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(共41张PPT)
苏科版 八年级上册物理
二、体验科学探究
引言
一、奇妙的物理现象
说到物理，你想到了什么？
物理学家？
物理发明？
物理实验？
情景引入
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
宇宙起源于“宇宙大爆炸”
DNA分子
原子结构模型
银河系 分子模型 分子结构图
一、奇妙的物理现象
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
物理学是一门以实验为基础的学科，主要研究声、光、电、热、力等现象
电闪雷鸣
雷电是发生在大气层中的声、光、电并发的一种物理现象，通常是指带电的云层对大地之间的放电现象。
美丽的彩虹
雨后天空中水珠在阳光照下有三棱镜分光作用，当太阳光照射到空气中的水滴，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，雨后常见。彩虹呈现于与太阳方向相反的天空，所以想在雨后看彩虹时要背对着太阳 。
有趣的光现象
日全食 ：太阳被月亮全部遮住的天文现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱，太阳面被圆的黑影遮住，天色转暗，直至全部遮住。
月全食：从地球上看去，月亮并不是从空中消失，而会呈现难得一见的古铜色，被俗称为“红月亮”。这是由太阳光波透过地球大气层照射到月球上形成的。
雾凇——在空气层中水汽直接凝华，或过冷却雾滴直接冻结在地物迎风面上的乳白色冰晶。
活动 0.1
观察有趣的物理现象
１.看一看，视频中的长蜡烛先灭，还是短蜡烛先灭？　
２.猜一猜，视频中用酒精灯加热盛水烧瓶的颈部，小金鱼会怎样？　
探究活动
教材引入
活动0.2动手做一做3.通过盛水的玻璃杯看书本上的字，你发现了什么？4.让玻璃板、课本、搪瓷盘、塑料板等物品隔在条形磁体和铁钉之间，条形磁体对铁钉的吸引会变化吗？读一读
阅读课本富兰克林对天电的探索过程，回答下列问题。
感受科学探究
古代人对天电怎么认识？18世纪大多数人对天电怎么认识？
富兰克林怎么认为？根据是什么？
富兰克林做了什么来支持他的观点？
他得出了怎样的结果？有什么意义？
你有何感受？学习到了什么精神？
通过阅读你认为科学探究的过程是什么？核心是什么？
二、体验科学探究
读一读
感受科学探究
问题 猜想 实验 结论
提 出 问 题
作 出 猜 想
设 计 实 验
收 集 证 据
分 析 论 证
交 流 合 作
科学探究不仅对科学家研究科学问题是需要的，对于我们学习物理、解决日常生活中的问题也是需要的.让我们通过下面的有趣实验，一起来体验科学探究的过程.
科学探究过程是什么？简单讲是什么？核心是什么？有什么意义？能举个例子吗？
做一做
体验科学探究
发现问题
人们通常都认为水面是平的。当我们向杯里加水，水面达到杯口平面后，意外地发现还能慢慢地向杯里加水，水面微微向上凸起。这引起了我们的兴趣，于是就开始下面的探究.
作出猜想
若将一只回形针轻轻地放入水中，请猜测一下，水是否会溢出？
设计实验
杯子，回形针，水
请你猜想一下，在水不溢出的情况下最多能放入多少只回形针？
做一做
体验科学探究
进行实验
四人一组1人放1人记1人看水1人管理
注意轻拿轻放
收集证据
一共可放入多少只回形针？实际放入的数量与你的猜想相差多少？
交流合作
与其他小组交流一下，谁放入的回形针最多？猜一猜，能放入回形针的数量与哪些因素有关？你有什么意外发现？想知道为什么吗？你有什么新问题？你有什么体会？
1．物理学是认识世界的科学；
认识物质世界的各种运动，包括天上的、地上的、宏观的、微观的。
三、认识物理学
力的现象
肌肉为什么会形变？
人为什么会向上运动？
船为什么能浮在水面上？
飞机为什么能在天空中飞行
热的现象
扇扇子为什么感到凉快？
为什么内陆地区的气温变化比沿海地区的气温变化要显著？
笛声
啼哭声
歌声
呐喊声
海啸声
锣鼓声
汽笛声
声的现象
光现象
竹林之光
极地之光
哈哈镜
近视眼镜
猫脸肿了？
闪电
静电
电灯
电取暖器
电风扇
电磁起重机
电现象
氢弹
原子弹
中子弹
原子弹爆炸是怎么回事？
力
物理学研究？？？
热
电和磁
声
光
原子
物理学是一门研究各种物理现象及其规律和物质结构的科学。
(a)夕阳余晖　　　(b)闪电
　(c)群山倒影　 　(d)火山喷发
　(e)弯弓搭箭　 (f)演奏二胡
(1)属于力现象的有_______。 (2)属于声现象的有_______。
(3)属于光现象的有____________。(4)属于热现象的有_____。
(5)属于电现象的有_____。
(d)(e)
(d)(f)
(a)(b)(c)(d)
(d)
(b)
2．物理学是改变世界的科学；
（1）第一次工业革命的到来，是以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的。人类从手工业时代进入到工业化时代
（2）第二次工业革命——电力技术和电子技术，人类进入电气时代；
20世纪初，以爱因斯坦为主的许多物理学家发现了原子能和原子能的利用技术，产生了核武器、核电站、核动力舰艇，改变了人类发展进程。
半导体技术的发明，使电子技术突飞猛进的发展，才有了现在的各种高科技和电子产品——电话、交换机、手机、电视、电脑、计算机网络……
3．物理学是蕴涵科学思想，科学方法和科学精神的科学，
物理学可以培养人的科学素养。
科学探究的一般过程：
提出问题→猜想与假设→设计实验、制订计划→进行实验、收集证据→分析论证→评估→合作交流。
伽利略与比萨教堂、斜塔
4．物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。
物理学主要研究：力、热、声、光、电等运动和相互作用规律。
1．古代物理学：公元前6.7世纪——1600年
代表人物：亚里士多德、墨子、阿基米德等
2．经典物理学：16世纪——19世纪末
代表人物：牛顿、伽利略、法拉弟、麦克斯伟等
3．现代物理学：19世纪末——20世纪50年代
代表人物：爱因斯坦、普朗克、波尔等
四、物理学发展简史
日心说
经典力学和实验物理学的先驱，望远镜。
三大运动定律
相对论
物理学的进步之阶
哥白尼
伽利略
牛顿
爱因斯坦
克罗狄斯·托勒密（约90年—168年）“地心说”的集大成者，是希腊数学家，天文学家，地理学家和占星家.
约公元90年出生于埃及的托勒马达伊，曾在亚历山大城居住和工作，168年去世。
父母都是希腊人。公元127年， 年轻的托勒密被送到亚历山大去求学。
在那里，他阅读了不少的书籍，并且学会了天文测量和大地测量。
他曾长期住在亚历山大城，直到151年。他一生著述很多，《天文学大成》
（13卷）是根据喜帕恰斯的研究成果写成的一部西方古典天文学百科全书，
主要论述宇宙的地心体系，认为地球居于中心，日、月、行星和恒星围绕着它运行。
此书在中世纪被尊为天文学的标准著作，
直到16世纪中哥白尼的日心说发表，地心说才被推翻。
尼古拉·哥白尼（波兰语：Miko aj Kopernik，1473年2月19日—1543年5月24日），文艺复兴时期波兰天文学家、数学家、教会法博士、神父。
在哥白尼40岁时，他提出了日心说，改变了人类对自然对自身的看法。当时罗马天主教廷认为他的日心说违反《圣经》，哥白尼仍坚信日心说，并认为日心说与其并无矛盾，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天体运行论》。1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，临近古稀之年才终于决定将它出版，但直到临终前才收到出版商寄来的一部他写的书。
1543年5月24日，哥白尼去世，享年70岁。
哥白尼的“日心说”更正了人们的宇宙观。哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。他用毕生的精力去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗产。
写出了《天体运行论》的哥白尼，他自始至终都是一个虔诚的天主教徒，可他用科学的观察否定了天主教会毫无根据却又影响深广的旧有知识。
伽利略·伽利雷（1564年2月15日～1642年1月8日）享年77岁 ，是意大利天文学家、物理学家和工程师、 欧洲近代自然科学的创始人。 伽利略被称为“观测天文学之父”、“现代物理学之父”、“科学方法之父”、“现代科学之父 ”。
伽利略研究了速度和加速度、重力和自由落体、相对论、惯性、弹丸运动原理，并从事应用科学和技术的研究，发明了温度计和各种军事罗盘，并使用用于天体科学观测的望远镜。他对观测天文学的贡献包括使用望远镜对金星相位的确认，发现木星的四颗最大卫星，土星环的观测和黑子的分析。
伽利略（Galileo）提倡日心说和尼古拉·哥白尼主义在他的一生中一直是有争议的，当时大多数人都赞成地心模型，但他遇到了天文学家的反对，他们由于缺乏恒星视差而怀疑日心论。此事由罗马宗教裁判所在1615年调查，得出的结论是日心论“在哲学上是愚蠢而荒谬的”。他被宗教裁判所审判，被发现“强烈怀疑异端”，并被迫退缩。
他在软禁中度过了余生。在软禁期间，他写了《两门新科学》，其中总结了他四十年前在现在被称为运动学和材料强度的两门科学上所做工作。
艾萨克·牛顿（1643年1月4日—1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的“全才”，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。
他在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。
在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律 。在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。
在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。
在经济学上，牛顿提出金本位制度。
阿尔伯特·爱因斯坦（1879年3月14日—1955年4月18日），出生于德国巴登－符腾堡州乌尔姆市，现代物理学家。 爱因斯坦出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭（父母均为犹太人）。1900年毕业于瑞士苏黎世联邦理工学院，入瑞士国籍 。1905年，爱因斯坦获苏黎世大学物理学博士学位，并提出光子假设、成功解释了光电效应（因此获得1921年诺贝尔物理奖） ；同年创立狭义相对论，1915年创立广义相对论，1933年移居美国、在普林斯顿高等研究院任职，1940年加入美国国籍同时保留瑞士国籍。1955年4月18日，爱因斯坦于美国新泽西州普林斯顿逝世，享年76岁。
1999年12月，爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为20世纪的“世纪伟人（Person of the Century）”。
爱因斯坦的理论为核能的开发奠定了理论基础，为帮助对抗纳粹，他曾在利奥·西拉德等人的协助下曾致信美国总统富兰克林·罗斯福、直接促成了曼哈顿计划的启动，而二战后他积极倡导和平、反对使用核武器，并签署了《罗素—爱因斯坦宣言》 。爱因斯坦开创了现代科学技术新纪元，被公认为是继伽利略、牛顿之后最伟大的物理学家，也是批判学派科学哲学思想之集大成者和发扬光大者。
总而言之，物理学的发展经历了这样几个重要阶段：
第一阶段：
自然科学的先驱哥白尼否定了托勒密体系；
经典力学和实验物理学的先驱伽利略用望远镜观察天空，其观察所得数据进一步
支持了哥白尼的理论。
第二阶段：
牛顿在前人的基础上构建了经典力学体系。
第三阶段：
是现代物理的产生和发展，在该阶段的主要突破是爱因斯坦的相对论和波尔等人
的量子论。
谢 谢！

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