序言-物理學(xué)：研究物質(zhì)及其運動規(guī)律的科學(xué)(教學(xué)課件)高一物理人教版(2019)必修第一冊

序言物理學(xué)：研究物質(zhì)及其運動規(guī)律的科學(xué)物理是什么？

一.洞天察地，萬物之理——物理學(xué)概述物理學(xué)(Physics)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用和運動規(guī)律的一門自然科學(xué)。英文physics來源于希臘文，原義是自然。自然哲學(xué)物理學(xué)亞里士多德

(前384—前322)

伽利略

(1564年—1642年)

牛頓

(1643年—1727年)

愛因斯坦

(1879年—1955年)

萌芽《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》經(jīng)典物理學(xué)現(xiàn)代物理學(xué)伽利略.伽利雷(GalileoGalilei,1564年2月15日-1642年1月8日)。意大利數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家，科學(xué)革命的先驅(qū)。伽利略發(fā)明了擺針和溫度計，在科學(xué)上為人類作出過巨大貢獻，是近代實驗科學(xué)的奠基人之一。艾薩克.牛頓(1643年1月4日-1727年3月31日)爵士，英國皇家學(xué)會會長，英國著名的物理學(xué)家，百科全書式的“全才”，著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。創(chuàng)立了力學(xué)理論，是經(jīng)典力學(xué)的奠基人，被譽為力學(xué)之父。16-17世紀，伽利略和牛頓等人在前人工作的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了系統(tǒng)性的力學(xué)理論，建立了實驗觀測和理論分析計算相結(jié)合的現(xiàn)代研究方式。物理學(xué)的發(fā)展十九世紀末形成三種較為成熟的重大理論:1.經(jīng)典力學(xué)(宏觀低速)2.熱力學(xué)與經(jīng)典統(tǒng)計物理學(xué)3.電磁學(xué)二十世紀初形成兩種比較成熟的重大理論:1、量子力學(xué)(微觀)2、狹義相對論(高速)新分支近代物理的理論基礎(chǔ)⒈是一門自然科學(xué)

起始于伽利略和牛頓時代，經(jīng)過三個多世紀的發(fā)展，已成為一門有眾多分支的、令人尊敬和熱愛的基礎(chǔ)科學(xué)。⒉是關(guān)于“萬物之理”的學(xué)問⒊是一門實驗科學(xué)，也是一門崇尚理性、重視邏輯推理的科學(xué)。

研究物質(zhì)存在的基本形式，以及它們的性質(zhì)和運動規(guī)律；還研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在不同層次上認識物質(zhì)的各種組成部分及其相互作用、運動和轉(zhuǎn)化的規(guī)律。判天地之美析萬物之理——莊子物質(zhì)世界的空間尺度上下四方曰宇古往今來曰宙原子核分子病毒染色體人類山地球太陽太陽系物質(zhì)世界的空間尺度遠到宇宙深處，近至咫尺之間，面對廣袤蒼穹之浩瀚、基本粒子之精微（圖0-2），物理學(xué)定量地研究物質(zhì)的存在形式、基本性質(zhì)以及運動和轉(zhuǎn)化規(guī)律。物理學(xué)不僅要探索物質(zhì)的深層次結(jié)構(gòu)，還要在不同層次上認識物質(zhì)的組成部分及其相互作用。因此，說物理學(xué)是關(guān)于“萬物之理”的學(xué)問并不為過。物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，也是一門崇尚理性、遵循邏輯推理的理論科學(xué)。由于物質(zhì)世界紛繁復(fù)雜，有限的實驗和觀察難以完全揭示其背后的本質(zhì)規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系。因此，在依賴先進的科學(xué)裝置的同時，物理學(xué)的發(fā)展也必須借助于強有力的數(shù)學(xué)工具和大型計算技術(shù)，以及深刻的洞察力和豐富的想象力。今天，物理學(xué)中的基本概念和理論、實驗方法和手段，已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于其他學(xué)科，極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了生產(chǎn)力的發(fā)展和人類文明的進步。10-15m10-4m10-7m10-10m100m103m107m109m1013m使隱秘成可見，變未知為可知“我心目中的物理學(xué)”用米表示的空間尺度夸克10-19m類星體1026m空間尺度超子壽命10-15s宇宙年齡1026s時間尺度物理學(xué)通過定量的實驗和嚴謹?shù)倪壿嫹治?，不斷地揭示出自然界的客觀規(guī)律和各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。日出日落斗轉(zhuǎn)星移

二.觀察現(xiàn)象，揭示本質(zhì)——物理學(xué)研究的特點其中有的和直覺吻合，也有很多與直覺不盡相同，需要通過嚴密的實驗和思考，才能透過表象看到本質(zhì)它們?yōu)槭裁床粫粝聛恚抗湃嗽鴳{直覺認為地球是宇宙的中心日心說古人曾憑直覺認為運動需要力來維持16、17世紀，哥白尼、第谷和開普勒……牛頓運動定律伽利略理想斜面實驗、笛卡爾……19世紀初，人們已經(jīng)知道電流能產(chǎn)生磁場法拉第電磁感應(yīng)定律磁應(yīng)該也能生電吧？在物理學(xué)習(xí)中，我們不但要掌握具體的知識，而且要學(xué)習(xí)和體會這些科學(xué)方法，并努力運用它們解決各種實際問題?！匦恼f日心說現(xiàn)代宇宙觀重物比輕物下落快統(tǒng)治了兩千多年重物輕物下落一樣快伽利略：邏輯推理牛頓定律的權(quán)威相對論和量子力學(xué)的創(chuàng)立19世紀末20世紀初，當人們發(fā)現(xiàn)權(quán)威的牛頓學(xué)說不適用于微觀和高速情況時三.學(xué)以致知，客觀理性——物理學(xué)背后的科學(xué)精神學(xué)以致知的探索精神實事求是的客觀精神理性分析的精神

物理學(xué)的發(fā)展，推動了工業(yè)、農(nóng)業(yè)和信息技術(shù)等方面的進步，引發(fā)了一次次的產(chǎn)業(yè)革命，改變了人類的生產(chǎn)和生活方式。四.揭示自然，造福人類——物理學(xué)的應(yīng)用電磁學(xué)和半導(dǎo)體發(fā)展患腫瘤的病人在接受放射治療CT機原子彈爆炸氫彈爆炸英國物理學(xué)家、被授予“開爾文勛爵”的J.J.湯姆孫在“新春獻詞”的演說中，躊躇滿志地宣告：“科學(xué)大廈已經(jīng)基本建成……后輩物理學(xué)家只需做一些零碎的修補工作就行了?！蔽锢韺W(xué)上兩朵烏云黑體輻射與“紫外災(zāi)難”量子力學(xué)“以太”漂移相對論著名法國物理學(xué)家、諾貝爾獎得主德布羅意在《物理學(xué)的未來》一文中說:“我們的知識越是發(fā)展，自然就越是以其多種表現(xiàn)證明它擁有無盡的財富，甚至在很先進的科學(xué)領(lǐng)域，如物理學(xué)，我們也沒有理由認為我們已經(jīng)‘耗盡’了自然財富，或者認為我們已經(jīng)接近完整地掌握了自然界的全部財富?！蔽?前景廣闊，充滿挑戰(zhàn)——物理學(xué)的未來困擾物理學(xué)的難題……夸克為什么不能單獨存在？如何將描述微觀世界運動的量子力學(xué)和描述引力的廣義相對論結(jié)合起來，以解釋宇宙的起源和演化？能否像用麥克斯韋理論統(tǒng)一描述電和磁一樣，用某一理論統(tǒng)一描述自然界的四種基本相互作用（弱力、強力、電磁力和引力）？如何制造可以方便使用的超導(dǎo)材料？如何開發(fā)更為清潔的能源？如何進一步提升計算機的性能？普朗克居里夫人愛因斯坦六.高中物理教材簡介高中物理學(xué)什么？力、熱、光、電、原子運用較多的數(shù)學(xué)知識

·高中所有數(shù)學(xué)知識(函數(shù)、三角、圖像、解析幾何、數(shù)列等).

·定性分析和定量計算結(jié)合，定量計算為主.抽象思維、數(shù)理邏輯推理能力要求高

物理定理推導(dǎo)、數(shù)學(xué)證明(需要幾何、函數(shù)等數(shù)學(xué)知識)高中物理一看就懂一聽就會

一做就錯一考就傻從務(wù)實角度看高中物理①高考理科必考科目，總分100分；②文科生必學(xué)高一所有內(nèi)容和必修3，高二上學(xué)期參加全省組織的學(xué)業(yè)水平測試，最低要求60分，方可參與大學(xué)錄取；③大學(xué)中與物理相關(guān)專業(yè)：理論物理，地球、大氣物理，海洋物理，材料物理，光學(xué)，凝聚態(tài)，核物理與核技術(shù)，通信工程、電子技術(shù)、計算機，機械，自動化，工程力學(xué)，土木工程，建筑學(xué)，材料力學(xué)，醫(yī)學(xué)技術(shù)，水利，交通運輸類，天文，能源，化工與制藥，AI，武器系統(tǒng)等六.如何學(xué)好物理？1、目標明確，樹立信心；2、認真聽講，做好筆記；3、獨立思考，多問多悟；4、重視觀察，動手實驗；5、備好錯題，做好總結(jié)。目標明確，樹立信心認真聽講，做好筆記【要課前預(yù)習(xí)】

通過課前的閱讀，了解知識重、難點和疑點，以便上課時有目的地聽講，提高學(xué)習(xí)效率。通過課前預(yù)習(xí)，還可以培養(yǎng)自學(xué)能力和自學(xué)習(xí)慣?！咀フn堂效率】“堂上一分鐘，堂下十分鐘”這一話充分說明了課堂的重要性。1、要動腦：積極思考跟上老師的思路，不能自搞一套，否則就等于是完全自學(xué)了，注意學(xué)習(xí)老師分析問題、解決問題的思路和方法。2、要動手：動手記上適當筆記（記重點和疑點，尤其是疑點），利用課余時間問老師、問同學(xué)直到弄懂為止。必須有筆記本，課后先整理筆記（復(fù)習(xí)），再完成作業(yè)！3、要動口：動口回答老師提出的問題，不敢開口自己的問題就不能被老師發(fā)現(xiàn)，問題也就難以得到解決。獨立思考，多問多悟?qū)W物理不做題是不行的，獨立解題，理解概念和物理規(guī)律，同時也把握了公式的條件、掌握了公式的運用（1）獨立做題：切忌邊看答案邊做題（2）做題時候要多思考（3）遇到不會的題目做標記，過段時間再做一做。（4）題目不論難易都要盡量畫圖，有的畫草圖就可以了，有的要畫精確圖。有了圖我們對物理情景才會一目了然。（5）多問多悟：向老師或同學(xué)問不懂的知識點、不會的題目、解題方法等，然后務(wù)必再自我反思總結(jié)。重視觀察，動手實驗物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，要學(xué)好物理必須重視實驗。同時實驗對學(xué)生在高考中是否能拿高分起到至關(guān)重要的作用。所以對于每一個實驗，有條件情況下要親自做一做。要弄懂實驗?zāi)康?、原理，熟悉實驗器材；特別注重基本的實驗方法，能對實驗的誤差原因進行分析。特別要重視課本上的實驗，也包括每一個學(xué)生實驗，重視實驗涉及的原理、方法。在近年的物理高考實驗中，我們已經(jīng)感受到高考實驗不再是簡單地照抄課本上的實驗，而是利用教材中涉及的實驗原理、方法去處理新的問題。備好錯題，做好總結(jié)必須有“錯題本”，記下考試、練習(xí)過程中的易錯題（特別的心得體會可以一并記下來），記下老師講的重點題型。甚至好的解題方法、好的例題等等都要記下來。課后還要整理錯題本，重做錯題，一方面是為了“消化好”，另一方面還要對筆記作好補充。自己在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的好題、好的解法也要記在筆記本上，因此也可以叫做“好題本”。以后要經(jīng)?？?，經(jīng)常練，要能做到愛不釋手，一直保存。注意：整理錯題并不是簡單的把所有錯題都整理在