物理學(xué)科基礎(chǔ)講座課件

物理學(xué)知識(shí)拓展

物理學(xué)知識(shí)拓展物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的一門(mén)基礎(chǔ)自然科學(xué)，是人類(lèi)文化的組成和技術(shù)的基礎(chǔ)。物理學(xué)(Physics)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)相互作用物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律

物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的一門(mén)基礎(chǔ)自然科

物理學(xué)研究的范圍

——

物質(zhì)世界的層次和數(shù)量級(jí)夸克

10-20m空間尺度：微觀物質(zhì)Microscopic宏觀物質(zhì)macroscopic宇觀物質(zhì)cosmological類(lèi)星體

10

26m時(shí)間尺度：基本粒子壽命10-27s宇宙壽命1018s物理學(xué)研究的范圍——物質(zhì)世界的層次和數(shù)量級(jí)夸克10-物理學(xué)科基礎(chǔ)講座課件物理學(xué)的基本理論●牛頓力學(xué)(Mechanics)

研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律●

電磁學(xué)(Electromagnetism)

研究電磁現(xiàn)象、物質(zhì)的電磁運(yùn)動(dòng)規(guī)律及電磁輻射等規(guī)律●

熱力學(xué)(Thermodynamics)

研究物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律及其宏觀表現(xiàn)●光學(xué)(optics)研究光的行為和性質(zhì)，以及光和物質(zhì)相互作用●原子物理學(xué)(AtomicPhysics)研究原子的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及相互作用●相對(duì)論(Relativity)

研究物體的高速運(yùn)動(dòng)效應(yīng)以及相關(guān)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律●

量子力學(xué)(Quantummechanics)

研究微觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象以及基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律物理學(xué)的基本理論●牛頓力學(xué)(Mechanics)

物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)

物理學(xué)派生出來(lái)的分支及交叉學(xué)科物理學(xué)構(gòu)成了化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、地球物理學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)，物理學(xué)的基本概念和技術(shù)被應(yīng)用到所有自然科學(xué)之中。

物理學(xué)與數(shù)學(xué)之間有著深刻的內(nèi)在聯(lián)系粒子物理學(xué)原子核物理學(xué)原子分子物理學(xué)固體物理學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)激光物理學(xué)等離子體物理學(xué)地球物理學(xué)生物物理學(xué)天體物理學(xué)宇宙射線物理學(xué)物理學(xué)是構(gòu)成自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)物理學(xué)派生出來(lái)的分支及交叉學(xué)科物理學(xué)的研究方法物理學(xué)理論是通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、假設(shè)、推理等研究方法并通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)而建立起來(lái)的觀察實(shí)驗(yàn)抽象假設(shè)推理定律理論物理學(xué)的研究方法物理學(xué)理論是通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、假設(shè)、推理物理學(xué)對(duì)技術(shù)及社會(huì)發(fā)展三次大突破第一次工業(yè)革命:18世紀(jì)以蒸汽機(jī)作為動(dòng)力機(jī)被廣泛使用為標(biāo)志,以機(jī)器代替手工工具,不僅是一次技術(shù)改革，更是一場(chǎng)深刻的社會(huì)變革第二次工業(yè)革命:19世紀(jì)法拉第和麥克斯韋電磁理論的應(yīng)用,成功制造電機(jī)電器電訊設(shè)備,電力的廣泛應(yīng)用,工業(yè)電氣化第三次:以原子能、電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用為主要標(biāo)志，涉及信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域的一場(chǎng)信息控制技術(shù)革命物理學(xué)對(duì)技術(shù)及社會(huì)發(fā)展三次大突破第一次工業(yè)革命:18世紀(jì)以蒸物理學(xué)是知識(shí)體系（Physics

asknowledge）物理知識(shí)是對(duì)物理物質(zhì)世界的意義建構(gòu)；物理知識(shí)需要觀察實(shí)驗(yàn)證據(jù)的論證；物理知識(shí)具有相對(duì)真理的性質(zhì)。物理學(xué)是知識(shí)體系（Physics

asknowledg物理學(xué)是探究(PhysicsasInquiry)物理學(xué)是一種探究，并且是每個(gè)人都可以做的探究活動(dòng)。物理學(xué)探究需要質(zhì)疑、觀察、提出問(wèn)題、假說(shuō)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、推理、評(píng)價(jià)、交流等活動(dòng)。物理學(xué)探究是發(fā)現(xiàn)已有物理知識(shí)的局限性、甚至謬誤，拓展新知識(shí)的必須手段。物理學(xué)是探究(PhysicsasInquiry)物理學(xué)是物理學(xué)是價(jià)值觀體系(Physics

asasetofvalues)物理學(xué)的價(jià)值觀是指人們從事物理學(xué)探究、應(yīng)用等活動(dòng)的基本價(jià)值取向、態(tài)度、精神等科學(xué)懷疑是科學(xué)研究的起點(diǎn)科學(xué)求真是科學(xué)研究的最基本的追求科學(xué)求實(shí)是科學(xué)研究的必須的態(tài)度取向科學(xué)創(chuàng)新是科學(xué)研究的生命和靈魂科學(xué)“求真”“向善”“臻美”的人文價(jià)值追求物理學(xué)是價(jià)值觀體系(Physics

asasetof經(jīng)典力學(xué)的體系運(yùn)動(dòng)學(xué)研究物體位置隨時(shí)間變化各種關(guān)系動(dòng)力學(xué)研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和相互作用力間的關(guān)系靜力學(xué)研究在力的作用下物體獲得平衡的問(wèn)題剛體力學(xué)、流體力學(xué)、

固體力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、爆炸力學(xué)、磁流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、天體力學(xué)、生物力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、相對(duì)論力學(xué)、量子力學(xué)經(jīng)典力學(xué)的體系運(yùn)動(dòng)學(xué)剛體力學(xué)、流體力學(xué)、固體力學(xué)、材料1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)參照系和坐標(biāo)系；位矢，位移；速度，加速度；直線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)迭加原理；曲線運(yùn)動(dòng)；相對(duì)位移與相對(duì)速度。

1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)2質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)牛頓運(yùn)動(dòng)定律；慣性系和非慣性系；沖量動(dòng)量動(dòng)量定律動(dòng)量守恒定律；功動(dòng)能動(dòng)能定理；勢(shì)能機(jī)械能守恒定律；能量轉(zhuǎn)化與守恒定律；碰撞；經(jīng)典力學(xué)適用范圍。

182質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)自由落體的規(guī)律

“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正的開(kāi)端！”-----愛(ài)因斯坦伽利略老實(shí)說(shuō)，我贊成亞里士多德的著作，并精心地加以研究。我只是責(zé)備那些使自己完全淪為他的奴隸的人，變得不管他講什么都盲目地贊成，并把他的話一律當(dāng)作毫不能違抗的圣旨一樣，而不深究其他任何依據(jù)--------伽利略自由落體的規(guī)律

“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)定律解釋了所有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，奠定了經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)；也構(gòu)成了工程技術(shù)的基礎(chǔ)。牛頓推出三大運(yùn)動(dòng)定律、發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力和創(chuàng)立微積分，成為過(guò)去一千年中最杰出的科學(xué)巨人。牛頓牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)定律解釋了所有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，奠定了經(jīng)典物萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是自然科學(xué)最偉大的成果之一。它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)，對(duì)以后物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。它第一次解釋了一種基本相互作用的規(guī)律，在人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹(shù)立了一座里程碑。14萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是自然科學(xué)最偉大的成果之一。3剛體動(dòng)力學(xué)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度角加速度；轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；力矩轉(zhuǎn)動(dòng)定律；力矩的功剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理；動(dòng)量矩沖量矩動(dòng)量矩定理動(dòng)量矩守恒定律3剛體動(dòng)力學(xué)4振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)；無(wú)阻尼自由振動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振；振動(dòng)的合成4振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)5波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)機(jī)械波產(chǎn)生和傳播；波的傳播速度波長(zhǎng)周期頻率；波動(dòng)方程波的能量,能流密度惠更斯原理；波的反射與折射波的迭加原理波的干涉；波的繞射和散射，聲波超聲波次聲波；多普勒效應(yīng)。5波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)6.液體力學(xué)液體中的壓強(qiáng)理想液體,穩(wěn)定流動(dòng),流線和流管連續(xù)原理伯努利方程粘滯流體6.液體力學(xué)熱學(xué)熱學(xué)是研究熱現(xiàn)象的理論熱力學(xué)：由觀察實(shí)驗(yàn)總結(jié)出熱力學(xué)定律，用邏輯推理方法，研究宏觀物體的熱的性質(zhì)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)：從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，即從分子、原子的運(yùn)動(dòng)和它們之間的相互作用出發(fā)，依據(jù)每個(gè)粒子所遵循的力學(xué)規(guī)律，用統(tǒng)計(jì)的方法研究物體的熱的性質(zhì)熱學(xué)熱學(xué)是研究熱現(xiàn)象的理論熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律的提出，是極為重要的發(fā)現(xiàn)，改變了我們對(duì)能量運(yùn)作的觀念。任何熱機(jī)都無(wú)法百分之百的有效運(yùn)作。它們支配著工業(yè)革命的機(jī)械運(yùn)行中的熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，成為工業(yè)革命的強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。魯?shù)婪?克勞修斯熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律的提出，是極為重要的發(fā)現(xiàn)，改變了我們對(duì)能分子物理學(xué)和熱力學(xué)

一、氣體分子運(yùn)動(dòng)論

平衡狀態(tài)，理想氣體的狀態(tài)方程；氣體分子運(yùn)動(dòng)論的壓強(qiáng)公式；氣體分子平均平動(dòng)動(dòng)能與和溫度的關(guān)系；能量按自由度均分原理，理想氣體的內(nèi)能；麥克斯韋速率分布律；分子碰撞和平均自由程；氣體內(nèi)遷移現(xiàn)象及其基本定律；分子物理學(xué)和熱力學(xué)一、氣體分子運(yùn)動(dòng)論二、熱力學(xué)功熱量?jī)?nèi)能；熱力學(xué)第一定律；熱力學(xué)第一定律對(duì)于理想氣體的等值過(guò)程中的應(yīng)用；氣體的摩爾熱容；絕熱過(guò)程；循環(huán)過(guò)程卡諾循環(huán)；熱力學(xué)第二定律；可逆及不可逆過(guò)程；熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義和適用范圍二、熱力學(xué)功熱量?jī)?nèi)能；電磁學(xué)規(guī)律電流產(chǎn)生磁場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生電流這兩個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，加上麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)方程組，奠定了整個(gè)電磁學(xué)的理論體系，開(kāi)辟了對(duì)現(xiàn)代文明起重要作用的電氣化時(shí)代。它概括了一切宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律，而且將光現(xiàn)象統(tǒng)一在這個(gè)理論之內(nèi)，對(duì)人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的思想產(chǎn)生重大影響。法拉弟麥克斯韋電磁學(xué)規(guī)律電流產(chǎn)生磁場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生電流這兩個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，加上麥電磁學(xué)電磁學(xué)研究電磁現(xiàn)象的規(guī)律，主要是電磁場(chǎng)的規(guī)律以及物質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)。靜電學(xué)穩(wěn)恒電流電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)基本理論電磁學(xué)電磁學(xué)研究電磁現(xiàn)象的規(guī)律，主要是電磁場(chǎng)的規(guī)律以及物質(zhì)的靜電場(chǎng)電場(chǎng)庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度高斯定理電場(chǎng)力的功,場(chǎng)強(qiáng)環(huán)流定律電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)電場(chǎng)中的導(dǎo)體電介質(zhì)的極化電容電場(chǎng)的能量等靜電場(chǎng)穩(wěn)恒電流穩(wěn)恒電流,電流密度電流的功和功率電動(dòng)勢(shì)一段電路的歐姆定律電流的功和功率,焦耳-楞次定律電動(dòng)勢(shì),閉合電路和一段含源電路的歐姆定律金屬導(dǎo)電的經(jīng)典電子論穩(wěn)恒電流穩(wěn)恒磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁通量畢奧—薩伐爾定律磁場(chǎng)強(qiáng)度安培環(huán)路定律運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)截流導(dǎo)線的作用,安培定律磁場(chǎng)對(duì)截流線圈的作用磁力作功運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的力:洛侖茲力穩(wěn)恒磁場(chǎng)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)基本定律在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流渦旋電場(chǎng),渦旋電場(chǎng)的環(huán)流渦電流自感應(yīng)互感應(yīng)磁場(chǎng)能量等電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)和電磁波麥克斯韋電磁場(chǎng)理論電磁波的輻射與傳播振蕩電路,赫茲實(shí)驗(yàn)電磁波譜電磁場(chǎng)和電磁波光學(xué)幾何光學(xué)以光的直線傳播性質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光在透明介質(zhì)中傳播的問(wèn)題光的直線傳播定律、光的獨(dú)立傳播定律、光的反射和折射定律等物理光學(xué)波動(dòng)光學(xué)：以光的波動(dòng)性質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光的傳播及其規(guī)律，主要有光的干涉、衍射和偏振等量子光學(xué)：以光和物質(zhì)相互作用時(shí)顯示的粒子性為基礎(chǔ)來(lái)研究光的性質(zhì)和規(guī)律光學(xué)幾何光學(xué)光的本質(zhì)牛頓主張光的粒子說(shuō)；惠更斯主張光波動(dòng)說(shuō)；光量子與波的統(tǒng)一：光具有波粒二象性，它是人類(lèi)思想史上一大飛躍，加速了利用光造福人類(lèi)的進(jìn)程。光的本質(zhì)牛頓主張光的粒子說(shuō)；光的干涉光程及光程差楊氏雙縫干涉薄膜等厚干涉邁克兒遜干涉儀光的衍射惠更斯—菲涅爾原理單縫衍射條紋的分布規(guī)律光柵衍射公式

X光衍射）光的偏振自然光的線偏振布儒斯特定律晶體中的雙折射起偏與檢偏光的干涉近代物理學(xué)近代物理學(xué)研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，原子、原子核、基本粒子等各個(gè)層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及它們的相互作用和運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律等。近代物理學(xué)兩大理論支柱：相對(duì)論狹義相對(duì)論提出新的時(shí)空觀，建立了高速運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，揭示了質(zhì)量與能量的內(nèi)在關(guān)系廣義相對(duì)論從加速參照系與引力場(chǎng)等效的原理出發(fā)，提出新的引力理論，探索引力場(chǎng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)量子力學(xué)以微觀粒子的波粒二象性和量子說(shuō)為基礎(chǔ)，描述分子、原子等微觀系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律近代物理學(xué)近代物理學(xué)研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，原子、原子核、基本粒相對(duì)論愛(ài)因斯坦相對(duì)論是20世紀(jì)物理學(xué)史上最重大的成就之一，它包括狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論兩個(gè)部分，狹義相對(duì)論變革了從牛頓以來(lái)形成的時(shí)空概念，提示了時(shí)間與空間的統(tǒng)一性和相對(duì)性，建立了新的時(shí)空觀。廣義相對(duì)論把相對(duì)原理推廣到非慣性參照系和彎曲空間，從而建立了新的引力理論。相對(duì)論愛(ài)因斯坦相對(duì)論是20世紀(jì)物理學(xué)史上最重大的成就之一，它質(zhì)能關(guān)系E=MC2是有史以來(lái)最偉大的方程之一，質(zhì)量和能量可以互相轉(zhuǎn)化，是利用原子能的理論基礎(chǔ)。質(zhì)能關(guān)系E=MC2是有史以來(lái)最偉大的方程之一，質(zhì)量和能量可以量子論普朗克量子論是現(xiàn)代物理學(xué)的基石，提供了新的關(guān)于自然界的表述方法和思考方法。量子論揭示了微觀物質(zhì)世界的基本規(guī)律，為原子物理學(xué)、固體物理學(xué)、核物理學(xué)和粒子物理學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)。它能很好地解釋原子結(jié)構(gòu)、原子光譜的規(guī)律性、化學(xué)元素的性質(zhì)、光的吸收與輻射等。薛定諤量子論普朗克量子論是現(xiàn)代物理學(xué)的基石，提供了新的關(guān)于自然界的中子的發(fā)現(xiàn)盧瑟福查德威克中子的發(fā)現(xiàn)對(duì)核物理學(xué)的發(fā)展有巨大而深遠(yuǎn)的影響。它的發(fā)現(xiàn)，使得建立一種沒(méi)有電子參與的原子核模型成為可能，也解決了量子力學(xué)是否適用于原子核內(nèi)部的問(wèn)題。中子是促使原子核嬗變的最有效工具；中子的發(fā)現(xiàn)還導(dǎo)致了對(duì)核力的研究，核時(shí)代由此誕生。中子的發(fā)現(xiàn)盧瑟福查德威克中子的發(fā)現(xiàn)對(duì)核物理學(xué)的發(fā)展有巨大而深狹義相對(duì)論基礎(chǔ)伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)狹義相對(duì)論基本假設(shè)相對(duì)論中的長(zhǎng)度、時(shí)間和同時(shí)性相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)狹義相對(duì)論基礎(chǔ)伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀光的量子性熱輻射，絕對(duì)黑體絕對(duì)黑體的輻射公式普朗克量子假設(shè)，普朗克公式光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦方程，光子倫琴射線的散射，康普頓效應(yīng)光的量子性熱輻射，絕對(duì)黑體原子的量子理論原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律玻爾的氫原子理論實(shí)物粒子的波粒二象性測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系波函數(shù)，薛定諤方程一維勢(shì)阱氫原子的量子力學(xué)處理方法原子的量子理論原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律超導(dǎo)體卡茂林－昂尼斯卡茂林－昂尼斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體現(xiàn)象以來(lái)，尋找室溫下可用的超導(dǎo)體的探索方興未艾。室溫超導(dǎo)體的尋找和研制，將會(huì)為世界帶來(lái)革命性的改變。人類(lèi)所有使用的電流或電機(jī)器具都將被改變，效率將會(huì)得到巨大提高。超導(dǎo)體卡茂林－昂尼斯卡茂林－昂尼斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體現(xiàn)象以來(lái)，尋找室高溫超導(dǎo)材料的用途大致可分為三類(lèi)：大電流應(yīng)用（強(qiáng)電應(yīng)用）：超導(dǎo)發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能；電子學(xué)應(yīng)用（弱電應(yīng)用）：超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)天線、超導(dǎo)微波器件等；抗磁性應(yīng)用：磁懸浮列車(chē)和熱核聚變反應(yīng)堆等。高溫超導(dǎo)材料的用途大致可分為三類(lèi)：夸克人們對(duì)質(zhì)子和中子的構(gòu)成充滿好奇，夸克是為了解釋原子核現(xiàn)象的大膽假設(shè)，人們一直在科學(xué)求證它的存在。默里·蓋爾曼“身為理論家，我想我無(wú)法真正發(fā)現(xiàn)新事物，但我可以提出構(gòu)想，若它們被證實(shí)無(wú)誤，你也可以將其稱為發(fā)現(xiàn)。我提出的是中子和質(zhì)子并非眾人所想的是基本粒子，它們由更小的粒子夸克組成，它的屬性詭異?！笨淇巳藗儗?duì)質(zhì)子和中子的構(gòu)成充滿好奇，夸克是為了解釋原子核現(xiàn)象核力人們對(duì)物質(zhì)間最基本的相互作用的探索，藉以描述和闡釋迄今為止觀察到的所有關(guān)于物質(zhì)的物理現(xiàn)象。核力機(jī)制的探索將使人類(lèi)全面和深入理解自然世界的運(yùn)行規(guī)律,更有效開(kāi)發(fā)新能源。人類(lèi)的好奇心驅(qū)使對(duì)大統(tǒng)一理論、統(tǒng)一場(chǎng)論、萬(wàn)有理論的無(wú)止境的探索。核力人們對(duì)物質(zhì)間最基本的相互作用的探索，藉以描述和闡釋迄今為物理學(xué)科基礎(chǔ)講座課件物理學(xué)科基礎(chǔ)講座課件主題一物質(zhì)各種物體、微粒和場(chǎng)都是以不同形式存在著的物質(zhì)。“物質(zhì)”所涉及的科學(xué)內(nèi)容，多數(shù)與日常生活和自然現(xiàn)象密切相關(guān)，與新材料的發(fā)展前沿相聯(lián)系。內(nèi)容大致分為三類(lèi)：對(duì)于身邊物質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)；對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物體尺度的初步認(rèn)識(shí)；和當(dāng)前蓬勃發(fā)展的材料科學(xué)相聯(lián)系的物質(zhì)的了解。主題一物質(zhì)各種物體、微粒和場(chǎng)都是以不同形式存在著的物質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)的形態(tài)和變化物質(zhì)的屬性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度新材料及其應(yīng)用物質(zhì)物質(zhì)的形態(tài)和變化物質(zhì)的屬性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度新材料及（一）物質(zhì)的形態(tài)和變化1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）用語(yǔ)言、文字或圖表描述常見(jiàn)物質(zhì)的物理特征。從生活和社會(huì)應(yīng)用的角度，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)。（2）有評(píng)估某些物質(zhì)對(duì)人和環(huán)境的積極和消極影響的意識(shí)。嘗試與同學(xué)交流對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源利用的意見(jiàn)。（3）區(qū)別固、液和氣三種物態(tài)。描述這三種物態(tài)的基本特征。（一）物質(zhì)的形態(tài)和變化1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（4）能說(shuō)出生活環(huán)境中常見(jiàn)的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會(huì)測(cè)量溫度。嘗試對(duì)環(huán)境溫度問(wèn)題發(fā)表自己的見(jiàn)解。（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過(guò)程。嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)或沸點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。（6）能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識(shí)。物態(tài)的分類(lèi)?（4）能說(shuō)出生活環(huán)境中常見(jiàn)的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)凝聚態(tài)：介于固態(tài)、液態(tài)之間的各種狀態(tài)，稠密氣體的物態(tài)，在低溫才存在的特殊量子態(tài)(如：超流態(tài)、玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài))等等離子體態(tài)超固態(tài)粒子態(tài)夸克態(tài)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)2.研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議調(diào)查學(xué)校和家庭的用水狀況，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)水方案。觀察并探究電冰箱中的物態(tài)變化。寫(xiě)出探究報(bào)告。通過(guò)觀察，探究自然界中的霜、雪、雨、露等天氣現(xiàn)象。設(shè)計(jì)一個(gè)書(shū)本上沒(méi)有講過(guò)的溫度計(jì)。調(diào)查當(dāng)?shù)厮Y源的利用狀況，并對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的利用提出自己的見(jiàn)解。2.研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議調(diào)查學(xué)校和家庭的用水狀況，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)水（二）物質(zhì)的屬性

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能描述物質(zhì)的一些屬性。嘗試將這些屬性與日常生活中物質(zhì)的用途聯(lián)系起來(lái)。（2）初步認(rèn)識(shí)質(zhì)量的概念。會(huì)測(cè)量固體和液體的質(zhì)量。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解密度的概念。嘗試用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。能解釋生活中一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。（4）了解物質(zhì)的屬性對(duì)科技進(jìn)步的影響。（二）物質(zhì)的屬性

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（1）利用一塊磁鐵的磁性和幾根縫衣針，制作指南針，并驗(yàn)證教室的方位。（2）測(cè)量一些固體和液體的密度。（3）在校園或家庭中研究某種物質(zhì)的屬性，并說(shuō)明這種屬性在生活或生產(chǎn)中的應(yīng)用。2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（三）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）知道物質(zhì)是由分子和原子組成的。（2）了解原子的核式模型。了解人類(lèi)探索微觀世界的歷程，并認(rèn)識(shí)這種探索將不斷深入。（3）大致了解人類(lèi)探索太陽(yáng)系及宇宙的歷程，并認(rèn)識(shí)人類(lèi)對(duì)宇宙的探索將不斷深入。（4）對(duì)物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。（三）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（1）設(shè)計(jì)方案，探究分子間的引力和斥力。（2）從圖書(shū)館、因特網(wǎng)和學(xué)校的數(shù)據(jù)庫(kù)中收集有關(guān)人類(lèi)對(duì)宇宙進(jìn)行探索的資料。（3）觀看有關(guān)原子結(jié)構(gòu)、宇宙演變等科普電影。2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（四）新材料及其應(yīng)用

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）初步了解半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。（2）初步了解超導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。了解超導(dǎo)體對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展可能帶來(lái)的影響。（3）初步了解納米材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。（4）有保護(hù)環(huán)境和合理利用資源的意識(shí)。（四）新材料及其應(yīng)用

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（1）從資料室、因特網(wǎng)上收集有關(guān)新材料研究和開(kāi)發(fā)的信息，并寫(xiě)出一篇小論文。（2）調(diào)查生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的一些新材料，弄清它們的名稱、用途、特點(diǎn)和屬性等，并列表顯示調(diào)查結(jié)果。2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議主題二運(yùn)動(dòng)和相互作用

物質(zhì)處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，不同的物質(zhì)和不同的運(yùn)動(dòng)形式又發(fā)生著相互作用。這部分內(nèi)容具有很強(qiáng)的規(guī)律性，對(duì)它的學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力和解決問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神?！斑\(yùn)動(dòng)和相互作用”劃分為以下主題：多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力聲和光電和磁主題二運(yùn)動(dòng)和相互作用

物質(zhì)處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，不同的物質(zhì)（一）多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能用實(shí)例解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其相對(duì)性。（2）能從生活、自然中的一些簡(jiǎn)單熱現(xiàn)象推測(cè)分子的熱運(yùn)動(dòng)。初步認(rèn)識(shí)宏觀熱現(xiàn)象和分子熱運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。（3）能用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁相互作用。能舉例說(shuō)明電磁波在日常生活中的應(yīng)用。（4）能舉例說(shuō)明自然界存在多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式。知道世界處于不停的運(yùn)動(dòng)中。（一）多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）觀看有關(guān)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的錄像片，對(duì)有關(guān)現(xiàn)象用機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性進(jìn)行解釋。（2）從自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)事實(shí)中舉出事例，說(shuō)明組成物質(zhì)的微粒在不停地運(yùn)動(dòng)。2．研究性學(xué)習(xí)建議（二）機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力

1內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或自然現(xiàn)象粗略估測(cè)時(shí)間。會(huì)使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量時(shí)間。能通過(guò)日常經(jīng)驗(yàn)或物品粗略估測(cè)長(zhǎng)度。會(huì)選用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量長(zhǎng)度。（2）能用速度描述物體的運(yùn)動(dòng)。能用速度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。（3）通過(guò)常見(jiàn)事例或?qū)嶒?yàn)，了解重力、彈力和摩擦力。認(rèn)識(shí)力的作用效果。能用示意圖描述力。會(huì)測(cè)量力的大小。知道二力平衡條件。了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。（二）機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力1內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解物體的慣性。能表述牛頓第一定律。（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向。（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)習(xí)壓強(qiáng)的概念。能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。知道增大和減小壓強(qiáng)的方法。了解測(cè)量大氣壓強(qiáng)的方法。（7）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)浮力。知道物體浮沉的條件。經(jīng)歷探究浮力大小的過(guò)程。知道阿基米德原理。（8）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解物體的慣性。能表述牛頓第一定律。2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）測(cè)量自己的脈搏，再測(cè)出正常走路時(shí)一步的長(zhǎng)度。（2）學(xué)讀汽車(chē)、摩托車(chē)上的速度表。（3）討論測(cè)量火車(chē)（汽車(chē)）速度的各種方案。（4）查閱電冰箱等家用電器在運(yùn)輸、安裝時(shí)對(duì)傾斜程度的要求。設(shè)計(jì)一種方法檢查這些機(jī)器的傾斜程度。（5）用彈簧或橡皮筋制作簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)，探究彈簧的彈力與橡皮筋伸長(zhǎng)量的關(guān)系。（6）用飲料軟管制作口吹噴霧器。2．研究性學(xué)習(xí)建議（三）聲和光

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步認(rèn)識(shí)聲產(chǎn)生和傳播的條件。了解樂(lè)音的特性。了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的應(yīng)用。知道防治噪聲的途徑。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)。探究并了解光的反射和折射的規(guī)律。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系。認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和四透鏡的發(fā)散作用。探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。了解凸透鏡成像的應(yīng)用。（4）通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，知道白光是由色光組成的。比較色光混合與顏料混合的不同現(xiàn)象。（5）知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。了解波在信息傳播中的作用。（三）聲和光

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）調(diào)查社區(qū)（或?qū)W校）中噪聲污染的情況和已采取的防治措施，提出進(jìn)一步防治噪聲的建議。（2）閱讀投影儀或照相機(jī)的說(shuō)明書(shū)，通過(guò)說(shuō)明書(shū)學(xué)習(xí)使用投影儀或照相機(jī)。（3）用兩個(gè)不同焦距的凸透鏡制作望遠(yuǎn)鏡。2．研究性學(xué)習(xí)建議（四）電和磁1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，力的方向與電流及磁場(chǎng)的方向都有關(guān)系。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。（4）知道光是電磁波。知道電磁波在真空中的傳播速度。（5）了解電磁波的應(yīng)用及其對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展的影響。電磁污染光污染（四）電和磁1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)電磁污染2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）在教師指導(dǎo)下研究動(dòng)圈式揚(yáng)聲器是否可以當(dāng)做動(dòng)圈式話筒使用。（2）用絕緣導(dǎo)線、鐵釘、鐵片等自制有線電報(bào)機(jī)。（3）在教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)使用電磁繼電器。（4）調(diào)查電磁波在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用。2．研究性學(xué)習(xí)建議主題三能量能量的轉(zhuǎn)化和守恒是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一，從更深的層次上反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì)。它廣泛滲透在各門(mén)學(xué)科中，并和各種產(chǎn)業(yè)及日常生活息息相關(guān)。這部分內(nèi)容具有較強(qiáng)的綜合性，應(yīng)該注意和本課程其他部分的聯(lián)系，注意和其他學(xué)科的融合，注意可再生能源的開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)等可持續(xù)發(fā)展觀念的體現(xiàn)?！澳芰俊眲澐譃橐韵轮黝}：能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移機(jī)械能內(nèi)能電磁能能量守恒能源與可持續(xù)發(fā)展主題三能量能量的轉(zhuǎn)化和守恒是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一，從更深的（一）能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）通過(guò)實(shí)例了解能量及其存在的不同形式。能簡(jiǎn)單描述各種各樣的能量和我們生活的關(guān)系。（2）通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。（3）結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)功的概念。知道做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。（4）結(jié)合實(shí)例理解功率的概念。了解功率在實(shí)際中的應(yīng)用。2，研究性學(xué)習(xí)建議（1）討論：太陽(yáng)能在地球上怎樣轉(zhuǎn)化成各種形式的能？（2）調(diào)查常見(jiàn)機(jī)械和電器的銘牌，比較它們的功率。（一）能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（二）機(jī)械能

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能用實(shí)例說(shuō)明物體的動(dòng)能和勢(shì)能以及它們的轉(zhuǎn)化。能用實(shí)伊說(shuō)明機(jī)械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化。（2）知道機(jī)械功的概念和功率的概念。能用生活、生產(chǎn)中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義。（3）理解機(jī)械效率。（4）了解機(jī)械使用的歷史發(fā)展過(guò)程。認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用。2．研究性學(xué)習(xí)建議通過(guò)閱讀了解人類(lèi)利用機(jī)械的歷史，寫(xiě)一篇小論文。（二）機(jī)械能

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（三）內(nèi)能1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，初步了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，并能用其解釋某些熱現(xiàn)象。（2）了解內(nèi)能的概念。能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。（3）從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。（4）了解內(nèi)能的利用在人類(lèi)社會(huì)發(fā)展史上的重要意義。（5）了解熱量的概念。（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解比熱容的概念。嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。2．研究性學(xué)習(xí)建議研究電冰箱內(nèi)外的溫度差與所耗電能的關(guān)系，提出節(jié)能措施。（三）內(nèi)能1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（四）電磁能1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)電源和用電器的作用。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系。理解歐姆定律，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。（3）會(huì)讀、會(huì)畫(huà)簡(jiǎn)單的電路圖。能連接簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。能說(shuō)出生活、生產(chǎn)中采用簡(jiǎn)單串聯(lián)或并聯(lián)電路的實(shí)例。（4）會(huì)使用電流表和電壓表。（5）理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。能區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率。（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道在電流一定時(shí)，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體的電阻成正比。（7）了解家庭電路和安全用電知識(shí)。有安全用電的意識(shí)。（四）電磁能1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究影響金屬導(dǎo)體電阻的因素。（2）測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻，畫(huà)出電阻隨電壓變化的圖線，并進(jìn)行討論。（3）學(xué)讀家用電能表，通過(guò)電能表計(jì)算電費(fèi)。（4）調(diào)查當(dāng)?shù)亟陙?lái)人均用電量的變化，討論它與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。2．研究性學(xué)習(xí)建議（五）能量守恒

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）知道能量守恒定律。能舉出日常生活中能量守恒的實(shí)例。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí)。（2）通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)效率。（3）初步了解在現(xiàn)實(shí)生活中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一定的方向性。2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）討論和分析兩個(gè)具體的永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案，說(shuō)明永動(dòng)機(jī)是不可能的。（2）訪問(wèn)農(nóng)機(jī)或汽車(chē)維修人員，了解內(nèi)燃機(jī)中燃料釋放熱量的去向，討論提高效率的可能途徑。（3）調(diào)查當(dāng)?shù)貛追N爐灶的能量利用效率，寫(xiě)出調(diào)查報(bào)告。（五）能量守恒

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（六）能源與可持續(xù)發(fā)展1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能通過(guò)具體事例，說(shuō)出能源與人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。例1介紹不同歷史時(shí)代人類(lèi)利用的主要能源。（2）能結(jié)合實(shí)例，說(shuō)出不可再生能源和可再生能源的特點(diǎn)。（3）了解核能的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來(lái)的問(wèn)題。（4）了解世界和我國(guó)的能源狀況。對(duì)于能源的開(kāi)發(fā)利用有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）收集資料，舉辦小型報(bào)告會(huì)，討論能源的利用帶來(lái)的環(huán)境影響，如大氣污染、酸雨、溫室效應(yīng)等，探討應(yīng)該采取的對(duì)策。（2）收集當(dāng)?shù)匾欢螘r(shí)間空氣質(zhì)量的數(shù)據(jù)，分析空氣質(zhì)量變化的原因。（3）分別從炊事、取暖、交通等方面對(duì)當(dāng)?shù)厝剂辖Y(jié)構(gòu)近年來(lái)的變化作調(diào)查研究，從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)發(fā)展等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。（4）調(diào)查當(dāng)?shù)厥褂玫哪茉?，如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、燃料的化學(xué)能或核能等，及其對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和環(huán)境的影響。（六）能源與可持續(xù)發(fā)展1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)物理學(xué)知識(shí)拓展

物理學(xué)知識(shí)拓展物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的一門(mén)基礎(chǔ)自然科學(xué)，是人類(lèi)文化的組成和技術(shù)的基礎(chǔ)。物理學(xué)(Physics)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)相互作用物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律

物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的一門(mén)基礎(chǔ)自然科

物理學(xué)研究的范圍

——

物質(zhì)世界的層次和數(shù)量級(jí)夸克

10-20m空間尺度：微觀物質(zhì)Microscopic宏觀物質(zhì)macroscopic宇觀物質(zhì)cosmological類(lèi)星體

10

26m時(shí)間尺度：基本粒子壽命10-27s宇宙壽命1018s物理學(xué)研究的范圍——物質(zhì)世界的層次和數(shù)量級(jí)夸克10-物理學(xué)科基礎(chǔ)講座課件物理學(xué)的基本理論●牛頓力學(xué)(Mechanics)

研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律●

電磁學(xué)(Electromagnetism)

研究電磁現(xiàn)象、物質(zhì)的電磁運(yùn)動(dòng)規(guī)律及電磁輻射等規(guī)律●

熱力學(xué)(Thermodynamics)

研究物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律及其宏觀表現(xiàn)●光學(xué)(optics)研究光的行為和性質(zhì)，以及光和物質(zhì)相互作用●原子物理學(xué)(AtomicPhysics)研究原子的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及相互作用●相對(duì)論(Relativity)

研究物體的高速運(yùn)動(dòng)效應(yīng)以及相關(guān)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律●

量子力學(xué)(Quantummechanics)

研究微觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象以及基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律物理學(xué)的基本理論●牛頓力學(xué)(Mechanics)

物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)

物理學(xué)派生出來(lái)的分支及交叉學(xué)科物理學(xué)構(gòu)成了化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、地球物理學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)，物理學(xué)的基本概念和技術(shù)被應(yīng)用到所有自然科學(xué)之中。

物理學(xué)與數(shù)學(xué)之間有著深刻的內(nèi)在聯(lián)系粒子物理學(xué)原子核物理學(xué)原子分子物理學(xué)固體物理學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)激光物理學(xué)等離子體物理學(xué)地球物理學(xué)生物物理學(xué)天體物理學(xué)宇宙射線物理學(xué)物理學(xué)是構(gòu)成自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)物理學(xué)派生出來(lái)的分支及交叉學(xué)科物理學(xué)的研究方法物理學(xué)理論是通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、假設(shè)、推理等研究方法并通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)而建立起來(lái)的觀察實(shí)驗(yàn)抽象假設(shè)推理定律理論物理學(xué)的研究方法物理學(xué)理論是通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、假設(shè)、推理物理學(xué)對(duì)技術(shù)及社會(huì)發(fā)展三次大突破第一次工業(yè)革命:18世紀(jì)以蒸汽機(jī)作為動(dòng)力機(jī)被廣泛使用為標(biāo)志,以機(jī)器代替手工工具,不僅是一次技術(shù)改革，更是一場(chǎng)深刻的社會(huì)變革第二次工業(yè)革命:19世紀(jì)法拉第和麥克斯韋電磁理論的應(yīng)用,成功制造電機(jī)電器電訊設(shè)備,電力的廣泛應(yīng)用,工業(yè)電氣化第三次:以原子能、電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用為主要標(biāo)志，涉及信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域的一場(chǎng)信息控制技術(shù)革命物理學(xué)對(duì)技術(shù)及社會(huì)發(fā)展三次大突破第一次工業(yè)革命:18世紀(jì)以蒸物理學(xué)是知識(shí)體系（Physics

asknowledge）物理知識(shí)是對(duì)物理物質(zhì)世界的意義建構(gòu)；物理知識(shí)需要觀察實(shí)驗(yàn)證據(jù)的論證；物理知識(shí)具有相對(duì)真理的性質(zhì)。物理學(xué)是知識(shí)體系（Physics

asknowledg物理學(xué)是探究(PhysicsasInquiry)物理學(xué)是一種探究，并且是每個(gè)人都可以做的探究活動(dòng)。物理學(xué)探究需要質(zhì)疑、觀察、提出問(wèn)題、假說(shuō)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、推理、評(píng)價(jià)、交流等活動(dòng)。物理學(xué)探究是發(fā)現(xiàn)已有物理知識(shí)的局限性、甚至謬誤，拓展新知識(shí)的必須手段。物理學(xué)是探究(PhysicsasInquiry)物理學(xué)是物理學(xué)是價(jià)值觀體系(Physics

asasetofvalues)物理學(xué)的價(jià)值觀是指人們從事物理學(xué)探究、應(yīng)用等活動(dòng)的基本價(jià)值取向、態(tài)度、精神等科學(xué)懷疑是科學(xué)研究的起點(diǎn)科學(xué)求真是科學(xué)研究的最基本的追求科學(xué)求實(shí)是科學(xué)研究的必須的態(tài)度取向科學(xué)創(chuàng)新是科學(xué)研究的生命和靈魂科學(xué)“求真”“向善”“臻美”的人文價(jià)值追求物理學(xué)是價(jià)值觀體系(Physics

asasetof經(jīng)典力學(xué)的體系運(yùn)動(dòng)學(xué)研究物體位置隨時(shí)間變化各種關(guān)系動(dòng)力學(xué)研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和相互作用力間的關(guān)系靜力學(xué)研究在力的作用下物體獲得平衡的問(wèn)題剛體力學(xué)、流體力學(xué)、

固體力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、爆炸力學(xué)、磁流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、天體力學(xué)、生物力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、相對(duì)論力學(xué)、量子力學(xué)經(jīng)典力學(xué)的體系運(yùn)動(dòng)學(xué)剛體力學(xué)、流體力學(xué)、固體力學(xué)、材料1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)參照系和坐標(biāo)系；位矢，位移；速度，加速度；直線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)迭加原理；曲線運(yùn)動(dòng)；相對(duì)位移與相對(duì)速度。

1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)2質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)牛頓運(yùn)動(dòng)定律；慣性系和非慣性系；沖量動(dòng)量動(dòng)量定律動(dòng)量守恒定律；功動(dòng)能動(dòng)能定理；勢(shì)能機(jī)械能守恒定律；能量轉(zhuǎn)化與守恒定律；碰撞；經(jīng)典力學(xué)適用范圍。

182質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)自由落體的規(guī)律

“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正的開(kāi)端！”-----愛(ài)因斯坦伽利略老實(shí)說(shuō)，我贊成亞里士多德的著作，并精心地加以研究。我只是責(zé)備那些使自己完全淪為他的奴隸的人，變得不管他講什么都盲目地贊成，并把他的話一律當(dāng)作毫不能違抗的圣旨一樣，而不深究其他任何依據(jù)--------伽利略自由落體的規(guī)律

“伽利略的發(fā)現(xiàn)，以及他所用的科學(xué)推理方法，是牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)定律解釋了所有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，奠定了經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)；也構(gòu)成了工程技術(shù)的基礎(chǔ)。牛頓推出三大運(yùn)動(dòng)定律、發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力和創(chuàng)立微積分，成為過(guò)去一千年中最杰出的科學(xué)巨人。牛頓牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng)定律解釋了所有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，奠定了經(jīng)典物萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是自然科學(xué)最偉大的成果之一。它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)，對(duì)以后物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。它第一次解釋了一種基本相互作用的規(guī)律，在人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹(shù)立了一座里程碑。14萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是自然科學(xué)最偉大的成果之一。3剛體動(dòng)力學(xué)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度角加速度；轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；力矩轉(zhuǎn)動(dòng)定律；力矩的功剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理；動(dòng)量矩沖量矩動(dòng)量矩定理動(dòng)量矩守恒定律3剛體動(dòng)力學(xué)4振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)；無(wú)阻尼自由振動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振；振動(dòng)的合成4振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)5波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)機(jī)械波產(chǎn)生和傳播；波的傳播速度波長(zhǎng)周期頻率；波動(dòng)方程波的能量,能流密度惠更斯原理；波的反射與折射波的迭加原理波的干涉；波的繞射和散射，聲波超聲波次聲波；多普勒效應(yīng)。5波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)6.液體力學(xué)液體中的壓強(qiáng)理想液體,穩(wěn)定流動(dòng),流線和流管連續(xù)原理伯努利方程粘滯流體6.液體力學(xué)熱學(xué)熱學(xué)是研究熱現(xiàn)象的理論熱力學(xué)：由觀察實(shí)驗(yàn)總結(jié)出熱力學(xué)定律，用邏輯推理方法，研究宏觀物體的熱的性質(zhì)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)：從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，即從分子、原子的運(yùn)動(dòng)和它們之間的相互作用出發(fā)，依據(jù)每個(gè)粒子所遵循的力學(xué)規(guī)律，用統(tǒng)計(jì)的方法研究物體的熱的性質(zhì)熱學(xué)熱學(xué)是研究熱現(xiàn)象的理論熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律的提出，是極為重要的發(fā)現(xiàn)，改變了我們對(duì)能量運(yùn)作的觀念。任何熱機(jī)都無(wú)法百分之百的有效運(yùn)作。它們支配著工業(yè)革命的機(jī)械運(yùn)行中的熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，成為工業(yè)革命的強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。魯?shù)婪?克勞修斯熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律的提出，是極為重要的發(fā)現(xiàn)，改變了我們對(duì)能分子物理學(xué)和熱力學(xué)

一、氣體分子運(yùn)動(dòng)論

平衡狀態(tài)，理想氣體的狀態(tài)方程；氣體分子運(yùn)動(dòng)論的壓強(qiáng)公式；氣體分子平均平動(dòng)動(dòng)能與和溫度的關(guān)系；能量按自由度均分原理，理想氣體的內(nèi)能；麥克斯韋速率分布律；分子碰撞和平均自由程；氣體內(nèi)遷移現(xiàn)象及其基本定律；分子物理學(xué)和熱力學(xué)一、氣體分子運(yùn)動(dòng)論二、熱力學(xué)功熱量?jī)?nèi)能；熱力學(xué)第一定律；熱力學(xué)第一定律對(duì)于理想氣體的等值過(guò)程中的應(yīng)用；氣體的摩爾熱容；絕熱過(guò)程；循環(huán)過(guò)程卡諾循環(huán)；熱力學(xué)第二定律；可逆及不可逆過(guò)程；熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義和適用范圍二、熱力學(xué)功熱量?jī)?nèi)能；電磁學(xué)規(guī)律電流產(chǎn)生磁場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生電流這兩個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，加上麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)方程組，奠定了整個(gè)電磁學(xué)的理論體系，開(kāi)辟了對(duì)現(xiàn)代文明起重要作用的電氣化時(shí)代。它概括了一切宏觀電磁現(xiàn)象的規(guī)律，而且將光現(xiàn)象統(tǒng)一在這個(gè)理論之內(nèi)，對(duì)人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的思想產(chǎn)生重大影響。法拉弟麥克斯韋電磁學(xué)規(guī)律電流產(chǎn)生磁場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生電流這兩個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，加上麥電磁學(xué)電磁學(xué)研究電磁現(xiàn)象的規(guī)律，主要是電磁場(chǎng)的規(guī)律以及物質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)。靜電學(xué)穩(wěn)恒電流電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)基本理論電磁學(xué)電磁學(xué)研究電磁現(xiàn)象的規(guī)律，主要是電磁場(chǎng)的規(guī)律以及物質(zhì)的靜電場(chǎng)電場(chǎng)庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度高斯定理電場(chǎng)力的功,場(chǎng)強(qiáng)環(huán)流定律電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)電場(chǎng)中的導(dǎo)體電介質(zhì)的極化電容電場(chǎng)的能量等靜電場(chǎng)穩(wěn)恒電流穩(wěn)恒電流,電流密度電流的功和功率電動(dòng)勢(shì)一段電路的歐姆定律電流的功和功率,焦耳-楞次定律電動(dòng)勢(shì),閉合電路和一段含源電路的歐姆定律金屬導(dǎo)電的經(jīng)典電子論穩(wěn)恒電流穩(wěn)恒磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁通量畢奧—薩伐爾定律磁場(chǎng)強(qiáng)度安培環(huán)路定律運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)截流導(dǎo)線的作用,安培定律磁場(chǎng)對(duì)截流線圈的作用磁力作功運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的力:洛侖茲力穩(wěn)恒磁場(chǎng)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)基本定律在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流渦旋電場(chǎng),渦旋電場(chǎng)的環(huán)流渦電流自感應(yīng)互感應(yīng)磁場(chǎng)能量等電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)和電磁波麥克斯韋電磁場(chǎng)理論電磁波的輻射與傳播振蕩電路,赫茲實(shí)驗(yàn)電磁波譜電磁場(chǎng)和電磁波光學(xué)幾何光學(xué)以光的直線傳播性質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光在透明介質(zhì)中傳播的問(wèn)題光的直線傳播定律、光的獨(dú)立傳播定律、光的反射和折射定律等物理光學(xué)波動(dòng)光學(xué)：以光的波動(dòng)性質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光的傳播及其規(guī)律，主要有光的干涉、衍射和偏振等量子光學(xué)：以光和物質(zhì)相互作用時(shí)顯示的粒子性為基礎(chǔ)來(lái)研究光的性質(zhì)和規(guī)律光學(xué)幾何光學(xué)光的本質(zhì)牛頓主張光的粒子說(shuō)；惠更斯主張光波動(dòng)說(shuō)；光量子與波的統(tǒng)一：光具有波粒二象性，它是人類(lèi)思想史上一大飛躍，加速了利用光造福人類(lèi)的進(jìn)程。光的本質(zhì)牛頓主張光的粒子說(shuō)；光的干涉光程及光程差楊氏雙縫干涉薄膜等厚干涉邁克兒遜干涉儀光的衍射惠更斯—菲涅爾原理單縫衍射條紋的分布規(guī)律光柵衍射公式

X光衍射）光的偏振自然光的線偏振布儒斯特定律晶體中的雙折射起偏與檢偏光的干涉近代物理學(xué)近代物理學(xué)研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，原子、原子核、基本粒子等各個(gè)層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及它們的相互作用和運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律等。近代物理學(xué)兩大理論支柱：相對(duì)論狹義相對(duì)論提出新的時(shí)空觀，建立了高速運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，揭示了質(zhì)量與能量的內(nèi)在關(guān)系廣義相對(duì)論從加速參照系與引力場(chǎng)等效的原理出發(fā)，提出新的引力理論，探索引力場(chǎng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)量子力學(xué)以微觀粒子的波粒二象性和量子說(shuō)為基礎(chǔ)，描述分子、原子等微觀系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律近代物理學(xué)近代物理學(xué)研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，原子、原子核、基本粒相對(duì)論愛(ài)因斯坦相對(duì)論是20世紀(jì)物理學(xué)史上最重大的成就之一，它包括狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論兩個(gè)部分，狹義相對(duì)論變革了從牛頓以來(lái)形成的時(shí)空概念，提示了時(shí)間與空間的統(tǒng)一性和相對(duì)性，建立了新的時(shí)空觀。廣義相對(duì)論把相對(duì)原理推廣到非慣性參照系和彎曲空間，從而建立了新的引力理論。相對(duì)論愛(ài)因斯坦相對(duì)論是20世紀(jì)物理學(xué)史上最重大的成就之一，它質(zhì)能關(guān)系E=MC2是有史以來(lái)最偉大的方程之一，質(zhì)量和能量可以互相轉(zhuǎn)化，是利用原子能的理論基礎(chǔ)。質(zhì)能關(guān)系E=MC2是有史以來(lái)最偉大的方程之一，質(zhì)量和能量可以量子論普朗克量子論是現(xiàn)代物理學(xué)的基石，提供了新的關(guān)于自然界的表述方法和思考方法。量子論揭示了微觀物質(zhì)世界的基本規(guī)律，為原子物理學(xué)、固體物理學(xué)、核物理學(xué)和粒子物理學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)。它能很好地解釋原子結(jié)構(gòu)、原子光譜的規(guī)律性、化學(xué)元素的性質(zhì)、光的吸收與輻射等。薛定諤量子論普朗克量子論是現(xiàn)代物理學(xué)的基石，提供了新的關(guān)于自然界的中子的發(fā)現(xiàn)盧瑟福查德威克中子的發(fā)現(xiàn)對(duì)核物理學(xué)的發(fā)展有巨大而深遠(yuǎn)的影響。它的發(fā)現(xiàn)，使得建立一種沒(méi)有電子參與的原子核模型成為可能，也解決了量子力學(xué)是否適用于原子核內(nèi)部的問(wèn)題。中子是促使原子核嬗變的最有效工具；中子的發(fā)現(xiàn)還導(dǎo)致了對(duì)核力的研究，核時(shí)代由此誕生。中子的發(fā)現(xiàn)盧瑟福查德威克中子的發(fā)現(xiàn)對(duì)核物理學(xué)的發(fā)展有巨大而深狹義相對(duì)論基礎(chǔ)伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)狹義相對(duì)論基本假設(shè)相對(duì)論中的長(zhǎng)度、時(shí)間和同時(shí)性相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)狹義相對(duì)論基礎(chǔ)伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀光的量子性熱輻射，絕對(duì)黑體絕對(duì)黑體的輻射公式普朗克量子假設(shè)，普朗克公式光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦方程，光子倫琴射線的散射，康普頓效應(yīng)光的量子性熱輻射，絕對(duì)黑體原子的量子理論原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律玻爾的氫原子理論實(shí)物粒子的波粒二象性測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系波函數(shù)，薛定諤方程一維勢(shì)阱氫原子的量子力學(xué)處理方法原子的量子理論原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律超導(dǎo)體卡茂林－昂尼斯卡茂林－昂尼斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體現(xiàn)象以來(lái)，尋找室溫下可用的超導(dǎo)體的探索方興未艾。室溫超導(dǎo)體的尋找和研制，將會(huì)為世界帶來(lái)革命性的改變。人類(lèi)所有使用的電流或電機(jī)器具都將被改變，效率將會(huì)得到巨大提高。超導(dǎo)體卡茂林－昂尼斯卡茂林－昂尼斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體現(xiàn)象以來(lái)，尋找室高溫超導(dǎo)材料的用途大致可分為三類(lèi)：大電流應(yīng)用（強(qiáng)電應(yīng)用）：超導(dǎo)發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能；電子學(xué)應(yīng)用（弱電應(yīng)用）：超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)天線、超導(dǎo)微波器件等；抗磁性應(yīng)用：磁懸浮列車(chē)和熱核聚變反應(yīng)堆等。高溫超導(dǎo)材料的用途大致可分為三類(lèi)：夸克人們對(duì)質(zhì)子和中子的構(gòu)成充滿好奇，夸克是為了解釋原子核現(xiàn)象的大膽假設(shè)，人們一直在科學(xué)求證它的存在。默里·蓋爾曼“身為理論家，我想我無(wú)法真正發(fā)現(xiàn)新事物，但我可以提出構(gòu)想，若它們被證實(shí)無(wú)誤，你也可以將其稱為發(fā)現(xiàn)。我提出的是中子和質(zhì)子并非眾人所想的是基本粒子，它們由更小的粒子夸克組成，它的屬性詭異。”夸克人們對(duì)質(zhì)子和中子的構(gòu)成充滿好奇，夸克是為了解釋原子核現(xiàn)象核力人們對(duì)物質(zhì)間最基本的相互作用的探索，藉以描述和闡釋迄今為止觀察到的所有關(guān)于物質(zhì)的物理現(xiàn)象。核力機(jī)制的探索將使人類(lèi)全面和深入理解自然世界的運(yùn)行規(guī)律,更有效開(kāi)發(fā)新能源。人類(lèi)的好奇心驅(qū)使對(duì)大統(tǒng)一理論、統(tǒng)一場(chǎng)論、萬(wàn)有理論的無(wú)止境的探索。核力人們對(duì)物質(zhì)間最基本的相互作用的探索，藉以描述和闡釋迄今為物理學(xué)科基礎(chǔ)講座課件物理學(xué)科基礎(chǔ)講座課件主題一物質(zhì)各種物體、微粒和場(chǎng)都是以不同形式存在著的物質(zhì)?！拔镔|(zhì)”所涉及的科學(xué)內(nèi)容，多數(shù)與日常生活和自然現(xiàn)象密切相關(guān)，與新材料的發(fā)展前沿相聯(lián)系。內(nèi)容大致分為三類(lèi)：對(duì)于身邊物質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)；對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物體尺度的初步認(rèn)識(shí)；和當(dāng)前蓬勃發(fā)展的材料科學(xué)相聯(lián)系的物質(zhì)的了解。主題一物質(zhì)各種物體、微粒和場(chǎng)都是以不同形式存在著的物質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)的形態(tài)和變化物質(zhì)的屬性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度新材料及其應(yīng)用物質(zhì)物質(zhì)的形態(tài)和變化物質(zhì)的屬性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度新材料及（一）物質(zhì)的形態(tài)和變化1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）用語(yǔ)言、文字或圖表描述常見(jiàn)物質(zhì)的物理特征。從生活和社會(huì)應(yīng)用的角度，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)。（2）有評(píng)估某些物質(zhì)對(duì)人和環(huán)境的積極和消極影響的意識(shí)。嘗試與同學(xué)交流對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源利用的意見(jiàn)。（3）區(qū)別固、液和氣三種物態(tài)。描述這三種物態(tài)的基本特征。（一）物質(zhì)的形態(tài)和變化1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（4）能說(shuō)出生活環(huán)境中常見(jiàn)的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會(huì)測(cè)量溫度。嘗試對(duì)環(huán)境溫度問(wèn)題發(fā)表自己的見(jiàn)解。（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過(guò)程。嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)或沸點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。（6）能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識(shí)。物態(tài)的分類(lèi)?（4）能說(shuō)出生活環(huán)境中常見(jiàn)的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)凝聚態(tài)：介于固態(tài)、液態(tài)之間的各種狀態(tài)，稠密氣體的物態(tài)，在低溫才存在的特殊量子態(tài)(如：超流態(tài)、玻色—愛(ài)因斯坦凝聚態(tài))等等離子體態(tài)超固態(tài)粒子態(tài)夸克態(tài)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)2.研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議調(diào)查學(xué)校和家庭的用水狀況，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)水方案。觀察并探究電冰箱中的物態(tài)變化。寫(xiě)出探究報(bào)告。通過(guò)觀察，探究自然界中的霜、雪、雨、露等天氣現(xiàn)象。設(shè)計(jì)一個(gè)書(shū)本上沒(méi)有講過(guò)的溫度計(jì)。調(diào)查當(dāng)?shù)厮Y源的利用狀況，并對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的利用提出自己的見(jiàn)解。2.研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議調(diào)查學(xué)校和家庭的用水狀況，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)水（二）物質(zhì)的屬性

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能描述物質(zhì)的一些屬性。嘗試將這些屬性與日常生活中物質(zhì)的用途聯(lián)系起來(lái)。（2）初步認(rèn)識(shí)質(zhì)量的概念。會(huì)測(cè)量固體和液體的質(zhì)量。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解密度的概念。嘗試用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。能解釋生活中一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。（4）了解物質(zhì)的屬性對(duì)科技進(jìn)步的影響。（二）物質(zhì)的屬性

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（1）利用一塊磁鐵的磁性和幾根縫衣針，制作指南針，并驗(yàn)證教室的方位。（2）測(cè)量一些固體和液體的密度。（3）在校園或家庭中研究某種物質(zhì)的屬性，并說(shuō)明這種屬性在生活或生產(chǎn)中的應(yīng)用。2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（三）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）知道物質(zhì)是由分子和原子組成的。（2）了解原子的核式模型。了解人類(lèi)探索微觀世界的歷程，并認(rèn)識(shí)這種探索將不斷深入。（3）大致了解人類(lèi)探索太陽(yáng)系及宇宙的歷程，并認(rèn)識(shí)人類(lèi)對(duì)宇宙的探索將不斷深入。（4）對(duì)物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。（三）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（1）設(shè)計(jì)方案，探究分子間的引力和斥力。（2）從圖書(shū)館、因特網(wǎng)和學(xué)校的數(shù)據(jù)庫(kù)中收集有關(guān)人類(lèi)對(duì)宇宙進(jìn)行探索的資料。（3）觀看有關(guān)原子結(jié)構(gòu)、宇宙演變等科普電影。2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（四）新材料及其應(yīng)用

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）初步了解半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。（2）初步了解超導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。了解超導(dǎo)體對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展可能帶來(lái)的影響。（3）初步了解納米材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。（4）有保護(hù)環(huán)境和合理利用資源的意識(shí)。（四）新材料及其應(yīng)用

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議（1）從資料室、因特網(wǎng)上收集有關(guān)新材料研究和開(kāi)發(fā)的信息，并寫(xiě)出一篇小論文。（2）調(diào)查生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的一些新材料，弄清它們的名稱、用途、特點(diǎn)和屬性等，并列表顯示調(diào)查結(jié)果。2．研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)建議主題二運(yùn)動(dòng)和相互作用

物質(zhì)處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，不同的物質(zhì)和不同的運(yùn)動(dòng)形式又發(fā)生著相互作用。這部分內(nèi)容具有很強(qiáng)的規(guī)律性，對(duì)它的學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力和解決問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神?！斑\(yùn)動(dòng)和相互作用”劃分為以下主題：多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力聲和光電和磁主題二運(yùn)動(dòng)和相互作用

物質(zhì)處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，不同的物質(zhì)（一）多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能用實(shí)例解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其相對(duì)性。（2）能從生活、自然中的一些簡(jiǎn)單熱現(xiàn)象推測(cè)分子的熱運(yùn)動(dòng)。初步認(rèn)識(shí)宏觀熱現(xiàn)象和分子熱運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。（3）能用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁相互作用。能舉例說(shuō)明電磁波在日常生活中的應(yīng)用。（4）能舉例說(shuō)明自然界存在多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式。知道世界處于不停的運(yùn)動(dòng)中。（一）多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）觀看有關(guān)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的錄像片，對(duì)有關(guān)現(xiàn)象用機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性進(jìn)行解釋。（2）從自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)事實(shí)中舉出事例，說(shuō)明組成物質(zhì)的微粒在不停地運(yùn)動(dòng)。2．研究性學(xué)習(xí)建議（二）機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力

1內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）能根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或自然現(xiàn)象粗略估測(cè)時(shí)間。會(huì)使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量時(shí)間。能通過(guò)日常經(jīng)驗(yàn)或物品粗略估測(cè)長(zhǎng)度。會(huì)選用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量長(zhǎng)度。（2）能用速度描述物體的運(yùn)動(dòng)。能用速度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。（3）通過(guò)常見(jiàn)事例或?qū)嶒?yàn)，了解重力、彈力和摩擦力。認(rèn)識(shí)力的作用效果。能用示意圖描述力。會(huì)測(cè)量力的大小。知道二力平衡條件。了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。（二）機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力1內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解物體的慣性。能表述牛頓第一定律。（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向。（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)習(xí)壓強(qiáng)的概念。能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。知道增大和減小壓強(qiáng)的方法。了解測(cè)量大氣壓強(qiáng)的方法。（7）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)浮力。知道物體浮沉的條件。經(jīng)歷探究浮力大小的過(guò)程。知道阿基米德原理。（8）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解物體的慣性。能表述牛頓第一定律。2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）測(cè)量自己的脈搏，再測(cè)出正常走路時(shí)一步的長(zhǎng)度。（2）學(xué)讀汽車(chē)、摩托車(chē)上的速度表。（3）討論測(cè)量火車(chē)（汽車(chē)）速度的各種方案。（4）查閱電冰箱等家用電器在運(yùn)輸、安裝時(shí)對(duì)傾斜程度的要求。設(shè)計(jì)一種方法檢查這些機(jī)器的傾斜程度。（5）用彈簧或橡皮筋制作簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)，探究彈簧的彈力與橡皮筋伸長(zhǎng)量的關(guān)系。（6）用飲料軟管制作口吹噴霧器。2．研究性學(xué)習(xí)建議（三）聲和光

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步認(rèn)識(shí)聲產(chǎn)生和傳播的條件。了解樂(lè)音的特性。了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的應(yīng)用。知道防治噪聲的途徑。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)。探究并了解光的反射和折射的規(guī)律。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系。認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和四透鏡的發(fā)散作用。探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。了解凸透鏡成像的應(yīng)用。（4）通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，知道白光是由色光組成的。比較色光混合與顏料混合的不同現(xiàn)象。（5）知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。了解波在信息傳播中的作用。（三）聲和光

1．內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)2．研究性學(xué)習(xí)建議（1）調(diào)查社區(qū)（或?qū)W校）中噪聲污染的情況和已采取的防治措施，提出進(jìn)一步防治噪聲的建議。（2