绪论 物理学与人类文明(共65张PPT)

(共65张PPT)
物理学与人类文明
判天地之美，析万物之理。
——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”的学问并不为过。
1）时间尺度
研究范围
2）
空间尺度
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
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
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
物理学:
起源于自然哲学－－观察和思考
观察和思考
观察和思考
古希腊时代,
人们把自然界观察和思，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
观察和实验：物理学的重要基础
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
17世纪万有引力的发现使人类在20世纪60年代实现了登月梦想
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?加加林成为人类第一位登上太空的航天员。
人类对太空的不懈追求
人类对太空的不懈追求
11月我国发射了“神舟”1号飞船。
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
19世纪中期欧洲
农业化机械已普遍使用
1807年
克莱蒙特号
蒸汽船
上海东方明珠
游乐园里的摩天轮
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
指南针可以判断方向，却不明白原因。
是神力拖住还是两极存在磁石山？
吉尔伯特的“小地球”实验才使人们认识地球是个大磁体。
赫兹实验证实电磁波的存在
电磁波发生器：两条光滑的铜球杆各自固定在两片锌板，把铜杆用导线连接到感应线圈的两端。
电磁波接收器：将导线弯成环状，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。
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是一把“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。
物理学就是自然科学和技术科学的基础，
也与普通人的日常生活密切相关。
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、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。
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！