【新教材精创】序言-物理学：物质及其运动规律的科学（1）-人教版高中物理必修第一册

人教版 必修第一册 序言 物理学：物质及其运动规律的科学 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。在它们的驱使下，人类对自然规律进行着不懈的探索。物理学是这些探索过程中结出的最重要的果实之一。 视频欣赏 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 物理学（Physics）是研究物质结构及其相互作用和运动规律的一门自然科学 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 早在2000多年前的古希腊时期，亚里士多德、阿基米德等一批科学家就开始了对物理现象和规律的探索，并发现了杠杆原理、浮力定律等规律。这是物理学的萌芽时期。 亚里士多德（Aristotle公元前384～前322），古代先哲，古希腊人，世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一，堪称希腊哲学的集大成者 阿基米德（公元前287年—公元前212年），伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家，静态力学和流体静力学的奠基人，并且享有“力学之父”的美称 伽利略·伽利雷（Galileo Galilei，1564年2月15日—1642年1月8日）。意大利数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先驱。伽利略发明了摆针和温度计，在科学上为人类作出过巨大贡献，是近代实验科学的奠基人之一。 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》。创立了力学理论，是经典力学的奠基人，被誉为力学之父。 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 16-17世纪，伽利略和牛顿等人在前人工作的基础上创立了系统性的力学理论，建立了实验观测和理论分析计算相结合的现代研究方式。 创原家独 哥白尼 牛顿 麦克斯韦 爱因斯坦 16世纪 17世纪 19世纪 20世纪 经典力学 电磁学 相对论 日心说 物理学大厦 完整的体系 物理学的发展 网 1.经典力学（宏观 低速） 2.热力学与经典统计物理学 3.电磁学
 物理学的发展 二十世纪初形成两种比较成熟的重大理论: 1、量子力学（微观）
 2、狭义相对论（高速）
 等
 十九世纪末形成三种较为成熟的重大理论: 新分支 近代物理的理论基础 原子核物理 凝聚态物理 粒子物理 激光物理 天体物理 等离子体物理 科 原子核 分子 病毒 染色体 人类 山 地球 太阳 太阳系 物质世界的空间尺度 远到宇宙深处，近至咫尺之间，面对广袤苍穹之浩瀚、基本粒子之精微（图0-2），物理学定量地研究物质的存在形式、基本性质以及运动和转化规律。物理学不仅要探索物质的深层次结构，还 要在不同层次上认识物质的组成部分及其相互作用。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规律和内在联系。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的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了生产力的发展和人类文明的进步。 时间尺度 学 物理学的追求：真、善、美 物理学的特点 研究方式：实验+严遂的逻辑推理 研究方法：模型法、等效法、对称法等 实事求是 和谐 简洁 二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 迈克尔·法拉第 （Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。 汉斯·克里斯蒂安·奥斯特(Hans Christian Oersted，1777年8月14日-1851年3月9日)，丹麦物理学家、化学家。1820年发现了电流的磁效应，他的重要论文在1920年整理出版，书名是《奥斯特科学论文》。 二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 三、学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神 1、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 2、实事求是的客观精神 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