课件30张PPT。第2节 探索之路在自然界,在生活中,神奇无处不在,面对神奇总有一种想要了解自然奥秘的渴望,促使我们去努力探索、坚持不懈甲骨文一、古文明中的科学探索甲骨文图夹:含杠杆的原理纳西族东巴象形文字劈:包含着压强的物理知识越:蕴涵了物体的运动的知识煮:蕴涵了水从液态变化到气态的物理知识安徽凌家滩出土的距今约5000年的雕刻玉版,是中国人天圆地方宇宙观的早期展现出现在世界不同地方的石头阵神秘莫测。有研究认为其功能之一是古人用于观察天象的。哥白尼的简介天文学家哥白尼1473年二月十九日在波兰北部的桑城出生。是现代天文学的创始者,用日心说否定了千年之久的地心说推动了人类文明的进程二、物理学的进步之阶哥 白 尼 的 发 现一、地球是圆球体
二、地球由西向东自转,并且大气层随著地表运动
三、地球不是宇宙的中心
四、太阳由西向东运行,星星则相反方向
伽利略1564年诞生于意大利中西部塔斯坎尼省的比萨市,经典力学和实验物理学先驱,率先用望远镜观察天空,有力支持了哥白尼的日心说。
伽 利 略 的 介 绍一六一零年,伽利略发现木星有环绕着它运转的行星。在九月,他就投入观察工作。这期间,他完成了一本名为<<星宿使者>>的书,记载伽利略在天文学方面的发現:他发现月亮的表面是凹凸不平的、木星有四颗行星、金星像月亮一样有盈亏的现象,和银河系擁有无数的星球。
伽利略的发现爱因斯坦的简介他认为当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间的时间等概念都会发生变化。他提出了相对论,有跨时代的意义1752年,富兰克林进行了一项著名的实验:在雷暴下放风筝,示范证明“雷电”是由电力造成。这是一项非常危险的试验,事实上,同时期有其他科学家进行类似的实验时被电殛死亡。富兰克林发明了避雷针 富兰克林的简介居里夫人是历史上第一个获得两项诺贝尔奖的人,而且是仅有的两个在不同的领域获得诺贝尔奖的人之一 居里夫人的简介他们在放射性上的发现和研究,居里夫妇和亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel)共同分享了1903年的诺贝尔物理学奖,居里夫人也因此成为了历史上第一个获得诺贝尔奖的女性。八年之后的1911年,居里夫人又因为成功分离镭元素而获得诺贝尔化学奖。出乎意外的是,在居里夫人获得诺贝尔奖之后,她并没有为提炼纯净镭的方法申请专利,而将之公布于众,这种作法有效的推动了放射学的发展。 居里夫人的发现1957杨振宁与李政道凭他们
提出的宇称不守恒理论共同
获得了诺贝尔物理学奖。他
们两个人是最早获得诺贝尔
奖的中国人。 1980杨振宁获得拉姆福德奖(Rumford),1986年获得美国国家科学奖章 扬振宁的简介在1935年,他在《日本数学和物理学会杂志》发表“关于基本粒子的相互作用”论文,解释了原子核之内质子与中子之间的相互作用提出核子的介子理论并预言介子的存在。汤川在1949年获得诺贝尔物理学奖,而鲍威尔也在1950年获得诺贝尔物理学奖。汤川秀树的简介牛顿的简介他奠定了经典物理学基础。发现了日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处,建立了牛顿运动三大定律等。哥白尼和他的日心说加加林 人类第一个太空人,1961年4月12日乘飞船进入太空。杨利伟 中国太空第一人,2003年10月15日,乘坐 “神舟”五号飞船,太空飞行。练一练1、连线题甲骨文“声”安徽出土的雕玉板东巴文“晒干”太阳光使大地水分蒸发声音是撞击产生的天方地圆宇宙观练一练2、率先用天文望远镜观察太空,得到天体运行的相关数据,有力支持“日心学”的科学家是( )
A、哥白尼 B、伽利略
C、牛顿 D、爱因斯坦B练一练3、连线题哥白尼牛顿爱因斯坦伽利略相对 论运动三大定律,万有引力第一个用望远镜观察天空日心说经典物理学量子力学第2节 探索之路
【教学目标】
1.了解古人对神奇现象的探究。
2.了解物理学发展的几个重要阶段。
3.知道自然是神奇的,人们的探索历程则是漫长、曲折并富有意义的。
4.知道科学研究方法、科学态度和科学精神,培养学生创新意识。
【教学重难点】
重点:(1)物理学发展的几个重要阶段。
(2)科学研究方法、科学态度和科学精神,培养学生的创新意识。
难点:培养学生的创新意识
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
自然界、日常生活中有许多神奇、面对神奇,人们感到迷茫、好奇、敬畏,人们渴求去探究。远古的先人们早就开始思索自然界的神奇现象,而那些能直接刺激感官(如眼睛和耳朵)的神奇现象则最能引起他们的注意
【自主预习案】
1、我国四大发明中,______、_______、______“曾改变了整个世界的面貌和事物的状况,第一种在文学上,第二种在战争中,第三种在航海上,从那里接着产生无数的变化,变化如此之大,以致没有一个帝国,没有一个学派……能比这三种发明,对人类事业产生更大的力量和影响。
2、物理学的进步之阶
第一阶段,自然科学先驱_______冲击了托勒密体系,提出了“日心说”。经典力学和实验物理学先驱_______用望远镜观察天空,其观察所得数据进一步支持了哥白尼的理论。
第二阶段,_____在前人的基础上构建了经典力学体系。建立三大运动定律。
第三阶段是现代物理学的产生和发展,在该阶段的主要突破则是_____的相对论和_____等人的量子力学。
【课堂探究案】
1、请同学们做个小小科学家,实验前先猜测结果,再做实验验证你的猜测是否正确。看看那一组做的又快又好。
在比较热的天气里,为什么刚洗过脸的同学觉得凉快呢?
猜想:
实验:
请同学上台来试一下,用水盒里的水洗一下脸,让他说一下,洗过脸之后和洗脸之前有什么不同?
对此,大家想到了什么?
解释:
【当堂训练案】
1、早在2000多年的春秋战国时期,我们的祖先已经发现了磁现象,并利用发现的规律制成了 ,成为我国古代的四大发明之一,为世界航海快速发展提供了可能,也为世界性人员的流动、物流提供了可能。
2、小奇同学买了一瓶矿泉水,正想打开,无意中发现一个奇特的现象:当小奇把手指放到矿泉水瓶后面时,发现手指被 了。(选填“放大”或“缩小”)
3、除了课本中列举的几位科学家,你还知道哪位科学家: 。请写出这位科学家的一个主要贡献: 。
4、地球的周围被一层厚厚的大气所包围着,而太空却是一片真空。请问,太阳光 (选填“能”或“不能”)穿过真空。
5、目前使用的大多数空调采用氟利昂冷却剂,它会破坏臭氧层。对此,你认为以下建议中合理的是( )。
(A)停止生产和使用空调 (B)将空调的废气排到高空
(C)强制用户使用空调的时间 (D)研制环保型冷却剂取代氟利昂
6、请用划线的方式将下列科学家与他们的相应的科学贡献连接起来。
哥白尼 量子力学
牛顿 相对论
爱因斯坦 日心说
玻尔 运动三大定律
科学家的故事
爱迪生的故事爱
迪生这位伟大的发明家的一生中,发明了许多东西,然而,能够立即得到人们热烈欢迎的,却只有电灯。因为电灯的好处是人们看得见摸得着的。它的出现,意味着人们又有一轮太阳,人们的活动不再受到黑夜物制约了。早在1821年,英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种电灯用炭棒作灯丝。它虽然能发出亮光,但是光线刺眼,耗电量大,寿命也不长,因此很不实用。“电弧灯不实用,我一定要发明一种灯光柔和的电灯,让千家万户都用得上。”爱迪生暗下决心。于是,他开始试验作为灯丝的材料:用传统的炭条作灯丝,一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝,效果也不理想。就这样,爱迪生试验了1600多种材料。一次次的试验,一次次的失败,很多专家都认为电灯的前途黯淡。英国一些著名专家甚至讥讽爱迪生的研究是“毫无意义的”。一些记者也报道:“爱迪生的理想已成泡影。”面对失败,面对有些人的冷嘲热讽,爱迪生没有退却。他明白,每一次的失败,意味着又向成功走近了一步。一次,爱迪生的老朋友麦肯基来看望他。爱迪生望着麦肯基说话时一晃一晃的长胡须,突然眼睛一亮,说:“胡子,先生,我要用您的胡子。”麦肯基剪下一绺交给爱迪生。爱迪生满怀信心地挑选了几根粗胡子,进行炭化处理,然后装在灯泡里。可令人遗憾的是,试验结果也不理想。“那就用我的头发试试看,没准还行。”麦肯基说。爱迪生被老朋友的精神深深感动了,但他明白,头发与胡须性质一样,于是没有采纳老人的意见。爱迪生走身,准备为这位慈祥的老人送行。他下意思地帮老人拉平身上穿的棉线外套。突然,他又喊道:“棉线,为什么不试棉线呢?”麦肯基毫不犹豫地解开外套,撕下一片棉线织成的布,递给爱迪生。爱迪生把棉线放在在U形密闭坩埚里,用高温处理。爱迪生用镊子夹住炭化棉线。准备将它装在灯泡内。可由于炭化棉线又细又脆,加上爱迪生过于紧张,拿镊子的手微微颤抖,因此棉线被夹断了。最后,费了九牛二虎之力,爱迪生才把一根炭化棉线装进了灯泡。此时,夜幕降临了,爱迪生的助手把灯泡里的空气抽走,并将灯泡安在灯座上,一切工作就绪,大家静静地等待着结果。接通电源,灯泡发出金黄色的光辉,把整个实验室照得通亮。13个月的艰苦奋斗,试用了6000多种材料,试验了7000多次,终于有了突破性的进展。但这灯究竟会亮多久呢?1小时,2小时,3小时……这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯。这一天——1879年10月21日,后来被人们定为电灯发明日。“45小时,还是太短了,必须把它的寿命延长到几百小时,甚至几千小时”爱迪生没有陶醉于成功的喜悦之中,而是给自己提出更高的要求。一天,天气闷热,他顺手取来桌面上的竹扇面,一边扇着,一边考虑着问题。“也许千篇竹丝炭化后效果更好。”爱迪生简直是见到什么东西都想试一试。试验结果表明,用竹丝作灯丝效果很好,灯丝耐用,灯泡可亮1200小时。经过进一步试验,爱迪生发现用炭化后的日本竹丝作灯丝效果最好。一于是,他开始大批量生产电灯。他把生产的第一批灯泡安装在“佳内特号”考察船上,以便考察人员有更多的工作时间。此后,电灯开始进行寻常百姓家。
牛顿的故事
依撒克?牛顿(1642-1727)英国科学家。他发现万有引力定律,建立经典力学的基本体系,在光学、热学、天文学方面都有创造性的贡献,在数学方面又是微积分的创始人之一。三百多年前的一天晚上,一位青年坐在花园里观赏月亮。他仰望那镶着点点繁星的苍穹,思索着为什么月亮会绕着地球运转而不会掉落下来。忽然,有个东西打在了他的头上,这并不很重的一击,把他从沉思中惊醒。他低头一看,原来,是一只熟透的大苹果从树上掉落下来。他捡起苹果,又一次陷入了沉思:为什么苹果不落向两旁,不飞向天空,而是垂直落向地面?这一定是地球有某种引力,把所有的东西都引向地球。青年眼睛一亮:苹果是这样,月亮也是如此,月亮一定是在地球引力的吸引下做高速运转。因为有引力,使它不能远离地球;因为有速度,使它不会像苹果一样掉落下来……夜渐渐地深了,青年手中拿着苹果,开心地笑了。他就是发现万有引力的英国科学家牛顿。这一年,他才24岁。牛顿,1642年12月25日出生在英国。他爸爸是个自耕农,在他出世前两个月就死去了。他两岁起就跟着年迈的祖母过着贫困孤苦的生活。牛顿在12岁的时候进入格兰镇小学读书。他从小就非常热爱科学,经常制造一些灵巧的小机械。他自己制作了一个小巧的水钟,是仿照沙漏的作法制成的。用一个小水池,使池中的水缓缓流出,水面逐渐降低,水面上的浮标就跟着逐渐下降,于是带动指针转动,指示时刻。放风筝,是孩子们都喜爱的游戏。聪明的小牛顿更玩出了新花样:一天晚上,他把一只纸灯笼系在了风筝上放到天空。许多看见了空中风筝的人,都叫起来:“彗星!”当人们知道天空中闪亮的是风筝上的灯笼,才恍然大悟了。牛顿是个意志坚强的孩子。在学校里,当他受到大同学的侮辱时,他总是拼命反抗。他常说:“无论做什么事情,只要肯努力奋斗,是没有不成功的。”正是这种顽强的精神,带领牛顿登上科学群山那一个又一个巅峰。牛顿在从事科学研究工作时,常常会忘记自己和别人的存在,陷入一种“痴迷”的状态。有一次,他请朋友到家里做客。当他走出房门去拿酒时,忽然想起关于月球轨道的运算,于是就把请客的事忘到了九霄云外,自顾自地忙着计算起来。朋友知道牛顿的脾气,只好自己吃掉了盘子里的鸡,把骨头吐在了桌子上。牛顿终于计算完了,这才想起请客的事。走回桌前一看,鸡只剩下了骨头,他恍然大悟地说:“我以为我还没有吃饭呢,原来已经吃过了。”尽管牛顿在科学上取得了巨大的成就,却仍然十分谦虚。他曾这样说过:“如果我所见的比笛卡尔(法国17世纪著名数学家、物理学家和哲学家)要远一点儿,那是因为我是站在巨人的肩上的缘故。”在英国乌尔索普牛顿老家的花园里的那棵苹果树,一直被精心地保护着。1820年,这棵树死后,被分成好几段,分别在英国皇家学会等处保存了起来。这棵与科学结缘的苹果树,不仅留有牛顿严谨学风的印记,更流传着牛顿谦逊的美德。
阿基米德的故事
相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假阿基米德发现浮力又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王请阿基米德来检验。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”。(Eureka,意思是“我知道了”)。他经过了进一步的实验以后来到王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,所以证明了王冠里掺进了其他金属。这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律:物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。