必修一緒論-物理學(xué)與人類(lèi)文明-省公開(kāi)課金獎(jiǎng)全國(guó)賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

緒論物理學(xué)與人類(lèi)文明——走進(jìn)高中第一堂物理課1/42

很高興認(rèn)識(shí)大家，希望我能陪同大家一起走過(guò)這段最美好高中生活。歡迎大家走進(jìn)神奇高中物理世界。

高中物理將向你們展現(xiàn)比初中物理更精彩、更多姿世界。

在我們系統(tǒng)學(xué)習(xí)前，先讓我們?yōu)g覽一下，看一看物理知識(shí)是多么廣博，多么有用，又多么有趣。Welcome!2/423/424/42一、什么是物理學(xué)？

物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最基本形態(tài)科學(xué)

物理學(xué)研究范圍——物質(zhì)世界層次和數(shù)量級(jí)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)律質(zhì)子

10-15m空間尺度：類(lèi)星體

10

26m格物萬(wàn)象，究理天人。5/42物理學(xué)研究對(duì)象尺度從到共跨越了42～

43個(gè)數(shù)量級(jí)。粒子物理學(xué)研究對(duì)象，數(shù)量級(jí)約為當(dāng)前人類(lèi)所認(rèn)識(shí)宇宙，最遠(yuǎn)觀察極限數(shù)量級(jí)為當(dāng)前最活躍交叉學(xué)科生物物理學(xué)研究生物大分子，數(shù)量級(jí)為10-7～10-4m。從空間尺度來(lái)看6/42從時(shí)間尺度來(lái)看宇宙誕生于200億（約）前一次大爆炸物質(zhì)世界時(shí)間尺度，從到，共跨越了43～44個(gè)數(shù)量級(jí)。7/42物理學(xué)是一門(mén)試驗(yàn)科學(xué)1.試驗(yàn)是理論基礎(chǔ)，理論正確是否最終要接收試驗(yàn)檢驗(yàn).2.從諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)看試驗(yàn)在近代物剪發(fā)展中所起作用

1901

年共發(fā)獎(jiǎng)96次（1916,1931,1934,1940

1942未發(fā)獎(jiǎng)），得獎(jiǎng)項(xiàng)目

120項(xiàng)，得獎(jiǎng)人數(shù)166人。獲獎(jiǎng)?lì)愋晚?xiàng)目人數(shù)試驗(yàn)83114

理論3346試驗(yàn)+理論46

得獎(jiǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目和人數(shù)大致占總數(shù)三分之二。8/42

物理學(xué)是一切自然物理學(xué)是一切自然科學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)基礎(chǔ)。

物理學(xué)組成了化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、地球物理學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)，物理學(xué)基本概念和技術(shù)被應(yīng)用到全部自然科學(xué)之中。物理學(xué)與其它科學(xué)技術(shù)9/42航天與空間技術(shù)10/42雷達(dá)天線工作原理：電磁波碰到障礙物要發(fā)生反射雷達(dá)與隱形飛機(jī)11/42放射治療僅有幾十年歷史，但發(fā)展較快。因?yàn)槌邏褐委煓C(jī)使用，輔助工具改進(jìn)和經(jīng)驗(yàn)積累，治療效果得到顯著提升，當(dāng)前已成為癌癥治療中最主要伎倆之一。我國(guó)約有70%以上癌癥需用放射治療，美國(guó)統(tǒng)計(jì)也有50%以上癌癥需用放射治療。放射治療幾乎可用于全部癌癥治療，對(duì)許多癌癥病人而言，放射治療是唯一必須用治療方法。

12/42磁懸浮列車(chē)是一個(gè)利用磁極吸引力和排斥力高科技交通工具。簡(jiǎn)單地說(shuō)，排斥力使列車(chē)懸起來(lái)、吸引力讓列車(chē)開(kāi)動(dòng)。13/42物理學(xué)是其它科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)14/4215/42物理學(xué)與醫(yī)學(xué)物理學(xué)與軍事物理學(xué)與交通物理學(xué)與生命技術(shù)16/42物理學(xué)與納米技術(shù)電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)17/42當(dāng)代通信返回18/42圖-6：電解車(chē)間圖-7：地質(zhì)力學(xué)圖-9：天氣預(yù)報(bào)大氣性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)返回19/42物理學(xué)對(duì)推進(jìn)社會(huì)發(fā)展有主要作用18世紀(jì)19世紀(jì)20世紀(jì)回顧歷史：閉關(guān)鎖國(guó)狀態(tài)最黑暗100年改革開(kāi)放20/42激光技術(shù)及其詳細(xì)應(yīng)用《星球大戰(zhàn)》21/421917年，愛(ài)因斯坦提出受激輻射理論。1960年，美國(guó)加州休斯試驗(yàn)室梅曼制成了第一臺(tái)激光器。22/42

用激光測(cè)定地球與月亮之間距離，精度可達(dá)

(10

15)cm。激光含有很好方向性，可用于測(cè)距。激光亮度高大功率脈沖激光束，能夠產(chǎn)生幾千萬(wàn)度高溫。工業(yè)上可于打孔、切割或焊接激光加工設(shè)備醫(yī)學(xué)準(zhǔn)分子激光治療近視軍事美空軍C-130H“大力士”運(yùn)輸機(jī)上機(jī)載戰(zhàn)術(shù)激光發(fā)射23/42

激光在信息方面應(yīng)用光盤(pán)激光通信

光纖24/42出色物理學(xué)家牛頓（1642——1727年）英國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家愛(ài)因斯坦（1879——1955年）德國(guó)物理學(xué)家物理學(xué)發(fā)展與未來(lái)25/42漂亮劍橋牛頓于18歲（1661年）進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)。牛頓故鄉(xiāng)——英國(guó)林肯郡伍爾斯索普莊園。1665～1666年倫敦鼠疫流行，學(xué)校停課，牛頓回到故鄉(xiāng)。在這期間他創(chuàng)造了微積分，初步發(fā)覺(jué)了力學(xué)三定律、萬(wàn)有引力定律，并進(jìn)行了光分解試驗(yàn)。26/42自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)：讓牛頓去吧，于是一切遂成光明。

——英國(guó)詩(shī)人蒲柏（1688-1744）1727年，牛頓逝世。英國(guó)以盛大國(guó)葬儀式將他安葬在威斯敏斯特大教堂。牛頓成為第一個(gè)安息在此科學(xué)家。27/42

阿爾伯特·愛(ài)因斯坦于1879年出生于德國(guó)烏爾姆。1895年報(bào)考瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)，未能經(jīng)過(guò)，補(bǔ)習(xí)一年，于第二年考取。瑞士首都伯爾尼1902年被瑞士伯爾尼市專(zhuān)利局聘為專(zhuān)利審查員

1933年1月希特勒上臺(tái)并發(fā)動(dòng)排猶運(yùn)動(dòng)，愛(ài)因斯坦離開(kāi)德國(guó)，去了美國(guó)。28/42

自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說(shuō)：讓牛頓去吧，于是一切遂成光明。

后人續(xù)寫(xiě)道:

上帝說(shuō)完多少年之后，魔鬼說(shuō)：讓愛(ài)因斯坦去吧，于是一切又回到黑暗中。29/42

要勤奮地去做練習(xí)，只有這么，你才會(huì)發(fā)覺(jué)，哪些你了解了，哪些你還沒(méi)有。

——索末菲寫(xiě)信告誡他學(xué)生海森堡海森堡（1901--1976）德國(guó)著名物理學(xué)家，量子力學(xué)創(chuàng)建人之一，1932年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。索末菲(1868～1951)德國(guó)理論物理學(xué)家,其學(xué)生中共有6人取得諾貝爾獎(jiǎng)經(jīng)過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)取得者語(yǔ)言我們體會(huì)怎樣學(xué)好物理。30/42

世界各國(guó)獲諾貝爾獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)排名（1901-）31/42至年諾貝爾獎(jiǎng)得主最多大學(xué)1哥倫比亞大學(xué)（美國(guó)）8711康乃爾大學(xué)（美國(guó)）402劍橋大學(xué)（英國(guó)）8512耶魯大學(xué)（美國(guó)）323哈佛大學(xué)（美國(guó)）8212慕尼黑大學(xué)（德國(guó)）324芝加哥大學(xué)（美國(guó)）8112約翰·霍普金斯大學(xué)（美國(guó)）325麻省理工學(xué)院（美國(guó)）7815加州理工學(xué)院（美國(guó)）316加州大學(xué)伯克萊分校（美國(guó))6115紐約大學(xué)（美國(guó)）317巴黎大學(xué)（法國(guó)）5917蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)（瑞士）308牛津大學(xué)（英國(guó)）5718普林斯頓大學(xué)（美國(guó)）309史丹佛大學(xué)（美國(guó)）5018柏林洪堡大學(xué)（德國(guó)）2910哥廷根大學(xué)（德國(guó)）4420伊利諾大學(xué)香檳分校（美國(guó)）24注：包含諾貝爾獎(jiǎng)全部獎(jiǎng)項(xiàng)中國(guó)人諾貝爾獎(jiǎng)夢(mèng)何時(shí)圓？32/42高中物理主要研究?jī)?nèi)容力學(xué)熱學(xué)電磁學(xué)光學(xué)原子和原子核物理茅臺(tái)鎮(zhèn)傳統(tǒng)釀酒工藝四驅(qū)車(chē)中小馬達(dá)33/42高中物理課程設(shè)置34/42學(xué)好物理普通方法1、重視觀察和試驗(yàn)2、重視讀書(shū)和自學(xué)能力培養(yǎng)3、重視練習(xí)和反思35/42

準(zhǔn)備：一個(gè)作業(yè)本、一個(gè)課堂筆記本，一個(gè)錯(cuò)題集本36/4237/42謝謝江山代有才人出，各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年。下一個(gè)諾貝爾物理獎(jiǎng)取得者可能就是？你！38/42趙凱華先生：北京大學(xué)教授，教育部理科物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)基礎(chǔ)物理組組長(zhǎng)、國(guó)際物理教育委員會(huì)委員、中國(guó)物理學(xué)會(huì)原副理事長(zhǎng)、中國(guó)物理學(xué)會(huì)教學(xué)委員會(huì)主任39/42走進(jìn)屋里課堂之前文中老師對(duì)學(xué)生發(fā)覺(jué)有這么評(píng)論：“同學(xué)們，你們干了偉大事。即使你們得到結(jié)論早已寫(xiě)在物理教科書(shū)里，但你們干，是三個(gè)半世紀(jì)前偉人們干事。15世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興時(shí)期，有多位大師參加了落體定律創(chuàng)建。藝術(shù)巨匠列昂納多·達(dá)·芬奇提出落體定律就是紅孩1:2:3:4:5律，物理學(xué)創(chuàng)建人之一伽利略·伽利萊提出落體定律就是1:3:5:7:9律，最終是伽利略自己用精巧斜面驗(yàn)證了它，建立了不朽落體定律，至今每個(gè)中學(xué)生都在學(xué)習(xí)它，你們還沒(méi)學(xué)物理就自己找到了它，多么了不起！”

40/42

這篇文章反應(yīng)了科學(xué)探究要素、科學(xué)研究基本方法和對(duì)科學(xué)探究一些了解，值得同學(xué)們體會(huì)?？茖W(xué)探究基本要素：提出問(wèn)題；猜測(cè)與假設(shè)；設(shè)計(jì)試驗(yàn)；進(jìn)行試驗(yàn)與搜集數(shù)據(jù)；分析論證；評(píng)定；交流與合作。一些科學(xué)方法：假設(shè)—驗(yàn)證方法；轉(zhuǎn)化方法；試驗(yàn)方法；數(shù)學(xué)推理方法；理想化方法等等探究是人天性，

是人本質(zhì)特征之一。41/42對(duì)科學(xué)及其研究方法相關(guān)了解：①“對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)得越深刻