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,第1章 打開物理世界的大門,1.走進(jìn)神奇 2.探索之路 3.站在巨人的肩膀上,一、自然界的物理現(xiàn)象,二、生活中的物理現(xiàn)象,“追求科學(xué)需要特殊的勇氣”,一、自然中的物理現(xiàn)象,,恒星發(fā)光—光現(xiàn)象,夕陽西下—光現(xiàn)象,閃電—電現(xiàn)象,火山爆發(fā)—熱現(xiàn)象,龍卷風(fēng)—熱、力現(xiàn)象,雪崩—力現(xiàn)象,,二、生活中的物理現(xiàn)象,圓珠筆里的筆油是如何從筆管流到筆尖的？,力現(xiàn)象,,拉鏈,二、生活中的物理現(xiàn)象,賈德森根據(jù)凹凸齒錯合的原理，終于發(fā)明了拉鏈。,,改變20世紀(jì)面貌的十大發(fā)明 1．拉鏈，1883年，威特科姆·賈德森發(fā)明了拉鏈。 2．集成電路 3．飛機(jī)改變了二十世紀(jì)。 4．飛艇在飛機(jī)出現(xiàn)以前，飛艇是人類唯一的空中運(yùn)輸工具。 5．水中呼吸器。1942年，卡斯蒂龍和工程師埃米爾使古人的夢想變成了現(xiàn)實(shí)。 6．石膏繃帶。 7．尼龍。1938年，美國人尼莫爾發(fā)明了尼龍。 8．火箭。1924年 ，羅伯特的小型火箭向空中僅射出220英尺。 9．電視1930年，21歲的法恩斯沃斯發(fā)明了一個電視系統(tǒng)。 10．電冰箱1926年瑞典人普拉頓發(fā)明了第一臺電冰箱，,二十世紀(jì)最具影響力的十大發(fā)明 一、內(nèi)燃機(jī) 二、噴氣式飛機(jī) 三、通訊衛(wèi)星 四、無線電廣播技術(shù) 五、雷達(dá) 六、激光 七、青霉素 八、綠色革命 九、材料技術(shù) 十、計算機(jī),力現(xiàn)象,,二、生活中的物理現(xiàn)象,力現(xiàn)象,你會倒飲料嗎？,,二、生活中的物理現(xiàn)象,光現(xiàn)象,力現(xiàn)象,,二、生活中的物理現(xiàn)象,電現(xiàn)象,磁現(xiàn)象,物理學(xué)：研究自然界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物體間的相互作用和物體最一般的規(guī)律的自然科學(xué)。,物理學(xué)包括那些方面？研究什么？,,比較物理現(xiàn)象與化學(xué)現(xiàn)象，有哪些區(qū)別和聯(lián)系？,,,比較物理現(xiàn)象與化學(xué)現(xiàn)象,,,例1、下列屬于物理現(xiàn)象的是 ( ) A．冰雪融化 B．鋼鐵生銹 C．牛奶變酸 D．食物腐敗,A,例2、下列說法中屬于物理現(xiàn)象的是（ ） A ．石蠟的可燃性 B ．冰水燒杯外凝結(jié)有多少小水滴 C ．鎂帶燃燒生成白色物質(zhì) D ．玻璃易打碎,D,一、古文明的科學(xué)思索,二、 物理學(xué)的進(jìn)步之階,一、古文明的科學(xué)思索,,古代埃及,天文學(xué),他們認(rèn)為世界像一個長方形的盒子，地是盒底，天是盒蓋，撐在從大地四角升起的四座大山頂上。,,建筑技術(shù)是一種綜合性技術(shù)。它是一定社會總體技術(shù)的反映，金字塔則是古埃及科學(xué)技術(shù)的最好見證。,建筑學(xué),一、古文明的科學(xué)思索,,古代印度,,佛教,新德里鐵柱, 5世紀(jì)時鑄造，高7.25米,重約6.5噸,至今幾乎完全沒有銹蝕。,數(shù)字和記數(shù)法,一、古文明的科學(xué)思索,,古代印度,,佛教,新德里鐵柱, 5世紀(jì)時鑄造，高7.25米,重約6.5噸,至今幾乎完全沒有銹蝕。,數(shù)字和記數(shù)法,天文學(xué),一、古文明的科學(xué)思索,,古巴比倫,一個星期有7天，這7天是以太陽、月亮和金、木、水、火、土七星來命名的，每個星神主管一天。,建筑學(xué),通天塔,空中花園,一、古文明的科學(xué)思索,,古代中國,天文學(xué),,二十八宿,《漢書·五行志》“日黑居仄，大如彈丸”,日食、月食，早在《尚書·胤征》,四大發(fā)明,道士煉丹時爆發(fā)烈焰，唐以后使用于軍事 北宋抗金時使用了“霹靂炮”、金使用的“震天雷”、元代出現(xiàn)“火銃”（銅將軍）,,指南針：先秦以記載磁石吸鐵，漢代王充記載司南,,羅盤的使用,,活字印刷,,造紙術(shù),,一、古文明的科學(xué)思索,,古代對宇宙萬物的科學(xué)思索采取的主要方法是哪種? 如：實(shí)驗(yàn)法，觀察法，推理法和歸納法,物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，除了物理知識以外還包括探究方法和科學(xué)精神。,二、 物理學(xué)的進(jìn)步之階,,哥白尼,哥白尼（1473 ～1543),波蘭科學(xué)家：提出“日心說” 。,太陽中心說，認(rèn)為：地球不是宇宙的中心，太陽是宇宙的中心，行星都繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)；地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的一顆普通行星，本身在自轉(zhuǎn)著；月球是地球的衛(wèi)星，地球帶著月球繞日運(yùn)行；行星在太陽系中的排列次序是土、木、火、地、金、水，它們的繞日周期分別是30年、12年、2年、1年、9月、88天。,托勒密的宇宙體系,哥白尼宇宙體系,著作《天體運(yùn)行論》,二、 物理學(xué)的進(jìn)步之階,,伽利略,伽利略(1564~1642), 意大利文藝復(fù)興后期偉大的天文學(xué)家、力學(xué)家、哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家.也是實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)相結(jié)合研究物理學(xué)，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者 ，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”.,力學(xué)的貢獻(xiàn),伽利略的加速度實(shí)驗(yàn),伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn),天文學(xué)的貢獻(xiàn),發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡；發(fā)現(xiàn)月球表面凹凸不平;木星有四個衛(wèi)星(現(xiàn)稱伽利略衛(wèi)星)；太陽黑子和太陽的自轉(zhuǎn)；金星、木星的盈虧現(xiàn)象；銀河由無數(shù)恒星組成等.,揭示了重力和重心的實(shí)質(zhì)；擺的等時性定律。,.,二、 物理學(xué)的進(jìn)步之階,,牛頓（1643~1727），英國物理學(xué)家，經(jīng)典物理學(xué)的奠基者，主要貢獻(xiàn)：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》 、萬有引力定律、牛頓三大運(yùn)動定律等。,二、 物理學(xué)的進(jìn)步之階,,,,,,愛因斯坦（1879~ 1955），美籍德國猶太裔，20世紀(jì)最偉大的理論物理學(xué)家，，現(xiàn)代物理學(xué)奠基人。提出時空觀改變了人類對宇宙的看法，創(chuàng)立了《相對論》。,盧瑟福 原子核式結(jié)構(gòu)模型,盧瑟福（1871~ 1937），英國物理學(xué)家，在放射性和原子結(jié)構(gòu)等方面做出了重大的貢獻(xiàn)，近代原子核物理學(xué)家，主要貢獻(xiàn)：通過α粒子散射實(shí)驗(yàn) ，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型。,愛迪生（1847－1931），美國發(fā)明家、企業(yè)家，他擁有2000余項發(fā)明，包括對世界極大影響的留聲機(jī)，電影攝影機(jī)，和鎢絲燈泡等 ;1892年創(chuàng)立通用電氣公司。,托馬斯·阿爾瓦·愛迪生,二、 物理學(xué)的進(jìn)步之階,,二、 物理學(xué)的進(jìn)步之階,,居里夫婦,瑪麗·居里（1867~1934）和丈夫皮埃爾·居里，波蘭裔法國籍女物理學(xué)家、放射化學(xué)家。1903年和及亨利·貝克勒爾共同獲得了諾貝爾物理學(xué)獎，1911年又因放射化學(xué)方面的成就獲得諾貝爾化學(xué)獎。,諾貝爾,阿爾弗雷德·伯納德·諾貝爾（1833－1896）是瑞典化學(xué)家、工程師、發(fā)明家。炸藥的發(fā)明者。在他的遺囑中，他利用他的巨大財富創(chuàng)立了諾貝爾獎，各種諾貝爾獎項均以他的名字命名。,國際最高榮譽(yù)的獎：諾貝爾獎。分為：和平、文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)共5項諾貝爾獎。（諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎是瑞典國家銀行在1968年提供資金增設(shè)的）。,1、下列人物與事跡相匹配的是（ ） A、伽利略——經(jīng)典力學(xué)大廈奠基者 B、牛頓——實(shí)驗(yàn)物理與數(shù)學(xué)相結(jié)合 C、愛因斯坦——時空觀 （相對論） D、瓦特——活塞式蒸汽機(jī),C,,交流：他們是誰？發(fā)現(xiàn)了什么？又有什么影響？,哥白尼,伽利略,牛 頓,愛因斯坦,,一、知識園地——碩果累累,二、科學(xué)探究——其樂無窮,三、科學(xué)精神——永遠(yuǎn)高揚(yáng),我不知道在別人看來，我是什么樣的人；但在我自己看來，我不過就象是一個在海濱玩耍的小孩，為不時發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。 ——牛頓,,一、知識園地——碩果累累,1、認(rèn)識世界的科學(xué) （1）使人類認(rèn)識了物質(zhì)世界的各種運(yùn)動（宏觀和微觀）,（2）揭開物質(zhì)世界結(jié)構(gòu)的秘密,,一、知識園地——碩果累累,2、改變世界的科學(xué),（1）瓦特改進(jìn)了蒸汽機(jī)（最早發(fā)明活塞式蒸汽機(jī)是巴本）推動了第一次工業(yè)革命 （2）電力技術(shù)和電子技術(shù)為基礎(chǔ)的第二次工業(yè)革命 （3）信息技術(shù)推動第三次工業(yè)革命,,一、知識園地——碩果累累,,一、知識園地——碩果累累,微觀世界,通常將人們感官所不能直接感覺到的微小的物體和現(xiàn)象分別叫做“微觀物體”和“微觀現(xiàn)象”，而將這些物體和現(xiàn)象的總體叫做“微觀世界”。,,,一、知識園地——碩果累累,激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用.激光加工是激光應(yīng)用最有發(fā)展前途的領(lǐng)域之一，現(xiàn)在已開發(fā)出20多種激光加工技術(shù)。,,,,一、知識園地——碩果累累,超導(dǎo)懸浮,,二、科學(xué)探究——其樂無窮,提出問題,猜想與假設(shè),制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù),分析與論證,評估,交流與合作,能從日常生活、實(shí)驗(yàn)觀察中提出問題,提出原因，進(jìn)行推測或假設(shè),經(jīng)歷制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)的過程，會選擇方法和所需器材，有控制變量的初步意識,能用不同方法收集資料,能對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和處理,小組交流進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)，得出正確結(jié)論,有團(tuán)隊意識，把別人的意見、自己的方案，準(zhǔn)確地寫下來。,古希臘哲學(xué)家亞里士多德曾經(jīng)提出重的物體下落快，輕的下落的慢，而伽利略認(rèn)為輕的物體下落不一定慢。因此，伽利略和他的兩個學(xué)生，帶著兩個不同重量的鉛球（一個是另一個重量的10倍）登上了比薩斜塔頂。在同一時刻，伽利略讓他的兩個學(xué)生從同一高度扔下輕重不同的兩個球。結(jié)果，人們清楚地看到了兩個球在同一瞬間砸向地面。這個簡單的實(shí)驗(yàn)用最直接的方式向人們證實(shí)了伽利略觀點(diǎn)的正確，并且也是亞里士多德的落體理論第一次受到的挑戰(zhàn)。后來。波義耳用真空容器證明了鉛彈與羽毛下落一樣快，進(jìn)一步證明了伽利略觀點(diǎn)的正確。,從下面事例中找出各環(huán)節(jié),,從下面事例中找出各環(huán)節(jié),,輕的物體下落不一定慢,物體下落速度與物體的輕重?zé)o關(guān),伽利略找來助手在比較高的斜塔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要求兩球同時離開手進(jìn)行下落。（兩個球都是鉛球，只是一個大，一個小）,提出問題：,猜想與假設(shè)：,制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)：,結(jié)果兩個鉛球同時落地,人們認(rèn)為伽利略的實(shí)驗(yàn)方法是合理的，只是做一次沒有很好的說服力 。,后來波義耳用真空容器證明了鉛彈與羽毛下落一樣快，進(jìn)一步證明了伽利略觀點(diǎn)的正確。,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)：,分析論證：,交流合作：,評估：,,揭開了打水漂的奧秘,,提出問題：,,如何將水漂打的既多又遠(yuǎn)？,猜想與假設(shè)：,打水漂的質(zhì)量可能與石塊的直徑、厚度、速度、以及入水角度和旋轉(zhuǎn)等因素有關(guān)。,制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)：,他們用飛碟代替石塊進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，他們制作了一個“打水漂機(jī)”，實(shí)驗(yàn)際上是個機(jī)械化彈弓，用來發(fā)射不同大小的鋁制飛碟，射向一個水池，同時用高速攝像機(jī)將飛碟在水面彈跳的過程拍下來。,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)：,實(shí)驗(yàn)時“打水漂機(jī)”向一個水池發(fā)射飛碟，高速攝像機(jī)拍攝飛碟在水面彈跳的過程，在實(shí)驗(yàn)中，研究人員改變了飛碟的直徑、厚度、速度及入水角度和旋轉(zhuǎn)等因素，并收集數(shù)據(jù)。,從下面事例中找出各環(huán)節(jié),,后來波義耳用真空容器證明了鉛彈與羽毛下落一樣快，進(jìn)一步證明了伽利略觀點(diǎn)的正確。,分析論證：,交流合作：,評估：,,經(jīng)過反復(fù)嘗試，他們終于發(fā)現(xiàn)了打水漂的奧秘：關(guān)鍵在于角度，如果石塊入水的角度大于45度它根本就彈不起來，會直接沉入水中，當(dāng)石塊與水面的夾角為20度時，它在水面上彈跳的次數(shù)最多，這是打水漂的黃金角度；旋轉(zhuǎn)的石塊比不旋轉(zhuǎn)的次數(shù)多，還與石塊的速度成正比，直徑5厘米的鋁片以20度角接觸水面時，速度必須達(dá)到每秒2.5米以上，否則就會落水，另外面扁平，圓形的石塊是打水漂最理想的材料。,以前也有學(xué)者研究過打水漂，但他們的結(jié)論都是建立在推理而不是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，科學(xué)家對收集數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行了評估，最后認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)論是可靠的。,從下面事例中找出各環(huán)節(jié),,這項有趣的發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在《自然》雜志上，打水漂實(shí)驗(yàn)有著十分重要的意義。當(dāng)航天器從空氣稀薄的太空中重返地球進(jìn)入“濃密”的大氣層時，它的運(yùn)動方式就與打水漂有幾分類似，也有一個在大氣中“彈跳”的過程，因此打水漂實(shí)驗(yàn)將幫助物理學(xué)家更準(zhǔn)確地模仿航天器回收過程，提高回收的成功率。,交流合作：,,1、科學(xué)家們實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律，不迷信權(quán)威、敢于堅持真理。,三、科學(xué)精神——永遠(yuǎn)高揚(yáng),,2、科學(xué)家們孜孜不倦、刻苦認(rèn)真、鍥而不舍。,三、科學(xué)精神——永遠(yuǎn)高揚(yáng),,居里夫人是歷史上第一個獲得兩項諾貝爾獎的人，而且是僅有的兩個在不同的領(lǐng)域獲得諾貝爾獎的人之一,,3、科學(xué)家們善于交流，敢于提出與眾不同的見解。,三、科學(xué)精神——永遠(yuǎn)高揚(yáng),,,考點(diǎn)演練,1.從古至今，很多科學(xué)家為人類發(fā)現(xiàn)和揭示了各種神奇，找到規(guī)律。如著名的天文學(xué)家、自然科學(xué)家先驅(qū) 用《日心說》否定了影響人類達(dá)千年之久的托勒枚 的《地心說》;偉大物理學(xué)家 在前人的研究積累上，奠定了劃時代意義的經(jīng)典物理學(xué)基礎(chǔ)，建立了力學(xué)三大定律;20世紀(jì)杰出的物理學(xué)家 的《相對論》和 的《量子力學(xué)》，又為現(xiàn)代物理學(xué)做出了重大貢獻(xiàn)。等等這些，為人類的探索歷程、人類歷史進(jìn)步做出了不朽功勛，我們要學(xué)習(xí)他們的科學(xué)精神。,哥白尼,愛因斯坦,波爾,牛頓,,2.物理學(xué)就是研究自然界的物質(zhì) 、物體間的 和物體 的自然科學(xué)。 3.科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)是 、 、 、 、 、 以及 。,結(jié)構(gòu),相互作用,運(yùn)動規(guī)律,提出問題,進(jìn)行猜想,制定計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),分析與論證,評估,交流與合作,,