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,第,1,章 打开物理世界的大门,1.,走进神奇,2.,探索之路,3.,站在巨人的肩膀上,1. 1,走进神奇,一、自然界的物理现象,二、生活中的物理现象,“,追求科学需要特殊的勇气,”,一、自然中的物理现象,恒星发光,光现象,夕阳西下,光现象,闪电,电现象,火山爆发,热现象,龙卷风,热、力现象,雪崩,力现象,二、生活中的物理现象,圆珠笔里的笔油是如何从笔管流到笔尖的？,力现象,拉链,二、生活中的物理现象,贾德森,根据,凹凸齿错合,的原理，终于发明了拉链。,改变,20,世纪面貌的十大发明,1,拉链，,1883,年，威特科姆,贾德森发明了拉链。,2,集成电路,3,飞机,改变了二十世纪。,4,飞艇,在飞机出现以前，飞艇是人类唯一的空中运输工具。,5,水中呼吸器,。,1942,年，卡斯蒂龙和工程师埃米尔使古人的梦想变成了现实。,6,石膏绷带,。,7,尼龙,。,1938,年，美国人尼莫尔发明了尼龙。,8,火箭,。,1924,年 ，罗伯特的小型火箭向空中仅射出,220,英尺。,9,电视,1930,年，,21,岁的法恩斯沃斯发明了一个电视系统。,10,电冰箱,1926,年瑞典人普拉顿发明了第一台电冰箱，,二十世纪最具影响力的十大发明,一、内燃机二、喷气式飞机三、通讯卫星,四、无线电广播技术五、雷达六、激光,七、青霉素,八、绿色革命九、材料技术十、计算机,力现象,二、生活中的物理现象,力现象,你会倒饮料吗？,谁把筷子折断了？,二、生活中的物理现象,光现象,力现象,二、生活中的物理现象,电现象,磁现象,这些关于声、光、热、电、力、能量等的现象。,物理现象：,物理学：,研究自然界的,物质,、,相互作用,和,运动规律,的自然科学。,物理学包括那些方面？研究什么？,1. 2,探索之路,一、古文明的科学思索,二、 物理学的进步之阶,一、,古文明的科学思索,古代埃及,天文学,他们认为世界像一个长方形的盒子，地是盒底，天是盒盖，撑在从大地四角升起的四座大山顶上。,建筑技术是一种综合性技术。它是一定社会总体技术的反映，金字塔则是古埃及科学技术的最好见证。,建筑学,一、,古文明的科学思索,古代印度,佛教,新德里,铁柱, 5,世纪时铸造，高米,重约吨,至今几乎完全没有锈蚀。,数字和记数法,一、,古文明的科学思索,古代印度,佛教,新德里,铁柱, 5,世纪时铸造，高米,重约吨,至今几乎完全没有锈蚀。,数字和记数法,天文学,一、,古文明的科学思索,古巴比伦,一个星期有,7,天，这,7,天是以,太阳、月亮和金、木、水、火、土七星,来命名的，每个星神主管一天。,建筑学,通天塔,空中花园,一、,古文明的科学思索,古代中国,天文学,二十八宿,汉书,五行志,“,日黑居仄，大如弹丸,”,日食、月食，早在,尚书,胤征,四大发明,道士炼丹时爆发烈焰，唐以后使用于军事,北宋抗金时使用了“霹雳炮”、金使用的“震天雷”、元代出现“火铳”（铜将军）,指南针：先秦以记载磁石吸铁，汉代王充记载司南,罗盘的使用,活字印刷,造纸术,一、,古文明的科学思索,古代对宇宙万物的科学思索采取的,主要方法,是哪种,?,如：实验法，观察法，推理法和归纳法,物理是一门以,观察,和,实验,的科学，除了,物理知识,以外还包括,探究方法,和,科学精神,。,二、 物理学的进步之阶,哥白尼,哥白尼（,1473,1543),波兰科学家：提出,“,日心说,”,。,太阳中心说，认为：地球不是宇宙的中心，太阳是宇宙的中心，行星都绕太阳运转；地球是围绕太阳运转的一颗普通行星，本身在自转着；月球是地球的卫星，地球带着月球绕日运行；行星在太阳系中的排列次序是土、木、火、地、金、水，它们的绕日周期分别是,30,年、,12,年、,2,年、,1,年、,9,月、,88,天。,托勒密的宇宙体系,哥白尼宇宙体系,著作,天体运行论,二、 物理学的进步之阶,伽利略,伽利略,(15641642),意大利文艺复兴后期伟大的,实验和数学相结合研究物理学，近代实验科学的先驱者,，被誉为,“,近代科学之父,”,.,力学的贡献,伽利略的加速度实验,伽利略的自由落体实验,天文学的贡献,发明了,望远镜；,发现月球表面凹凸不平,;,木星,有四个卫星,(,现称伽利略卫星,),；,太阳黑子,和,太阳,的自转；,金星,、木星的盈亏现象；,银河,由无数恒星组成等,.,揭示了重力和重心的实质；摆的等时性定律。,.,二、 物理学的进步之阶,牛顿（,16431727,），英国物理学家，,经典物理学的奠基者,，主要贡献：,自然哲学的数学原理,、万有引力定律、牛顿三大运动定律等。,二、 物理学的进步之阶,爱因斯坦（,1879 1955,），美籍德国犹太裔，,20,世纪最伟大的理论物理学家，现代物理学奠基人。提出,时空观改变了人类对宇宙的看法，创立了,相对论,。,卢瑟福 原子核式结构模型,卢瑟福（,1871 1937,），英国物理学家，在放射性和原子结构等方面做出了重大的贡献，近代原子核物理学,家，主要贡献：,通过,粒子散射实验 ，提出原子核式结构模型。,爱迪生（,1847,1931,），美国发明家、企业家，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,;1892,年创立通用电气公司。,托马斯,阿尔瓦,爱迪生,二、 物理学的进步之阶,二、 物理学的进步之阶,居里夫妇,玛丽,居里（,18671934,）和丈夫皮埃尔,居里，波兰裔法国籍女物理学家、放射化学家。,1903,年和及亨利,贝克勒尔共同获得了诺贝尔物理学奖，,1911,年又因放射化学方面的成就获得诺贝尔化学奖。,诺贝尔,阿尔弗雷德,伯纳德,诺贝尔（,1833,1896,）是瑞典化学家、工程师、发明家。炸药的发明者。在他的遗嘱中，他利用他的巨大财富,创立了诺贝尔奖,，各种诺贝尔奖项均以他的名字命名。,国际最高荣誉的奖：诺贝尔奖。分为：,和平、文学、物理学、化学、医学,共,5,项诺贝尔奖。（诺贝尔,经济学,奖是瑞典国家银行在,1968,年提供资金增设的）。,交流：他们是谁？发现了什么？又有什么影响？,1,2,3,4,哥白尼,伽利略,牛 顿,爱因斯坦,1. 3,站在巨人的肩膀上,一、知识园地,硕果累累,二、科学探究,其乐无穷,三、科学精神,永远高扬,我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。,牛顿,一、知识园地,硕果累累,1,、认识世界的科学,（,1,）使人类认识了物质世界的各种运动（宏观和微观）,（,2,）揭开物质世界结构的秘密,DNA,分子,原子结构模型,银河系 分子模型 分子结构图,一、知识园地,硕果累累,2,、改变世界的科学,（,1,）瓦特改进了蒸汽机（最早发明活塞式蒸汽机是巴本）推动了第一次工业革命,（,2,）电力技术和电子技术为基础的第二次工业革命,（,3,）信息技术推动第三次工业革命,一、知识园地,硕果累累,一、知识园地,硕果累累,微观世界,通常将人们感官所,不能直接感觉,到的微小的物体和现象分别叫做“微观物体”和“微观现象”，而将这些物体和现象的,总体,叫做“微观世界”。,一、知识园地,硕果累累,激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用,.,激光加工,是激光应用最有发展前途的领域之一，现在已开发出,20,多种激光加工技术。,一、知识园地,硕果累累,超导悬浮,二、科学探究,其乐无穷,提出问题,猜想与假设,制订计划与设计实验,进行实验与收集数据,分析与论证,评估,交流与合作,能从日常生活、实验观察中提出问题,提出原因，进行推测或假设,经历制订计划与设计实验的过程，会选择方法和所需器材，有控制变量的初步意识,能用不同方法收集资料,能对信息数据进行比较和处理,小组交流进一步完善实验，得出正确结论,有团队意识，把别人的意见、自己的方案，准确地写下来。,古希腊哲学家亚里士多德曾经提出重的物体下落快，轻的下落的慢，而伽利略认为轻的物体下落不一定慢。因此，伽利略和他的两个学生，带着两个不同重量的铅球（一个是另一个重量的,10,倍）登上了比萨斜塔顶。在同一时刻，伽利略让他的两个学生从同一高度扔下轻重不同的两个球。结果，人们清楚地看到了两个球在同一瞬间砸向地面。这个简单的实验用最直接的方式向人们证实了伽利略观点的正确，并且也是亚里士多德的落体理论第一次受到的挑战。,后来。波义耳用真空容器证明了铅弹与羽毛下落一样快，进一步证明了伽利略观点的正确。,从下面事例中找出各环节,从下面事例中找出各环节,轻的物体下落不一定慢,物体下落速度与物体的轻重无关,伽利略找来助手在比较高的斜塔进行实验，要求两球同时离开手进行下落。（两个球都是铅球，只是一个大，一个小）,提出问题：,猜想与假设：,制订计划与设计实验：,结果两个铅球同时落地,人们认为伽利略的实验方法是合理的，只是做一次没有很好的说服力 。,后来波义耳用真空容器证明了铅弹与羽毛下落一样快，进一步证明了伽利略观点的正确。,进行实验与收集数据：,分析论证：,交流合作：,评估：,揭开了打水漂的奥秘,提出问题：,如何将水漂打的既多又远？,猜想与假设：,打水漂的质量可能与石块的直径、厚度、速度、以及入水角度和旋转等因素有关。,制订计划与设计实验：,他们用飞碟代替石块进行了实验，他们制作了一个“打水漂机”，实验际上是个机械化弹弓，用来发射不同大小的铝制飞碟，射向一个水池，同时用高速摄像机将飞碟在水面弹跳的过程拍下来。,进行实验与收集数据：,实验时“打水漂机”向一个水池发射飞碟，高速摄像机拍摄飞碟在水面弹跳的过程，在实验中，研究人员改变了飞碟的直径、厚度、速度及入水角度和旋转等因素，并收集数据。,从下面事例中找出各环节,分析论证：,评估：,经过反复尝试，他们终于发现了打水漂的奥秘：关键在于角度，如果石块入水的角度大于,45,度它根本就弹不起来，会直接沉入水中，当石块与水面的夹角为,20,度时，它在水面上弹跳的次数最多，这是打水漂的黄金角度；旋转的石块比不旋转的次数多，还与石块的速度成正比，直径,5,厘米的铝片以,20,度角接触水面时，速度必须达到每秒米以上，否则就会落水，另外面扁平，圆形的石块是打水漂最理想的材料。,以前也有学者研究过打水漂，但他们的结论都是建立在推理而不是实验的基础，科学家对收集数据的可靠性进行了评估，最后认为实验结论是可靠的。,从下面事例中找出各环节,这项有趣的发现被发表在,自然,杂志上，打水漂实验有着十分重要的意义。当航天器从空气稀薄的太空中重返地球进入“浓密”的大气层时，它的运动方式就与打水漂有几分类似，也有一个在大气中“弹跳”的过程，因此打水漂实验将帮助物理学家更准确地模仿航天器回收过程，提高回收的成功率。,交流合作：,1,、科学家们,实事求是、尊重客观规律,，不迷信权威、敢于坚持真理。,三、科学精神,永远高扬,2,、科学家们孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍。,三、科学精神,永远高扬,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一,3、科学家们善于交流，敢于提出与众不同的见解。,三、科学精神,永远高扬,考点演练,1.,从古至今，很多科学家为人类发现和揭示了各种神奇，找到规律。如著名的天文学家、自然科学家先驱,用,日心说,否定了影响人类达千年之久的,托勒枚,的,地心说,;,伟大物理学家,在前人的研究积累上，奠定了划时代意义的经典物理学基础，建立了力学三大定律,;20,世纪杰出的物理学家,的,相对论,和,的,量子力学,，又为现代物理学做出了重大贡献。等等这些，为人类的探索历程、人类历史进步做出了不朽功勋，我们要学习他们的科学精神。,哥白尼,爱因斯坦,波尔,牛顿,2.,物理学就是研究自然界的物质,、物体间的,和物体,的自然科学。,3.,科学探究的主要环节是,、,、,、,、,、,以及,。,结构,相互作用,运动规律,提出问题,进行猜想,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作,
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