人教版(2019)高中物理必修一 序言物理学:研究物质及其运动规律的科学 课件(共33张PPT)

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人教版(2019)高中物理必修一 序言物理学:研究物质及其运动规律的科学 课件(共33张PPT)

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(共33张PPT)
物理学:研究物质及其运动规律的科学
物理 必修 第一册 序言
物理学
概述
物理学研
究的特点
物理学背后的科学精神
物理学
的应用
1
3
2
4
学习目录
物理学
的未来
如何学好
高中物理
5
6
大自然的神奇
在它们的驱动下,人类对自然规律进行着不懈的探索。
人类自古以来就对自然界充满好奇。
日出日落、辰宿列张、春华秋实、寒来暑往,大自然的各种神奇现象让人们惊叹不已,强烈渴望弄清其背后的规律和联系。
这种好奇心和人类提高生产力水平的需求,构成了自然科学发展最主要的两个动力。
物理学是这些探索过程中结出的最重要的果实之一。
物理学概述——洞天察地,万物之理
天体运动
飞机运动
粒子对撞
萌芽时期:
正式诞生:
亚里士多德(前384年~前322年)
阿基米德(前287年~前212年)
伽利略(1564~1642年)
牛顿(1643~1727年)
物理学概述
物理学概述
经过四个世纪的发展,物理学已经成为一门分支众多、深刻影响当代科学技术发展乃至人类社会文明进步的基础学科。
原子核物理学
粒子物理学
凝聚态物理学
天体物理学
激光物理学
等离子体物理学
物质世界的空间尺度,从10-19m的夸克到1026m的类星体都是物理研究的范围。因此,说物理学是关于“万物之理”的学问并不为过。
物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、遵循逻辑推理的理论科学。
由于物质世界纷繁复杂,有限的实验和观察难以完全揭示其背后的本质和内在联系。因此,在依赖先进的科学装置的同时,物理学的发展也必须借助于强有力的数学工具和大型计算技术,以及深刻的洞察力和丰富的想象力。
今天,物理学中的基本概念和理论、实验方法和手段,已经越来越广泛地应用于其他学科,极大地丰富了人类对物质世界地认识,推动了科学技术地创新和革命,促进了生产力的发展和人类文明的进步。
物理学研究的特点——观察现象,揭示本质
物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析,不断地揭示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系。其中有的和直觉吻合,也有很多与直觉不尽相同,需要通过严密的实验和思考,才能透过表象看到本质。这些成果极大地丰富了人类对物质世界的认识,也展现了人类理性思维的巨大威力。
地心说:
日心说:
地心说和日心说?
古人曾凭直觉认为,地球是宇宙的中心。
16-17世纪,哥白尼、第谷和开普勒等人通过详尽的观测和分析,太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做匀速圆周运动。
亚里士多德:
伽利略:
力和运动?
必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。
力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
牛顿:
电和磁?
电能生磁,那磁能生电吗?法拉第在磁生电,即发现电磁感应规律的过程中,说明了客观与直觉是否一致,不能一概而论。一代代科学家在探究物理规律的过程中,总结了许多行之有效的研究方法。我们不但要学习物理知识,而且要学习和体会科学研究方法,并努力运用它们解决各种实际问题。
法拉第(1791-1867年)
电磁感应实验
法拉第用过的线圈
物理学背后的科学精神——学以致知,客观理性
首先是学以致知的探索精神。伽利略研究的力和运动的问题、牛顿发现的万有引力定律,当时都属于无用之学。正是这些看似没有用的、以求知为目的的探索,使人们获得了对自然规律完整深入的认识。
伽利略的斜面实验器材
万有引力下的双星运动
物理学的发展和成就与它所蕴含的科学精神密不可分。
物理学背后的科学精神
19世纪末20世纪初,当人们发现权威的牛顿学说不适用于微观和高速情况时,便认真地对其进行修正;1936年,大名鼎鼎的爱因斯坦向杂志投出一篇论文,审稿人和编辑发现论文有错,便毫不犹豫地指出并拒稿。
爱因斯坦(1879~1955年)
经典力学不适用微观高速运动
其次是实事求是的客观精神。物理学的目的是求真,猜想和论断必须能经受得住实验的检验和逻辑的推敲。
物理学背后的科学精神
物理学科强调数学计算和逻辑分析,环环相扣,有原因才有结果。不合乎逻辑的地方必然意味着有问题,必须搞清楚。物理学的殿堂中,没有诡辩者的位置。
还有理性分析的科学精神。
伽利略斜面实验
牛顿的《自然哲学的数学原理》手稿
需要指出的是,科学精神不仅对科学研究很重要,而且在社会生产、日常生活的各方面都是有价值的。
现代社会分工精细、节奏紧凑,很多时候“失之毫厘,差之千里”。这就要求我们在工作和生活中要做到实事求是、严谨认真并且讲求逻辑,敬畏和尊重客观规律,从而提高效率、减少失误。
另外,秉承实事求是和讲求逻辑的精神,还会使我们在碰到问题的时候,面对现实、认真分析,根据实际作出判断与选择,不盲从、不走极端。
物理学的应用——揭示自然,造福人类
技术的进步又为物理学的研究提供了更为强大的手段,并引发人们对物理问题进行更深入的思考,从而反过来促进物理学的发展。
物理学的发展,推动了工业、农业和信息技术等方面的进步,引发了一次次的产业革命,改变了人类的生产和生活方式。
17世纪:
18-19世纪:
物理学的发展与应用
牛顿力学被广泛应用于工程技术,大大推动了社会发展。
工程上对蒸汽机等热机的改进,引发了热力学的巨大进步。
19-20世纪:
20世纪以后:
物理学的发展与应用
电磁学的发展使社会发生了巨大的变革,人类从此进入了电气时代。
随着通信技术及计算机技术的飞速发展和广泛应用,当今已处在信息时代。
物理学的应用
对原子核的认识,使人们掌握了核能,建造了核电站,并发展了治疗肿瘤的放疗等技术。
放疗设备
秦山核电站
物理学的应用
对固体中电子运动的研究,引发了半导体工业的诞生,导致了晶体管、集成电路和大容量电子存储技术的发明,从而使人们可以制造高性能电子计算机。
中国超级计算机
集成电路板
物理学的应用
对原子、分子物理和光学的深入研究引发了原子钟、激光和光纤通讯等技术的诞生。
激光通信
中国星载原子钟
物理学的应用
20世纪技术的迅猛发展,也大大推动了物理学的研究。利用工业手段人们制造了巨大的望远镜和粒子加速器等设备。
粒子加速器
中国天眼
物理学的应用
毫不夸张地说,20世纪是物理学的世纪,人们每时每刻都在享受物理学发展带来的果实。今天世界的整个面貌,都和物理学的巨大进步密不可分。
物理学的未来——前景广阔,充满挑战
19世纪下半叶,以力学、热学和电磁学为主要内容的经典物理学,几乎能解释当时已知的所有物理现象。因此,当20世纪第一个春天来临之际,英国物理学家开尔文在“新春献词”的演说中踌躇满志地宣告:“科学大厦已经基本建成……后辈物理学家只需做一些零碎的修补工作就行了。”但话音刚落,他的预言就被一个接一个的重大发现所打破。
开尔文(1824~1907年)
物理学的未来
物理学的未来
那么,21世纪还会有重要的发现吗?
著名法国物理学家、诺贝尔得奖主德布罗意在《物理学的未来》一文中说:“我们的知识越是发展,自然就越是以其多种表现证明它拥有无尽的财富,甚至在很先进的科学领域,如物理学,我们也没有理由认为我们已经‘耗尽’了自然财富,或者认为我们已经接近完整地掌握了自然界的全部财富。”
事实正是这样。当前还有许多困扰物理学的难题。
物理学的未来
宇宙的起源是什么?
夸克为什么不能单独存在
物理学如同一座被建设的很壮观的大厦,但尚未完工,也许永远也不会完工,更壮观的还在后面,还在等待着我们去建设和探索。
物理学的未来
同学们,科学的道路任重道远,充满挑战,让我们拿起接力棒,把物理学这座大厦建设得更雄伟壮观吧!
如何制造方便使用的超导材料?
如何使用清洁能源?
如何提升计算机性能?
如何学好高中物理——重在理解,学会运用
高中物理学习的核心素养目标
情感态度观念
物理基本知识
科学思维能力
创新探究能力
实践操作能力
如何学好高中物理
高中物理不同于初中物理,不论是知识容量还是难易程度都上了很大一个台阶,需要大家主动学习,认真对待,如此才能真正掌握知识!
学好物理
02
03
04
01
认真听课
做好笔记
及时练习
归纳总结
如何学好高中物理
谢谢观看!
Thanks!

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