序言 物理学：研究物质及其运动规律的科学 课件 （51张PPT）
文档属性
| 名称 | 序言 物理学：研究物质及其运动规律的科学 课件 （51张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 185.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-08 21:11:12 | ||
图片预览
文档简介
(共51张PPT)
序言
物理学：物质及其运动规律的科学
液体实验
静电散花
听话的绳子
吞鸡蛋
日升日落
斗转星移
人类的好奇心
生产力的需求
给我一个支点，
我能撬起整个地球
一、洞天察地，万物之理——物理学概述
（1）物理学发展历程
物理学的萌芽时期
假如我比别人看得更远一下，是因为我站在巨人的肩上
16～17世纪，伽利略和牛顿等人在前人工作的基础上创立了系统性的力学理论，建立了实验观测和理论分析计算相结合的现代研究方式。
赫兹
假如我比光跑得更快，我会看到什么？
麦克斯韦
法拉第
普朗克
20世纪
相对论
量子力学
17世纪
经典力学
18世纪
热力学
19世纪
电磁学
经过四个世纪的发展，物理学已经成为一门分支众多深刻影响当代科学技术发展乃至人类社会文明进步的基础学科。
原子核
分子
病毒
染色体
人类
山
地球
太阳
太阳系
宇宙
远到宇宙深处，近至咫户之间
物理学定量地研究物质的存在形式、基本性质以及运动和转化规律。物理学不仅要探索物质的深层次结构，还要在不同层次上认识物质的组成部分及其相互作用
（2）物理学研究内容
判天地之美，
析万物之理。
——庄子
物理学（physics）是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门以实验为基础的自然科学。
一、洞天察地，万物之理——物理学概述
（2）物理学研究内容
物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析。不断地揭示出自然的客观规律和各种现象的内在联系。其中有的和直觉吻合，也有很多与直觉不尽相同，需要通过严密的实验和思考，才能透过表象看到本质。这些成果极大地丰富了人类对物质世界的认识，也展现了人类理性思维的巨大威力。
二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点
古人曾凭直觉认为，地球是宇宙的中心
托勒密
16～17世纪，哥白尼、第谷和开普勒等人通过详尽的观测和分析，逐渐认识到地球和其他行星都在绕着太阳运动，并找到了这些运动的规律。
开普勒
最终，依据这些观测和分析，牛顿发现了万有引力定律，揭示了这些运动规律的根源。
方法：生活观察
（1）重的物体往往比轻的物体先落地
（2）力是维持物体运动的原因
方法：逻辑推理和实验
（2）力是改变物体运动状态的原因
（1）忽略空气阻力，物体下落一样快
19世纪初，人们已经知道电流能产生磁场，于是很自然地问：电能生磁，那么磁应该也能生电吧？
电流的磁效应
奥斯特
电磁感应现象
法拉第
研究特点——物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析，不断地
揭示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系。
三、学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神
（1）学以致知的探索精神。
假如我比光跑得更快，我会看到什么？
（2）实事求是的客观精神
开普勒
（3）理性分析的精神
四、揭示自然，造福人类——物理学的应用
物理学的发展，推动了工业、农业和信息技术等方面的进步，引发了一次次的产业革命，改变了人类的生产和生活方式。技术的进步又为物理学的研究提供了更为强大的手段，并引发人们对物理问题进行更深入地思考，从而反过来促进物理学的发展。
创立于17世纪的牛顿力学，被广泛地应用于工程技术，大大推动了社会发展。l8~19世纪，工程上对蒸汽机等热机的改进需求，又迫使人们对热的问题进行深入研究，引发了热力学的巨大进步。
第一次工业革命
第二次工业革命
19~20世纪初，电磁学的发展，直接导致发电机和无线电通信的诞生，使电能被广泛利用。电走进了千家万户，世界被电灯点亮，电话和电报把各地的人们连接起来，人类从此进入了电气时代。
第三次工业革命
进入20世纪以后，物理学的研究范围更加广阔。人们掌握了微观世界的规律，这更为有力地推动了技术的进步和社会的变革。
对原子核的认识，使人们掌握了核能，建造了核电站并发展了治疗肿瘤的放疗等技术；
秦山核电站全貌
对固体中电子运动的研究，引发了半导体工业的诞生，导致了晶体管、集成电路和大容量电子存储技术的发明，从而使人们可以制造半导体芯片；
对原子、分子物理和光学的深入研究，引发了原子钟、激光和光纤通信等技术的诞生。原子钟是卫星定位系统的核心，激光被广泛用于工业、通信、医疗和国防，而遍布全球的光纤网是互联网的物理载体，它把全世连在一起，毫不夸张地说，20世纪是物理学的世纪，人们每时每刻都在享受物理学发展带来的果实，今天世界的整个面貌，都和物理学的巨大进步密不可分。
20世纪技术的迅猛发展，也大大推动了物理学的研究。利用现代工业手段，人们制造了巨大的望远镜和粒子加速器等设备，从而把研究的目光投向更深邃的宇宙和更微小的粒子；利用大型计算机，人们可以完成更为复杂和准确的计算并处理海量的实验数据；在现代交通工具和信息技术的帮助下，学术交流变得更加便捷、高效。
五、前景广阔，充满挑战——物理学的未来
19世纪下半叶，以力学、热学和电磁学为主要内容的经典物理学，几乎能解释当时已知的所有物理现象。英国物理学家、被授予“开尔文勋爵”的J.J.汤姆孙在“新春献词”的演说中，踌躇满志地宣告：
“科学大厦已经基本建成……后辈物理学家只需做一些零碎的修补工作就行了。”
第一朵乌云
迈克尔逊-莫雷实验与“以太”说的破灭
第二朵乌云
黑体辐射与“紫外灾难”
普朗克
居里夫人
爱因斯坦
著名法国物理学家、诺贝尔奖得主德布罗意在《物理学的未来》一文中说:“我们的知识越是发展，自然就越是以其多种表现证明它拥有无尽的财富，甚至在很先进的科学领域，如物理学，我们也没有理由认为我们已经‘耗尽’了自然财富，或者认为我们已经接近完整地掌握了自然界的全部财富。”
那么，21世纪还会有重要的发现吗？
目前还有许多困扰物理学的难题。
目前的物质结构理论认为“夸克”构成了质子、中子等强子，但是，夸克为什么不能单独存在？
如何将描述微观世界运动的量子力学和描述引力的广义相对论结合起来，以解释宇宙的起源和演化？
能否像用麦克斯韦理论统一描述电和磁一样，用某一理论统一描述自然界的四种基本相互作用（弱力、强力、电磁力和引力）？
此外，技术发展的需求，也提出了许多有价值的问题。如何制造可以方便使用的超导材料？如何开发更为清洁的能源？如何进一步提升计算机的性能？这些问题都与物理学直接相关。
“江山代有才人出，各领风骚数百年。”综观世界科技史，许多重要的科学发现都产生于科学家风华正茂的青年时期，在这个阶段他们思维敏捷、敢于创新。年轻的同学们，你们当中一定会有人沿着前辈的足迹，为物理学的发展作出自己的贡献。千里之行，始于足下，学好高中物理，你就在通向成功的道路上迈出了坚实的一步。
高中物理难吗？
雾里
悟理
物理
1、初中物理研究的问题相对独立，高中物理则有一个知识体系
2、初中物理只介绍一些较为简单的知识，高中物理则注重更深
层次的研究，高中物理概念更抽象
3、初中物理注重定性分析，高中物理则注重定量分析。定量分
析比定性的要难。
六、初中物理和高中物理比较
要学好高中物理必须从高一起，原因有二：
1、从初中物理到高中物理有一个较大的台阶。
2、高一物理是基础中的基础，许多物理学的基
本研究方法和思维方法要通过高一的学习初
步形成。
一、做好课前预习
高中物理的难度相对较大，提前预习可以对课堂学习有很大的帮助。故一定要做好课前预习。课前预习比课后复习效果更好。通过课前的阅读，了解知识重、难点和疑点，以便上课时有目的地听讲，提高学习效率。通过课前预习，还可以培养自学能力和自学习惯。
二、三个基本。
基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练。
（1）基本概念，要记住公式，更要理解其含义和条件
（2）掌握规律含义、适用的条件
（3）物理概念和规律要与实际情景相对应
（4）基本方法，在学习物理的过程中，总结出一些简
练易记、实用的推论或论断，对帮助解题和学好物
理是非常有用的
三、抓住课堂，提高效率
“堂上一分钟，堂下十分钟”这一话充分说明了课堂的重要性。
1、要动脑：积极思考跟上老师的思路，不能自搞一套，否则就等
于是完全自学了，注意学习老师分析问题、解决问题的思路和
方法。
2、要动手：动手记重点和疑点，尤其是疑点，利用课余时间问老
师、问同学直到弄懂为止。
3、要动口：动口回答老师提出的问题，不敢开口自己的问题就不
能被老师发现，问题也就难以得到解决。
四、笔记本（纠错本）
上课以听讲为主，还要有一个笔记本，记下老师讲的重要知识和重点题型。特别注意记下自己预习时没有搞懂的或上课时没有搞懂的东西。好的解题方法、好的例题等等都要记下来。课后还要整理笔记，一方面是为了“消化好”，另一方面还要对笔记作好补充。自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上，就是同学们常说的“好题本”。以后要经常看，要能做到爱不释手，一直保存。
五、课后及时复习
做作业之前，先复习一下，养成整理笔记的习惯，学会知识的对比、归纳和梳理，除了对公式定理进行理解记忆，还要深入理解老师的讲课思路。
归纳和小结，可以使知识条理化、系统化，可以找出各部分知识间的内在联系。
在弄懂所学知识的基础上，要及时完成作业，
六、独立做题。
学物理不做题是不行的，独立解题，理解概念和物理规律，同时也把握了公式的条件、掌握了公式的运用
（1）独立做题（2）做题时候要多思考（3）重视改错
（4）遇到不会的题目做标记，过段时间再做一做。
（5）题目不论难易都要尽量画图，有的画草图就可以
了，有的要画精确图。有了图我们对物体的运动就会
一目了然。
七、系统总结
每学完一个板块，要把分散在各章的知识点连成线、铺成面、结成网，使学到的知识系统化、规律化、结构化，这样运用起来才能联想畅通、思想活跃。要重视知识结构，要系统地掌握好知识结构，这样才能把零散的知识系统化起来。
要重视知识结构，要系统地掌握好知识结构，这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至具体到章。
当然，多数同学今后未必进行基础科学的研究，但是，不论从事什么职业，高中物理积累的科学知识，学到的科学方法和实事求是、讲求逻辑的理性科学精神，都将会使你终身受益。
序言
物理学：物质及其运动规律的科学
液体实验
静电散花
听话的绳子
吞鸡蛋
日升日落
斗转星移
人类的好奇心
生产力的需求
给我一个支点，
我能撬起整个地球
一、洞天察地，万物之理——物理学概述
（1）物理学发展历程
物理学的萌芽时期
假如我比别人看得更远一下，是因为我站在巨人的肩上
16～17世纪，伽利略和牛顿等人在前人工作的基础上创立了系统性的力学理论，建立了实验观测和理论分析计算相结合的现代研究方式。
赫兹
假如我比光跑得更快，我会看到什么？
麦克斯韦
法拉第
普朗克
20世纪
相对论
量子力学
17世纪
经典力学
18世纪
热力学
19世纪
电磁学
经过四个世纪的发展，物理学已经成为一门分支众多深刻影响当代科学技术发展乃至人类社会文明进步的基础学科。
原子核
分子
病毒
染色体
人类
山
地球
太阳
太阳系
宇宙
远到宇宙深处，近至咫户之间
物理学定量地研究物质的存在形式、基本性质以及运动和转化规律。物理学不仅要探索物质的深层次结构，还要在不同层次上认识物质的组成部分及其相互作用
（2）物理学研究内容
判天地之美，
析万物之理。
——庄子
物理学（physics）是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门以实验为基础的自然科学。
一、洞天察地，万物之理——物理学概述
（2）物理学研究内容
物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析。不断地揭示出自然的客观规律和各种现象的内在联系。其中有的和直觉吻合，也有很多与直觉不尽相同，需要通过严密的实验和思考，才能透过表象看到本质。这些成果极大地丰富了人类对物质世界的认识，也展现了人类理性思维的巨大威力。
二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点
古人曾凭直觉认为，地球是宇宙的中心
托勒密
16～17世纪，哥白尼、第谷和开普勒等人通过详尽的观测和分析，逐渐认识到地球和其他行星都在绕着太阳运动，并找到了这些运动的规律。
开普勒
最终，依据这些观测和分析，牛顿发现了万有引力定律，揭示了这些运动规律的根源。
方法：生活观察
（1）重的物体往往比轻的物体先落地
（2）力是维持物体运动的原因
方法：逻辑推理和实验
（2）力是改变物体运动状态的原因
（1）忽略空气阻力，物体下落一样快
19世纪初，人们已经知道电流能产生磁场，于是很自然地问：电能生磁，那么磁应该也能生电吧？
电流的磁效应
奥斯特
电磁感应现象
法拉第
研究特点——物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析，不断地
揭示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系。
三、学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神
（1）学以致知的探索精神。
假如我比光跑得更快，我会看到什么？
（2）实事求是的客观精神
开普勒
（3）理性分析的精神
四、揭示自然，造福人类——物理学的应用
物理学的发展，推动了工业、农业和信息技术等方面的进步，引发了一次次的产业革命，改变了人类的生产和生活方式。技术的进步又为物理学的研究提供了更为强大的手段，并引发人们对物理问题进行更深入地思考，从而反过来促进物理学的发展。
创立于17世纪的牛顿力学，被广泛地应用于工程技术，大大推动了社会发展。l8~19世纪，工程上对蒸汽机等热机的改进需求，又迫使人们对热的问题进行深入研究，引发了热力学的巨大进步。
第一次工业革命
第二次工业革命
19~20世纪初，电磁学的发展，直接导致发电机和无线电通信的诞生，使电能被广泛利用。电走进了千家万户，世界被电灯点亮，电话和电报把各地的人们连接起来，人类从此进入了电气时代。
第三次工业革命
进入20世纪以后，物理学的研究范围更加广阔。人们掌握了微观世界的规律，这更为有力地推动了技术的进步和社会的变革。
对原子核的认识，使人们掌握了核能，建造了核电站并发展了治疗肿瘤的放疗等技术；
秦山核电站全貌
对固体中电子运动的研究，引发了半导体工业的诞生，导致了晶体管、集成电路和大容量电子存储技术的发明，从而使人们可以制造半导体芯片；
对原子、分子物理和光学的深入研究，引发了原子钟、激光和光纤通信等技术的诞生。原子钟是卫星定位系统的核心，激光被广泛用于工业、通信、医疗和国防，而遍布全球的光纤网是互联网的物理载体，它把全世连在一起，毫不夸张地说，20世纪是物理学的世纪，人们每时每刻都在享受物理学发展带来的果实，今天世界的整个面貌，都和物理学的巨大进步密不可分。
20世纪技术的迅猛发展，也大大推动了物理学的研究。利用现代工业手段，人们制造了巨大的望远镜和粒子加速器等设备，从而把研究的目光投向更深邃的宇宙和更微小的粒子；利用大型计算机，人们可以完成更为复杂和准确的计算并处理海量的实验数据；在现代交通工具和信息技术的帮助下，学术交流变得更加便捷、高效。
五、前景广阔，充满挑战——物理学的未来
19世纪下半叶，以力学、热学和电磁学为主要内容的经典物理学，几乎能解释当时已知的所有物理现象。英国物理学家、被授予“开尔文勋爵”的J.J.汤姆孙在“新春献词”的演说中，踌躇满志地宣告：
“科学大厦已经基本建成……后辈物理学家只需做一些零碎的修补工作就行了。”
第一朵乌云
迈克尔逊-莫雷实验与“以太”说的破灭
第二朵乌云
黑体辐射与“紫外灾难”
普朗克
居里夫人
爱因斯坦
著名法国物理学家、诺贝尔奖得主德布罗意在《物理学的未来》一文中说:“我们的知识越是发展，自然就越是以其多种表现证明它拥有无尽的财富，甚至在很先进的科学领域，如物理学，我们也没有理由认为我们已经‘耗尽’了自然财富，或者认为我们已经接近完整地掌握了自然界的全部财富。”
那么，21世纪还会有重要的发现吗？
目前还有许多困扰物理学的难题。
目前的物质结构理论认为“夸克”构成了质子、中子等强子，但是，夸克为什么不能单独存在？
如何将描述微观世界运动的量子力学和描述引力的广义相对论结合起来，以解释宇宙的起源和演化？
能否像用麦克斯韦理论统一描述电和磁一样，用某一理论统一描述自然界的四种基本相互作用（弱力、强力、电磁力和引力）？
此外，技术发展的需求，也提出了许多有价值的问题。如何制造可以方便使用的超导材料？如何开发更为清洁的能源？如何进一步提升计算机的性能？这些问题都与物理学直接相关。
“江山代有才人出，各领风骚数百年。”综观世界科技史，许多重要的科学发现都产生于科学家风华正茂的青年时期，在这个阶段他们思维敏捷、敢于创新。年轻的同学们，你们当中一定会有人沿着前辈的足迹，为物理学的发展作出自己的贡献。千里之行，始于足下，学好高中物理，你就在通向成功的道路上迈出了坚实的一步。
高中物理难吗？
雾里
悟理
物理
1、初中物理研究的问题相对独立，高中物理则有一个知识体系
2、初中物理只介绍一些较为简单的知识，高中物理则注重更深
层次的研究，高中物理概念更抽象
3、初中物理注重定性分析，高中物理则注重定量分析。定量分
析比定性的要难。
六、初中物理和高中物理比较
要学好高中物理必须从高一起，原因有二：
1、从初中物理到高中物理有一个较大的台阶。
2、高一物理是基础中的基础，许多物理学的基
本研究方法和思维方法要通过高一的学习初
步形成。
一、做好课前预习
高中物理的难度相对较大，提前预习可以对课堂学习有很大的帮助。故一定要做好课前预习。课前预习比课后复习效果更好。通过课前的阅读，了解知识重、难点和疑点，以便上课时有目的地听讲，提高学习效率。通过课前预习，还可以培养自学能力和自学习惯。
二、三个基本。
基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练。
（1）基本概念，要记住公式，更要理解其含义和条件
（2）掌握规律含义、适用的条件
（3）物理概念和规律要与实际情景相对应
（4）基本方法，在学习物理的过程中，总结出一些简
练易记、实用的推论或论断，对帮助解题和学好物
理是非常有用的
三、抓住课堂，提高效率
“堂上一分钟，堂下十分钟”这一话充分说明了课堂的重要性。
1、要动脑：积极思考跟上老师的思路，不能自搞一套，否则就等
于是完全自学了，注意学习老师分析问题、解决问题的思路和
方法。
2、要动手：动手记重点和疑点，尤其是疑点，利用课余时间问老
师、问同学直到弄懂为止。
3、要动口：动口回答老师提出的问题，不敢开口自己的问题就不
能被老师发现，问题也就难以得到解决。
四、笔记本（纠错本）
上课以听讲为主，还要有一个笔记本，记下老师讲的重要知识和重点题型。特别注意记下自己预习时没有搞懂的或上课时没有搞懂的东西。好的解题方法、好的例题等等都要记下来。课后还要整理笔记，一方面是为了“消化好”，另一方面还要对笔记作好补充。自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上，就是同学们常说的“好题本”。以后要经常看，要能做到爱不释手，一直保存。
五、课后及时复习
做作业之前，先复习一下，养成整理笔记的习惯，学会知识的对比、归纳和梳理，除了对公式定理进行理解记忆，还要深入理解老师的讲课思路。
归纳和小结，可以使知识条理化、系统化，可以找出各部分知识间的内在联系。
在弄懂所学知识的基础上，要及时完成作业，
六、独立做题。
学物理不做题是不行的，独立解题，理解概念和物理规律，同时也把握了公式的条件、掌握了公式的运用
（1）独立做题（2）做题时候要多思考（3）重视改错
（4）遇到不会的题目做标记，过段时间再做一做。
（5）题目不论难易都要尽量画图，有的画草图就可以
了，有的要画精确图。有了图我们对物体的运动就会
一目了然。
七、系统总结
每学完一个板块，要把分散在各章的知识点连成线、铺成面、结成网，使学到的知识系统化、规律化、结构化，这样运用起来才能联想畅通、思想活跃。要重视知识结构，要系统地掌握好知识结构，这样才能把零散的知识系统化起来。
要重视知识结构，要系统地掌握好知识结构，这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至具体到章。
当然，多数同学今后未必进行基础科学的研究，但是，不论从事什么职业，高中物理积累的科学知识，学到的科学方法和实事求是、讲求逻辑的理性科学精神，都将会使你终身受益。