内容正文:
第一章 走进物理世界
课时1.1 神奇的物理学
2022年课程标准
物理素养
新课标<课程性质>中强调:物理学是自然科学领域研究物质基本结构、相互作用和运动规律的一门基础学科。
物理学对化学、生物学、天文学等自然科学产生重要影响,推动了材料、能源、环境和信息等领域的科学技术进步,为人类文明和社会进步作出了巨大贡献。
物理观念:通过观察生活和自然现象,感受了解物理学的研究范围。
科学思维:纵观人类社会科技发展历史,认识到物理是有用的,物理学推动了社会的进步。
科学探究:能通过学习伽利略、牛顿、爱因斯坦等科学家对物理的贡献,认识到物理的研究和学习都需要科学的方法。
科学态度与责任:遵循初中学生身心发展规律,贴近学生生活,关注学习生长点, 以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念等引导学生进行理性思考。注重时代性,加强与生产生活、社会发展及科技进步的联系,凸显我国科技成就,引导学生增强文化自信,树立科技强国的远大理想。
知识点一、物理学就在身边
1.什么是物理学?
物理学是研究______、______、______、______、______等各种__________________和__________________的一门科学。早在18世纪,美国物理学家富兰克林首先捕捉到雷电,发现它与实验室中摩擦得到的电是一回事。
特别提醒
富兰克林的这一发现不仅揭开了雷电的神秘面纱,也开启了物理学研究电现象的新纪元。随着科学技术的不断进步,人们对电的认识越来越深入,电的应用也越来越广泛。
进入20世纪,量子力学和相对论的提出,进一步丰富了物理学的理论体系。科学家们开始从微观和宏观两个层面,深入探索物质世界的奥秘。他们发现,物质的微观结构远比我们想象的复杂,而宏观的物理现象则往往蕴含着微观世界的规律。
在信息时代的今天,物理学更是发挥着举足轻重的作用。无论是通信技术的革新,还是计算机科学的进步,都离不开物理学的基础理论。在人工智能、量子计算等前沿领域,物理学的应用更是展现了其强大的生命力和广阔的前景。
物理学的发展并非一帆风顺。随着研究的深入,科学家们也面临着越来越多的挑战和困难。他们需要在微观和宏观两个层面之间寻找平衡点,以更好地理解和解释自然界的规律。同时,他们也需要不断创新,以推动物理学研究的深入发展。
2.生活中的物理现象
小明是个爱思考的孩子,如图所示是他经常思考的问题,其中①属于______现象,②属于______现象,③属于______现象,④属于______现象,⑤属于______现象。
特别提醒
生活中的物理现象丰富多样,它们不仅让我们感受到自然界的奇妙,也让我们更加深入地理解这个世界。只要我们用心观察,就能发现更多的物理现象,并从中获取知识和乐趣。
典例01 生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、热、力、电等有关的现象.在自然科学中诞生的物理学就是研究这些现象,找出它们发生的原因,研究怎样利用它们来为人类服务的。观察如图所示的情景,按要求将它们分类。(填序号)
a.夕阳西下 b.闪电 c.湖光山色
d.烧水 e.弯弓搭箭 f.演奏二胡
(1)属于力现象的有 ______;(2)属于声现象的有 ______;(3)属于光现象的有 ______;(4)属于热现象的有 ______;(5)属于电现象的有 ______。
知识点二、物理学推动乐人类文明和社会的进步
1.中国古代四大发明
中国古代四大发明分别是:______、______、______、______。四大房名推动了人类科技、文化的发展进程。中华民族以高度的智慧,谱写了灿烂的古代文化。
特别提醒
中国古代科技在物理学方面的成就,不仅仅是孤立的、零散的,而是构成了一个宏大的知识体系。从古代的天文观测到声学、光学、力学等领域的深入探索,中国古代科学家们都展现出了惊人的智慧和独特的思维方式。
在声学领域,中国古代的编钟就是一项重要的物理发明。编钟不仅具有优美的音乐性能,其设计原理还体现了对声波的深刻理解。通过调整编钟的大小、形状和材质,古代工匠们成功实现了对音高的精准控制,这是声学原理在古代音乐器具中的完美应用。
在光学领域,中国古代科学家也取得了许多重要的成就。例如,墨子在《墨经》中详细描述了小孔成像的实验,这一发现不仅展示了光的直线传播性质,也为后世的光学研究奠定了基础。此外,古代科学家还通过观察日食、月食等现象,对光的反射、折射等规律进行了深入的思考和探索。
在力学方面,中国古代的杠杆原理、滑轮原理等应用广泛。这些原理不仅在农业生产、建筑工程等领域发挥了重要作用,也为后来的机械制造、交通运输等领域的发展提供了重要的理论基础。同时,古代科学家还通过对自然现象的观察和实验,提出了许多关于力、运动、惯性等力学概念的基本认识。
中国古代科技在物理学方面的成就,不仅展示了古代科学家的智慧和才华,也为世界科技的发展做出了重要的贡献。这些成就不仅体现了中国古代科技的独特性和先进性,也为后人提供了宝贵的知识财富和灵感源泉。
2.物理学推动人类文明进程
17~18世纪,人类社会进入了“____________”;到了19世纪,人类社会便由“____________”进入了“____________”;20世纪以来,人类开始步入了一个____________、____________的高科技新时代。
特别提醒
随着时代的演进,我们迎来了一个全新的科技纪元——“量子时代”,这个时代正在以前所未有的速度推动物理学的进程。
量子力学的奥秘与复杂性,正在被科学家们逐步揭开。量子纠缠、量子叠加、量子隧穿等奇妙现象,不仅挑战了我们对物质世界的传统认知,更为我们揭示了微观世界的无限可能。在这个时代,量子计算机、量子通信、量子密码学等技术逐渐崭露头角,它们以其独特的优势,正在改变着我们的生活和工作方式。
3.中国近代科技
2003年10月15日,我国自行研制的第一艘载人飞船“神舟五号”顺利升空。航天员____________终于实现了中国人几千年来的飞天之梦。
华为向世界展示了令人瞩目的创新成果——全球首个5.5G全系列、全场景解决方案。这一里程碑式的突破,不仅标志着我国5.5G技术的崭新篇章,更是开启了通信行业未来发展的新纪元。
2024年6月24日,嫦娥六号是我国探月工程的第六个探测器,执行的是继嫦娥五号之后的第二次月球采样返回任务,按照计划,嫦娥六号将会在月球的背面采集样本,并将其送回地球,而这也是一个人类前所未有的壮举。
特别提醒
中国科技进步对于初中生来说,意味着一个更加宽广和多元的学习世界正在向他们敞开。他们不再局限于传统的课本和教室,而是可以通过互联网和各种智能设备,接触到最前沿的科技知识和应用。
中国科技进步为初中生带来了更多的机遇和挑战。他们应该积极拥抱科技,利用科技的力量来丰富自己的学习和生活。同时,他们也应该保持对科技发展的警觉性,避免过度沉迷于虚拟世界,保持与现实世界的联系和互动。只有这样,他们才能更好地适应未来社会的发展需求,成为具有创新精神和实践能力的人才。
典例02
从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰到澎湃的江河,在自然界,在你的身边,有许多有趣的物理现象,也有许多令人赏心悦目的科技成果,请你列举有趣的物理现象和科技成果各两例。
物理现象:(1)_____________; (2)_____________.
物理成果:(3)_____________; (4)_____________.
知识点三、物理学的召唤
1.物理学发展过程中三位里程碑式的巨人是___________、___________、___________。
2.______和______是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径。
3.学习物理学,既离不开____________,也离不开____________。
4.请在下列图中任选两位科学家,简要写明他们在物理学上的主要贡献(各举一项)。
(1)____________________________________。
(2)____________________________________。
问题一:物理学的含义
【典例1】下列是几名同学关于物理学的说法,其中你认为不正确的是( )
A.小林说:物理学是研究物理现象的科学
B.小明说:物理学是以观察、实验为基础的科学
C.小强说:物理学是由一些基本概念、规律和理论组成的体系严谨的科学
D.小华说:物理学就是自然科学,自然科学也就是物理学,两者没有区别
要知道自然科学是研究大自然中有机或无机的事物和现象的科学,包括天文学、物理学、化学、地球科学、生物学等。
【变式1-1】我们周围的世界里充满了变化,充满了神奇。为什么会有风霜雨雪?飞机为什么能在空中飞行?电灯为什么会发光?……多少“为什么”启发我们去探索,大自然的奥秘激励我们去学习,让我们从新学科物理出发,乘着“物理探索号”扬帆远航。亲爱的同学,一学期的物理学习带给您的感受是(别担心,我们只是想了解一下情况,您选哪个答案本题都给满分,先偷着乐一下吧)( )
A.兴趣盎然,充满挑战 B.风光无限,收获满满
C.索然无味,沮丧晕船 D.五里雾中,苦海无岸
【变式1-2】同学们已经开始走进神奇的物理世界,在学习物理的过程中,你会体会到人类在对自然奥秘的探索之路上,众多科学巨人给我们留下了无尽的财宝是( )
A.知识、方法和科学的精神 B.仪器、设备和实验结果
C.定律、公式和物理概念 D.发明、创造和科学著作
问题二:身边的物理现象
【典例1】根据下列物理情景,将他们分类:
(a)夕阳西下;(b)电闪雷鸣(c)湖光山色;(d)火山爆发(e)弯弓搭箭 ;(f)演奏二胡
1.属于力的现象的有______。2.属于声的现象的有______。3.属于光的现象的有______。
4.属于热的现象的有______。5.属于电的现象的有______。
从身边的问题出发,把握物理现象所涉及的内涵,可能一个物理现象会涉及到几个方面的内容,不要割裂开来,要整体理解。
【变式2-1】物理知识渗透于生活的方方面面.以下警示语或成语中,涉及到光学知识的是( )
A.图书馆挂的警示语“请勿喧哗 B.高速公路挂的警示语“保持车距”
C.成语“一叶障目” D.成语“刻舟求剑”
【变式2-2】下面几个有趣的物理现象中,属于热现象的是( )
A.在地热喷泉上方架一口锅,能煮熟食物
B.1988年,在我国山东蓬莱海面出现一次奇特的日出景象,双日重叠,蔚为壮观
C.下雨时,先看见闪电而后听到雷声
D.每年八月,钱塘江口出现大潮,此时海水如千军万马,以排山倒海之势扑来
【基础强化】
1.关于物理学,以下说法错误的是( )
A.物理是一门自然科学课程
B.是以实验为基础的学科
C.研究物质的基本结构、相互作用和运动规律
D.物理的知识和研究方法仅应用于物理学领域
2.在自然界和生活中,有许多奇妙的物理现象。我们主要通过下面的哪个选项会发现有趣的和意想不到的问题。( )
A.观察和实验 B.动手和学习 C.模仿和动手 D.学习和观察
3.在物理学的发展过程中,许多物理学家作出了杰出贡献,创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.阿基米德 D.托里拆利
4.发现摆的等时性的科学家是 ( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.伽利略 D.安培
5.下列哪个不是现代物理学的成就( )
A.大亚湾核电站
B.笔记本电脑
C.国际空间站的建立
D.钻木取火
6.物理学就是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的 和物质 的一门科,18世纪美国物理学家富兰克林首先捕捉到 ,发现它和实验室摩擦得到的电荷是一样的。
【素养提升】
7.下列各种现象中,属于自然界中的物理现象的是 ,属于生活中的物理现象的是 。(填序号)
8.17~18世纪,由于生产的需要和力学、热学的发展,促进了蒸汽机的研制与改进,解决了 问题,人类社会进入了“ 时代”。19世纪由于法拉第、麦克斯韦等科学家在电磁学方面作出了巨大贡献,人类社会进入了“ 时代”。20世纪以来,物理学在更深的 和更广阔的 扩展了人类对自然界的认识,人类开始步入了一个 化、 化的高科技新时代。
9.面对神奇的物理现象,人们在迷茫、好奇、敬畏的同时,不断地努力探索.如图所示是在物理学的发展中作出过巨大贡献的科学巨匠,你能根据介绍说出他们的名字吗?
(1)如图甲所示,他是著名的天文学家、自然科学的先驱.他用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说,有力地推动了人类文明的进程.他是 ;
(2)如图乙所示,他是经典力学和实验物理学的先驱,他率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果,有力地支持了哥白尼的日心说.他是 ;
(3)如图丙所示,他被人们誉为伟大的物理学家.他在前人研究的基础上,构建了具有划时代意义的经典物理学体系.他发现日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处,从而建立了以他的名字命名的运动三大定律.他是 ;
(4)如图丁所示,他被誉为20世纪杰出的物理学家.他认为:当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间和时间等概念都会发生变化.他是 。
【能力培优】
10.物理学是一门理论性很强的科学,历史上,很多物理学家根据理性的分析和科学的思考对未知现象做出过预言。牛顿通过用万有引力的理论计算曾大胆预言——地球因自转会在赤道附近隆起,在两极附近变平,是一个扁球体,1735年,法国科学院派了两支探险队,分赴赤道地区和高纬度地区测量地球的准确形状,返回时报告了与牛顿预言相符的结果,对此,哲学家伏尔泰不以为然,他嘲笑探险队道:“你们历经千难万险,远涉蛮荒就为了发现牛顿在家里就知道的情况!”你认为探险队的工作有意义吗?请说明理由。
11.阅读下面的短文后填空。
两小儿辩日
孔子东游,见两小儿辩斗。问其故。
一儿曰:“我以日始出时去人近,而日中时远也。”
一儿以日初远,而日中时近也。
一儿曰:“日初出大如车盖,及日中则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?”
一儿曰:“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?”
孔子不能决也。
两小儿笑曰:“孰为汝多知乎?”
注释:去:距离;孰为汝多知乎:谁说你多智慧呢!
(1)两小儿在探索自然时采用的方法是 ;
(2)他们在探索自然现象时的态度是 ;
(3)他们在争辩中各抒已见,不接纳对方观点,表现了他们 ;
(4)他们与孔子的理论说明两小儿 。
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第一章 走进物理世界
课时1.1 神奇的物理学
2022年课程标准
物理素养
新课标<课程性质>中强调:物理学是自然科学领域研究物质基本结构、相互作用和运动规律的一门基础学科。
物理学对化学、生物学、天文学等自然科学产生重要影响,推动了材料、能源、环境和信息等领域的科学技术进步,为人类文明和社会进步作出了巨大贡献。
物理观念:通过观察生活和自然现象,感受了解物理学的研究范围。
科学思维:纵观人类社会科技发展历史,认识到物理是有用的,物理学推动了社会的进步。
科学探究:能通过学习伽利略、牛顿、爱因斯坦等科学家对物理的贡献,认识到物理的研究和学习都需要科学的方法。
科学态度与责任:遵循初中学生身心发展规律,贴近学生生活,关注学习生长点, 以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念等引导学生进行理性思考。注重时代性,加强与生产生活、社会发展及科技进步的联系,凸显我国科技成就,引导学生增强文化自信,树立科技强国的远大理想。
知识点一、物理学就在身边
1.什么是物理学?
物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。早在18世纪,美国物理学家富兰克林首先捕捉到雷电,发现它与实验室中摩擦得到的电是一回事。
特别提醒
富兰克林的这一发现不仅揭开了雷电的神秘面纱,也开启了物理学研究电现象的新纪元。随着科学技术的不断进步,人们对电的认识越来越深入,电的应用也越来越广泛。
进入20世纪,量子力学和相对论的提出,进一步丰富了物理学的理论体系。科学家们开始从微观和宏观两个层面,深入探索物质世界的奥秘。他们发现,物质的微观结构远比我们想象的复杂,而宏观的物理现象则往往蕴含着微观世界的规律。
在信息时代的今天,物理学更是发挥着举足轻重的作用。无论是通信技术的革新,还是计算机科学的进步,都离不开物理学的基础理论。在人工智能、量子计算等前沿领域,物理学的应用更是展现了其强大的生命力和广阔的前景。
物理学的发展并非一帆风顺。随着研究的深入,科学家们也面临着越来越多的挑战和困难。他们需要在微观和宏观两个层面之间寻找平衡点,以更好地理解和解释自然界的规律。同时,他们也需要不断创新,以推动物理学研究的深入发展。
2.生活中的物理现象
小明是个爱思考的孩子,如图所示是他经常思考的问题,其中①属于热现象,②属于声现象,③属于力现象,④属于电现象,⑤属于光现象。
特别提醒
生活中的物理现象丰富多样,它们不仅让我们感受到自然界的奇妙,也让我们更加深入地理解这个世界。只要我们用心观察,就能发现更多的物理现象,并从中获取知识和乐趣。
典例01 生活在自然之中,我们每天都要面对许多与声、光、热、力、电等有关的现象.在自然科学中诞生的物理学就是研究这些现象,找出它们发生的原因,研究怎样利用它们来为人类服务的。观察如图所示的情景,按要求将它们分类。(填序号)
a.夕阳西下 b.闪电 c.湖光山色
d.烧水 e.弯弓搭箭 f.演奏二胡
(1)属于力现象的有 ______;(2)属于声现象的有 ______;(3)属于光现象的有 ______;(4)属于热现象的有 ______;(5)属于电现象的有 ______。
【答案】 e f a、b、c d b
【解析】(a)夕阳西下,因为空气中有水分,在正午太阳直射的时候,由于和我们观察的位置在同一直线上,因此不发生折射,早上或傍晚,由于和我们观察的位置有角度,阳光穿过水分发生漫反射和折射,就相当于我们是通过一个棱镜来看阳光,所以会有霞光;(b)雷电,是伴随有闪电和雷鸣的一种可怖而雄伟壮观的自然现象;(c)湖光山色,指有水有山,风景秀丽;(d)火山喷发时,固态的岩石在高温下熔化为液态的岩浆,从火山口喷出;刚喷出的岩浆随之凝固成固态的岩石;(e)弯弓射箭说明了力可以改变物体的形状;(f)演奏二胡使我们听到了优美的乐音。
(1)[1]综上所述,属于力现象的有e。
(2)[2]属于声现象的有f。
(3)[3]属于光现象的有a、b、c。
(4)[4]属于热现象的有d。
(5)[5]属于电现象的有b。
知识点二、物理学推动乐人类文明和社会的进步
1.中国古代四大发明
中国古代四大发明分别是:指南针、火药、印刷术、造纸术。四大房名推动了人类科技、文化的发展进程。中华民族以高度的智慧,谱写了灿烂的古代文化。
特别提醒
中国古代科技在物理学方面的成就,不仅仅是孤立的、零散的,而是构成了一个宏大的知识体系。从古代的天文观测到声学、光学、力学等领域的深入探索,中国古代科学家们都展现出了惊人的智慧和独特的思维方式。
在声学领域,中国古代的编钟就是一项重要的物理发明。编钟不仅具有优美的音乐性能,其设计原理还体现了对声波的深刻理解。通过调整编钟的大小、形状和材质,古代工匠们成功实现了对音高的精准控制,这是声学原理在古代音乐器具中的完美应用。
在光学领域,中国古代科学家也取得了许多重要的成就。例如,墨子在《墨经》中详细描述了小孔成像的实验,这一发现不仅展示了光的直线传播性质,也为后世的光学研究奠定了基础。此外,古代科学家还通过观察日食、月食等现象,对光的反射、折射等规律进行了深入的思考和探索。
在力学方面,中国古代的杠杆原理、滑轮原理等应用广泛。这些原理不仅在农业生产、建筑工程等领域发挥了重要作用,也为后来的机械制造、交通运输等领域的发展提供了重要的理论基础。同时,古代科学家还通过对自然现象的观察和实验,提出了许多关于力、运动、惯性等力学概念的基本认识。
中国古代科技在物理学方面的成就,不仅展示了古代科学家的智慧和才华,也为世界科技的发展做出了重要的贡献。这些成就不仅体现了中国古代科技的独特性和先进性,也为后人提供了宝贵的知识财富和灵感源泉。
2.物理学推动人类文明进程
17~18世纪,人类社会进入了“蒸汽时代”;到了19世纪,人类社会便由“蒸汽时代”进入了“电气时代”;20世纪以来,人类开始步入了一个智能化、信息化的高科技新时代。特别提醒
随着时代的演进,我们迎来了一个全新的科技纪元——“量子时代”,这个时代正在以前所未有的速度推动物理学的进程。
量子力学的奥秘与复杂性,正在被科学家们逐步揭开。量子纠缠、量子叠加、量子隧穿等奇妙现象,不仅挑战了我们对物质世界的传统认知,更为我们揭示了微观世界的无限可能。在这个时代,量子计算机、量子通信、量子密码学等技术逐渐崭露头角,它们以其独特的优势,正在改变着我们的生活和工作方式。
3.中国近代科技
2003年10月15日,我国自行研制的第一艘载人飞船“神舟五号”顺利升空。航天员杨利伟终于实现了中国人几千年来的飞天之梦。
华为向世界展示了令人瞩目的创新成果——全球首个5.5G全系列、全场景解决方案。这一里程碑式的突破,不仅标志着我国5.5G技术的崭新篇章,更是开启了通信行业未来发展的新纪元。
2024年6月24日,嫦娥六号是我国探月工程的第六个探测器,执行的是继嫦娥五号之后的第二次月球采样返回任务,按照计划,嫦娥六号将会在月球的背面采集样本,并将其送回地球,而这也是一个人类前所未有的壮举。
特别提醒
中国科技进步对于初中生来说,意味着一个更加宽广和多元的学习世界正在向他们敞开。他们不再局限于传统的课本和教室,而是可以通过互联网和各种智能设备,接触到最前沿的科技知识和应用。
中国科技进步为初中生带来了更多的机遇和挑战。他们应该积极拥抱科技,利用科技的力量来丰富自己的学习和生活。同时,他们也应该保持对科技发展的警觉性,避免过度沉迷于虚拟世界,保持与现实世界的联系和互动。只有这样,他们才能更好地适应未来社会的发展需求,成为具有创新精神和实践能力的人才。
典例02
从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰到澎湃的江河,在自然界,在你的身边,有许多有趣的物理现象,也有许多令人赏心悦目的科技成果,请你列举有趣的物理现象和科技成果各两例。
物理现象:(1)_____________; (2)_____________.
物理成果:(3)_____________; (4)_____________.
【答案】 日出奇观 影子的形成 照相机 神舟飞船上天
【解析】(1)(2)[1][2]物理现象如:日出奇观、影子形成、海市蜃楼等。
(3)(4)[3][4]物理成果如:照相机、神舟飞船上天、汽车发动机等。
知识点三、物理学的召唤
1.物理学发展过程中三位里程碑式的巨人是伽利略、牛顿、爱因斯坦。
2.观察和实验是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径。
3.学习物理学,既离不开观察与实验,也离不开理性思考。
4.请在下列图中任选两位科学家,简要写明他们在物理学上的主要贡献(各举一项)。
(1)爱因斯坦建立了相对论。
(2)牛顿发现了万有引力定律。
问题一:物理学的含义
【典例1】下列是几名同学关于物理学的说法,其中你认为不正确的是( )
A.小林说:物理学是研究物理现象的科学
B.小明说:物理学是以观察、实验为基础的科学
C.小强说:物理学是由一些基本概念、规律和理论组成的体系严谨的科学
D.小华说:物理学就是自然科学,自然科学也就是物理学,两者没有区别
【答案】D
【解析】A.物理学是以研究物理现象为主的科学,物理技术服务于人们的生产和生活,故A正确;
B.物理规律都是以实验为基础研究总结得出的,所以物理学是以观察、实验为基础的科学,故B正确;
C.物理学是由一些基本概念、规律和理论组成的体系严谨的科学,故C正确;
D.物理学是自然科学的一个分支,自然科学包括的门类更广泛,两者是有区别的,故D错误。
故选D。
要知道自然科学是研究大自然中有机或无机的事物和现象的科学,包括天文学、物理学、化学、地球科学、生物学等。
【变式1-1】我们周围的世界里充满了变化,充满了神奇。为什么会有风霜雨雪?飞机为什么能在空中飞行?电灯为什么会发光?……多少“为什么”启发我们去探索,大自然的奥秘激励我们去学习,让我们从新学科物理出发,乘着“物理探索号”扬帆远航。亲爱的同学,一学期的物理学习带给您的感受是(别担心,我们只是想了解一下情况,您选哪个答案本题都给满分,先偷着乐一下吧)( )
A.兴趣盎然,充满挑战 B.风光无限,收获满满
C.索然无味,沮丧晕船 D.五里雾中,苦海无岸
【答案】A
【解析】我们的周围处处存在物理知识,物理来源于生活,应用于生活,所以对待物理我们要兴趣盎然,充满挑战,以自己的慧眼和知识来探索我们周围的世界;
故选A。
【变式1-2】同学们已经开始走进神奇的物理世界,在学习物理的过程中,你会体会到人类在对自然奥秘的探索之路上,众多科学巨人给我们留下了无尽的财宝是( )
A.知识、方法和科学的精神 B.仪器、设备和实验结果
C.定律、公式和物理概念 D.发明、创造和科学著作
【答案】A
【解析】众多科学巨人为我们留下的不是具体的物品、成果、专著等,而是的值得大家学习借鉴知识、方法和科学的精神。这些是无尽的财宝,故B、C、D不符合题意,A符合题意。
故选A。
问题二:身边的物理现象
【典例1】根据下列物理情景,将他们分类:
(a)夕阳西下;(b)电闪雷鸣(c)湖光山色;(d)火山爆发(e)弯弓搭箭 ;(f)演奏二胡
1.属于力的现象的有______。2.属于声的现象的有______。3.属于光的现象的有______。
4.属于热的现象的有______。5.属于电的现象的有______。
【答案】 e、f b、d、f a、b、c d b
【解析】a、夕阳西下属于光现象;b、电闪雷鸣有三个物理现象:电现象,光现象,声现象;c、湖光山色,水面为平面镜,看到了山的倒影,是光的反射现象,属于光现象;d、火山爆发时,固态的岩石在高温下熔化为液态的岩浆,从火山口喷出,刚喷出的岩浆随之凝固成固态的岩石,这是一种热现象,同时会产生明亮的火焰和高能次声波;e、弯弓搭箭说明力可以改变物体的形状,属于力现象;f、演奏二胡有二个物理现象:力现象和声现象。
1.[1] 属于力的现象的有e、f。
2.[2] 属于声的现象的有b、d、f。
3.[3] 属于光的现象的有a、b、c。
4.[4]属于热的现象的有d。
5.[5] 属于电的现象的有b。
从身边的问题出发,把握物理现象所涉及的内涵,可能一个物理现象会涉及到几个方面的内容,不要割裂开来,要整体理解。
【变式2-1】物理知识渗透于生活的方方面面.以下警示语或成语中,涉及到光学知识的是( )
A.图书馆挂的警示语“请勿喧哗 B.高速公路挂的警示语“保持车距”
C.成语“一叶障目” D.成语“刻舟求剑”
【答案】C
【解析】A.图书馆挂的警示语“请勿喧哗”,是在声源处减弱噪声,不符合题意;
B.高速公路挂的警示语“保持车距”,警示语是警告司机慢行,避免交通事故,不符合题意;
C.成语“一叶障目”,是应用光的直线传播知识,符合题意;
D.成语“刻舟求剑”,剑掉到了河里,船上的人在掉剑的地方刻下标记,认为剑是在此处掉下,殊不知船是运动的,剑掉下去是不动的,这种方法是找不到剑的,应用的运动和静止的知识,不符合题意.
故选C。
【变式2-2】下面几个有趣的物理现象中,属于热现象的是( )
A.在地热喷泉上方架一口锅,能煮熟食物
B.1988年,在我国山东蓬莱海面出现一次奇特的日出景象,双日重叠,蔚为壮观
C.下雨时,先看见闪电而后听到雷声
D.每年八月,钱塘江口出现大潮,此时海水如千军万马,以排山倒海之势扑来
【答案】A
【解析】A. 在地热喷泉架一个锅,锅内的食物从中吸收热量、温度升高,而被煮熟,属于热现象;故A符合题意;
B. 奇特的日出(双日重叠)现象,属于光现象,故B不符合题意;
C. 下雨时,天上先出现闪电而后听到雷声,是因为光速大于声速,不属于热现象,故C不符合题意;
D. 钱塘江口出现大潮,是重力势能与动能之间的转化,不属于热现象,故D不符合题意。
故选A。
【基础强化】
1.关于物理学,以下说法错误的是( )
A.物理是一门自然科学课程
B.是以实验为基础的学科
C.研究物质的基本结构、相互作用和运动规律
D.物理的知识和研究方法仅应用于物理学领域
【答案】D
【解析】物理是一门以实验为基础的自然科学课程,研究物质的基本结构、相互作用和运动规律,物理学的知识和研究方法已被广泛应用到现代通信、交通、航天、材料和能源等领域。
故选D。
2.在自然界和生活中,有许多奇妙的物理现象。我们主要通过下面的哪个选项会发现有趣的和意想不到的问题。( )
A.观察和实验 B.动手和学习 C.模仿和动手 D.学习和观察
【答案】A
【解析】观察和实验是学习物理的重要方法,我们主要通过观察和实验,可以发现自然界和生活中很多有趣的和意想不到的问题。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.在物理学的发展过程中,许多物理学家作出了杰出贡献,创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.阿基米德 D.托里拆利
【答案】B
【解析】牛顿,英国著名的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家,被誉为“近代物理学之父”,万有引力定律是牛顿发现的。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.发现摆的等时性的科学家是 ( )
A.牛顿 B.阿基米德 C.伽利略 D.安培
【答案】C
【解析】意大利科学家伽利略对教堂中吊灯的摆动产生了浓厚的兴趣,于是自己用铁块制成了一个摆,通过实验发现:不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是相等的。这在物理学中称为摆的等时性原理。故选C。
5.下列哪个不是现代物理学的成就( )
A.大亚湾核电站
B.笔记本电脑
C.国际空间站的建立
D.钻木取火
【答案】D
【解析】A.大亚湾核电站,是现代物理学核能技术的应用,故A不符合题意;
B.笔记本电脑,是包括微电子技术、芯片技术、电源、数据处理、显示等现代物理学的集合体,是现代物理技术的应用,故B不符合题意;
C.国际空间站的建立,包含了空间科学、力学、现代通信、自动控制等先进的物理技术应用,故C不符合题意;
D.钻木取火,是机械能转化为内能的应用,但很早前人们就掌握了该项技术,不属于现代物理学的成就,故D符合题意。
故选D。
6.物理学就是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的 和物质 的一门科,18世纪美国物理学家富兰克林首先捕捉到 ,发现它和实验室摩擦得到的电荷是一样的。
【答案】 规律 结构 雷电
【解析】[1][2]物理学就是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科。
[3] 18世纪美国物理学家富兰克林首先捕捉到雷电,发现它和实验室摩擦得到的电荷是一样的。
【素养提升】
7.下列各种现象中,属于自然界中的物理现象的是 ,属于生活中的物理现象的是 。(填序号)
【答案】 (1)(2)(3)(4) (5)(6)
【解析】①夕阳西下,属于自然界中的物理现象;
②电闪雷鸣,属于自然界中的物理现象;
③湖光山色,属于自然界中的物理现象;
④火山喷发,属于自然界中的物理现象;
⑤拉链的开启和闭合,属于生活中的物理现象;
⑥被水“折”断了的筷子,是光从水中斜射入空气中时,光的传播方向发生了改变,属于生活中的物理现象;
故属于自然界中的物理现象的是①②③④; 属于生活中的物理现象的是⑤⑥
【点睛】自然界中的物理现象存在于自然界中,不受人为因素的影响;生活中的物理现象与人为因素有关,据此解答。
8.17~18世纪,由于生产的需要和力学、热学的发展,促进了蒸汽机的研制与改进,解决了 问题,人类社会进入了“ 时代”。19世纪由于法拉第、麦克斯韦等科学家在电磁学方面作出了巨大贡献,人类社会进入了“ 时代”。20世纪以来,物理学在更深的 和更广阔的 扩展了人类对自然界的认识,人类开始步入了一个 化、 化的高科技新时代。
【答案】 蒸汽 电气 智能 信息
【解析】[1]17~18世纪,牛顿力学的建立和热力学的发展,导致了蒸汽机的发明,解决了机械动力问题使人类进入蒸汽动力时代,进入了第一次工业革命。
[2]19世纪,法拉第、麦克斯韦等科学家在电磁学方面做出重要贡献,法拉第发现电磁感应,导致了发电机的发明,使人类进入了电气时代。
[3][4]20世纪四五十年代,物理学在更深的物质结构层次时空领域内和更广阔的智能化扩展了人类对自然界的认识,以原子能技术、航天技术和电子计算机的运用为代表的第三次工业革命开始兴起,它将人类社会带入了电子信息时代,人类步入了一个智能化、信息化的高科技新时代。
9.面对神奇的物理现象,人们在迷茫、好奇、敬畏的同时,不断地努力探索.如图所示是在物理学的发展中作出过巨大贡献的科学巨匠,你能根据介绍说出他们的名字吗?
(1)如图甲所示,他是著名的天文学家、自然科学的先驱.他用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说,有力地推动了人类文明的进程.他是 ;
(2)如图乙所示,他是经典力学和实验物理学的先驱,他率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果,有力地支持了哥白尼的日心说.他是 ;
(3)如图丙所示,他被人们誉为伟大的物理学家.他在前人研究的基础上,构建了具有划时代意义的经典物理学体系.他发现日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处,从而建立了以他的名字命名的运动三大定律.他是 ;
(4)如图丁所示,他被誉为20世纪杰出的物理学家.他认为:当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间和时间等概念都会发生变化.他是 。
【答案】 哥白尼 伽利略 牛顿 爱因斯坦
【解析】(1)哥白尼是著名的天文学家、自然科学的先驱.建立了日心说;
(2)伽利略是经典力学和实验物理学的先驱,他率先用望远镜观察天空,由此得到的关于天体运行的结果,有力地支持了哥白尼的日心说;
(3)牛顿在前人研究的基础上,构建了具有划时代意义的经典物理学体系.他发现日月星辰的运转与苹果下落有某些相似之处,从而建立了以他的名字命名的运动三大定律.
(4)爱因斯坦是20世纪杰出的物理学家和现代物理学奠基人。
【能力培优】
10.物理学是一门理论性很强的科学,历史上,很多物理学家根据理性的分析和科学的思考对未知现象做出过预言。牛顿通过用万有引力的理论计算曾大胆预言——地球因自转会在赤道附近隆起,在两极附近变平,是一个扁球体,1735年,法国科学院派了两支探险队,分赴赤道地区和高纬度地区测量地球的准确形状,返回时报告了与牛顿预言相符的结果,对此,哲学家伏尔泰不以为然,他嘲笑探险队道:“你们历经千难万险,远涉蛮荒就为了发现牛顿在家里就知道的情况!”你认为探险队的工作有意义吗?请说明理由。
【答案】见解析
【解析】探险队的工作非常有意义,因为实践是检验真理的唯一标准,物理学是一门以实验为基础的科学,物理结论是否正确需要实验证实,探险队证实了牛顿的预言,所以说他们的工作非常有意义。
11.阅读下面的短文后填空。
两小儿辩日
孔子东游,见两小儿辩斗。问其故。
一儿曰:“我以日始出时去人近,而日中时远也。”
一儿以日初远,而日中时近也。
一儿曰:“日初出大如车盖,及日中则如盘盂,此不为远者小而近者大乎?”
一儿曰:“日初出沧沧凉凉,及其日中如探汤,此不为近者热而远者凉乎?”
孔子不能决也。
两小儿笑曰:“孰为汝多知乎?”
注释:去:距离;孰为汝多知乎:谁说你多智慧呢!
(1)两小儿在探索自然时采用的方法是 ;
(2)他们在探索自然现象时的态度是 ;
(3)他们在争辩中各抒已见,不接纳对方观点,表现了他们 ;
(4)他们与孔子的理论说明两小儿 。
【答案】 观察法 实事求是 认识上有片面性 不迷信权威
【解析】(1)[1]两小儿的观点都是通过观察生活现象并联系生活实际所得,所以探索自然时两小儿采用的方法是观察法。
(2)[2]他们所用论据论点都要切合实际,所用论点均来自切身经历而非主观感受所得,态度上要实事求是的原则。
(3)[3]由于各自站在自己的角度去观察同一事物,往往角度不同结论会有所不同,他们不能接纳对方观点表现了他们认识上有片面性。
(4)[4]他们与孔子的理论说明两小儿做到理性独立思考,而不是盲目迷信权威。
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