序言 物理学：研究物质及其规律的科学

中物理 序 言 学易同步精品课堂 新教材人教版 物理（必修第一册） 物理学：研究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。 课堂引入 在初中，大家已经学习了一些有趣的物理知识和思考物理问题的方法。进入高中，我们将认识更丰富多彩的物理现象，学到更为深刻的物理知识。进一步领悟科学研究方法，陶冶科学精神。 课堂引入 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 阿基米德 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 伽利略 牛顿 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。1687年，牛顿出版了他的名著《自然哲学的数学原理》。这标志着现代意义的物理学正式诞生。 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 麦克斯韦 19世纪 电磁学 爱因斯坦 20世纪 相对论 哥白尼 16世纪 日心说 物理学的发展的四个世纪 网 牛顿 17世纪 经典力学 物理学大厦 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 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
 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） 十九世纪末形成三种较为成熟的重大理论: 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 新分支 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 近代物理 理论基础 物质世界的时空尺度 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 空间上，从10-19m的夸克到1026m的类星体都是物理研究的范围 时间上,从10-25s~1018s都是物理的研究范畴 物理学是关于万物之理的学问 一、洞天察地，万物之理——物理学概述 从宇宙大爆炸到人类诞生 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。 二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 牛顿摆 牛顿环 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。 二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 客观规律是否与直觉一致，是不能一概而论的，需要针对具体情况通过认真的研究才能搞清楚。 在物理学习中，我们不但要掌握具体的知识，而且要学习和体会这些科学方法，并努力运用它们解决各种实际问题。 二、观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 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。 三、学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神 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，审稿人和编辑发现论文有错，便毫不犹豫地指出并拒稿。 三、学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神 3.理性分析的精神 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。 三、学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神 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。 三、学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神 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。 创立于17世纪的牛顿力学，被广泛地应用于工程技术，大大推动了社会发展。18-19世纪，工程上对蒸汽机等热机的改进需求，又迫使人们对热的问题进行深入研究，引发了热力学的巨大进步。 四、揭示自然，造福人类——物理学的应用 19~20世纪初，电磁学的发展，直接导致发