内容正文:
千锤百炼
铸就精品
授课人:点石成金
授课日期:20XX年X月
培养什么人/怎样培养人/为谁培养人
序言 物理学:研究物质及其运动规律的科学
01
物理学概述
02
物理学研究的特点
03
物理学的应用
04
物理学的未来
目录/contents
05
物理教材简介
06
如何学好物理
想一想
物理学给你的印象是怎么样的?
有的人觉得
物理——研究万物之理的一门科学
化学——研究原子的化合和分解的一门科学
生物——研究生命体的一门科学
政治——研究人类社会结构及经济运行规律的一门科学
历史——研究过去人类社会及文化的一门科学
地理——研究自然地貌的一门科学
音乐——让人听觉美妙的一门学科
体育——让人变得强壮的一门学科
美术——让人视觉享受的一门学科
结论:物理是一门 “最有道理”的科学
Part.01
洞天察地,万物之理
——物理学概述
物理是什么?
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。
物理学是一门自然学科,伽利略把实验的方法引入物理学,物理学成为一门独立的学科。
物理学研究的是力、声、光、电、热、原子等现象;物理学研究的是物质基本结构、相互作用和运动规律。
英文 physics
来源于希腊文,原义是自然。
自然哲学
物理学
亚里士多德
(前384—前322)
伽利略
(1564年—1642年)
牛顿
(1643年—1727年)
爱因斯坦
(1879年—1955年)
萌芽
《自然哲学的数学原理》
经典物理学
现代物理学
自然哲学这个叫法,持续了两千多年,后来,人们为了形容像法拉第那样做出杰出贡献的人,才提出科学和科学家的概念
9
01
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。
02
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。
03
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。
物理学的发展
十九世纪末形成三种较为成熟的重大理论:
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)
新分支
近代物理的理论基础
17世纪
经典力学
18世纪
热力学
19世纪
电磁学
20世纪
相对论
量子力学
物理学的发展过程
⒈是一门自然科学
起始于伽利略和牛顿时代,经过三个多世纪的发展,已成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础科学。
⒉是关于“万物之理”的学问
⒊是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。
研究物质存在的基本形式,以及它们的性质和运动规律;还研究物质的内部结构在不同层次上认识物质的各种组成部分及其相互作用、运动和转化的规律。
判天地之美
析万物之理
——庄子
物质世界的空间尺度
上下四方曰宇
古往今来曰宙
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
10-15m
10-4m
10-7m
10-10m
100m
103m
107m
109m
1013m
15
使隐秘成可见,变未知为可知
“我心目中的物理学”
用米表示的空间尺度
夸克 10-19 m
类星体 10 26 m
空间尺度
E-15
E-12
E-09
E-06
E-03
1m
E+03
E+06
E+09
E+12
E+15
E+18
E+21
E+24
E+27
最小 的细胞
原子
原子核
基本粒子
DNA长度
星系团
银河系
最近恒 星的距离
太阳系
太阳
山
哈勃半径
超星系团
人
蛇吞尾图,形象地表示了物质空间的层次
超子寿命 10-15 s
宇宙年龄 10 26 s
时间尺度
Part.02
观察现象,揭示本质
——物理学研究的特点
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。
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。
古人曾凭直觉认为地球是宇宙的中心
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。
它们为什么不会掉下来?
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