开学第一课（课件）-【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第一册）

物理学：研究物质及其运动规律的科学 开学第一课 人教版（2019） 主讲老师： 2023.XX.XX 01 02 03 04 目录 物理学研究的特点 物理学背后的科学精神 物理学的应用 物理学概述 05 物理学的未来 06 如何学好高中物理 新课引入 可曾记得，当我们还是儿童时的“十万个为什么”吗？ 新课引入 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。 新课引入 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。这里，让我们先概览一下物理这门学科。 第一部分 物理学概述 洞天察地，万物之理 一、物理学 物理学：研究物质及其运动规律的科学 天体运动 飞机运动 粒子对撞 二、物理学的萌芽 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 三、物理学的诞生 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。 伽利略 牛顿 四、物理学的发展 经过四个世纪的发展，物理学已经成为了一门分支众多、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科学。 纯物理学的五个分支是：1.经典力学；2.热力学和统计力学；3.电磁学；4.相对论；5.量子力学。 多学科物理学的七个分支是：1.化学物理学；2.地球物理学；3.经济物理学；4.大气物理学；5.生物物理学；6.医学物理学；7.天文物理学。 五、物理学的研究范畴 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，物理学是关于万物之理的学问。 六、物理学是一门实验科学 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。 大型粒子对撞机 第二部分 物理学研究的特点 观察现象，揭示本质 观察与思考 一、观察与直觉 古人凭直觉认为，地球是宇宙的中心。 地心说图解 一、观察与直觉 日心说图解 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。 哥白尼 二、逻辑分析与经验 亚里士多德通过观察、经验得出：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。 亚里士多德 二、逻辑分析与经验 在没有摩擦力的情况下，让小球沿一个斜面滚下来，小球将滚上另一个斜面，并且将上升到原来静止时的高度。 如果减少第二个斜面的倾角，小球仍然要达到原来的高度，但是要通过更长的路程。 继续减少第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将不能到达原来的高度，就要沿着水平面以恒定的速度持续运动下去。 二、逻辑分析与经验 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。 伽利略 二、逻辑分析与经验 牛顿 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。 三、逻辑分析、实验与观察 轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间，大家都奉为经典。 亚里士多德 三、逻辑分析、实验与观察 伽利略 假设重的物体下落快 V=4m/s V=8m/s V<8m/s 结论：重的物体反而下落的慢了 矛盾 伽利略在《两种新科学的对话》一书中曾经做出过这样的分析论断： 三、逻辑分析、实验与观察 四、物理学的研究方法 物理学是一门实验科学，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，比如观察的方法、逻辑分析的方法、实验的方法、数学分析的方法等，并努力运用它们解决各种实际问题，透过现象看本质。 第三部分 物理学背后的科学精神 学以致知，客观理性 一、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。 二、实事求是的客观精