迪生托马斯阿尔瓦爱迪生（1847年1931年），美 国发明家、企业家，拥有众多重要的发明专利。 他拥有2000余项发明，包括对世界极大影响的留 声机，电影摄影机，和钨丝灯泡等。在美国，爱 迪生名下拥有1093项专利，而他在美国、英国、 法国和德国等地的专利数累
8、计超过1500项。1892 年创立通用电气公司。他是有史以来最伟大的发 明家，迄今为止，世界上没有一个人能打破他创 造的发明专利数世界纪录。爱迪生在科学技术中最重大的贡献是发明了留声机和白炽电灯。v钱学森钱学森（19112009），男，汉族，浙江杭州人。中国共产党优秀党员、忠诚的共产主义战士、享誉海内外的杰出科学家和中国航天事业的奠基人，中国两弹一星功勋奖章获得者。曾任美国麻省理工学院和加州理工学院教授及中国人民政治协商会议第六、七、八届全国委员会副主席、中国科学技术协会名誉主席、全国政协副主席。1995年5月，经中共中央宣传部批准，原西安交通大学图书馆更名为钱学森图书馆，江泽民主席为之题写了
9、馆名。2011年，上海交大也建成钱学森图书馆。同年12月8日，纪念钱学森同志诞辰100周年座谈会在人民大会堂举行。中国科学家，火箭专家 3.科学态度 （1）居家生活v日常生活中电话、微波炉、电视、网络技术 所涉及的电、声、光、磁等基本原理，自行 车行驶和汽车驾驶中所涉及的机械运动和力 学原理，尤其是上述用品的安全使用常识。（ 培训指南第26页）v电话电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用 “电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。话筒：把声信号转化为电信号听筒：把电信号转化为声信号电话线；电流把信息传到远方v微波炉v微波炉利用电磁波来加热食品。微波炉内有很强的电磁波 ，因为这种波波长很短，所以
10、叫微波。v通俗地讲，微波是一种高频率的电磁波，其本身并不产生 热，在宇宙、自然界中到处都有微波，但存在自然界的微 波，因为分散不集中，故不能加热食品。食物的分子在微 波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。由于电 磁波可以深入食物内部，所以用微波炉烧饭时食物的内部 和外部几乎同时变熟，省时、省电。v食物中的水分子比其它分子更容易吸收微波的能量，所以 含水量高的食物在微波炉中温度上升更快。v 使用专门的微波炉器皿盛装食物放入微波炉中加热 v忌使用金属容器（微波能在金属中产生强大的电流，会损坏微波炉）v忌使用普通塑料容器 （普通塑料会放出有毒物质，污染食物，危害人体健康 ）v忌使用封闭容器（加
11、热液体时，热量不易散发，使容器内压力过高，易引起爆破事故 ）v微波同其他频率的电磁波一样，过量的照射对人体有害 。微波炉的外壳是金属壳，炉门的玻璃上有金属网，这 样就能保证电磁波的泄露不会超过允许值。v电视电视用电磁波传递图像信号和声音信号 。v网络技术 v网络技术是从1990年代中期发展起来的新 技术，它把互联网上分散的资源融为有机 整体，实现资源的全面共享和有机协作， 使人们能够透明地使用资源的整体能力并 按需获取信息。资源包括高性能计算机、 存储资源、数据资源、信息资源、知识资 源、专家资源、大型数据库、网络、传感 器等。 网络可以构造地区性的网络、企事 业内部网络、局域网网络，甚至家庭
12、网络 和个人网络。网络的根本特征并不一定是 它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛 。v家庭电路 v安全用电（1）安全电压：不高于36V的电压。（2）不要接触火线或与火线连通的导体，特 别注意原来绝缘的物体导了电。（3）不要靠近高压带电体，因为高压触电有 两种类型：高压电弧触电和跨步电压触电，不接 触也可以触电。（4）触电处理：有人发生触电事故，绝不用 手拉触电人，应赶快切断电源，或用干燥绝缘体 把线挑开；高压触电，宜赶快通知专业人士。（5）急救：触电人如果昏迷，应做人工呼吸 ，并送医院；如发生火灾，应先断电，再灭火。v保险丝作用：在电路电流过大时，自动熔断，切断电路；材料：电阻率较大而熔点较低
13、的铅锑合金制成；原理：根据焦耳定律可知，保险丝的电阻比较大， 通过的电流较大，在相同时间内产生的热量就比较多 ，温度上升的较高，而保险丝的熔点又较低，所以会 迅速熔断；选择：保险丝的熔断电流稍大于家庭电路允许通过 的最大电流，不能用更粗的保险丝，更不能用铜丝或 铁丝代替保险丝。为什么金属外壳的用电器要接地？ v有金属外壳的用电器一般带三脚插头，对应 插入三孔插座时，把用电器的金属外壳和大 地连接起来，这是为什么呢？原来有金属外 壳的用电器在内部由于火线绝缘皮的破损或 失去绝缘性能，致使外壳与火线接通而带电 ，人触摸外壳就会触电。当把外壳与大地连 接起来，外壳带的电会通过地线流到大地， 人触摸就
14、没有危险。 自行车自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构和使用来看， 它涉及不少有关摩擦的知识。请 判断下列各项内容中哪些是增大 摩擦的？哪些是减小摩擦的？v 轮胎上有花纹（ ）v车轮做成圆形（ ）v在转动部分添加润滑油（ ）v脚蹬板凹凸不平（ ）v刹车时用力捏闸（ ）v车轴处装有滚珠（ ）v车的把手上有凹槽（ ）增大摩擦增大摩擦增大摩擦减小摩擦 减小摩擦 减小摩擦 减小摩擦 v汽车为了提醒司机朋友在雨雪天要注意行车安全，高速公路上设置了“雨雪天路滑，减速缓行”的警示语，请简要说明这句话的物理道理。v答案雨雪天路滑，汽车受到的摩擦力较小，在相同车速的情况下，汽车刹车后滑行的距离变长，汽车较
15、难停下来。练习题 2、下列能源中不属于新能源的是A 太阳能 B 风能 C煤炭 D 地热能7、下列做法中，符合安全用电要求的是A用湿布擦带电的插座B更换灯泡时，先断开开关C发现有人触电，立即用手把人拉开D靠近落在地上的高压线 8、关于家庭电路，下列说法中正确的是A家庭电路中总电流过大，可能是由于电路中用电器 的功率过大引起的 B家庭电路中，要在电灯和零线之间连接开关C家庭电路中安装的保险丝可用铜丝代替8、提出相对论理论的科学家是 。9、发明了留声机和白炽电灯的科学家是 。10、钱学森是 国的科学家，他是一位伟大的 专 家。 11、创立了经典力学体系的科学家是 。 12、使用微波炉加热食物要用专门的微波器皿，不能使 用 容器， 容器和 容器。 13、家庭电路中，进户线后应先接 。14、人体的安全电压 。感谢聆听！祝大家成功！
