高一物理秋季开学第一课（人教版2019）

物理学：研究物质及其运动规律的科学 开学第一课 导入新课 同学们已经读了两年的物理了，物理给你的印象是什么？ 物理很有趣 导入新课 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。 导入新课 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。 1. 物理学概述 2. 理学研究的特点 3. 物理学背后的科学精神 4. 物理学的应用 5. 物理学的未来 6. 如何学好高中物理 学习内容 物理学：研究物质及其运动规律的科学 一、物理学概述 物理学：研究物质及其运动规律的科学 一、物理学概述 1.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 一、物理学概述 2.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 一、物理学概述 3.物理学的发展 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 一、物理学概述 4.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。 一、物理学概述 5.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。 二、物理学研究的特点 第1节 质点 参考系 物理学：研究物质及其运动规律的科学 二、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。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。这些成果极大地丰富了人类对物质世界的认识，也展现了人类理性思维的巨大威力。 二、物理学研究的特点 1.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 托勒密 二、物理学研究的特点 1.观察与直觉 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 日心说图解 第谷手稿 第谷 开普勒 开普勒三大定律 二、物理学研究的特点 1.实验与逻辑推理 力是维持物体运动的原因 力不是维持物体运动的原因 二、物理学研究的特点 2.实验与逻辑推理 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。 假设重的物体下落快 V=4m/s V=8m/s V<8m/s 矛盾 结论：重的物体反而下落的慢了 二、物理学研究的特点 3.直觉与实验验证 三、物理学背后的科学精神 第1节 质点 参考系 物理学：研究物质及其运动规律的科学 三、物理学背后的科学精神 1.以致知的探索精神 人们在对自然界的好奇心的驱 使下研究很多问题，其中，有的能直接转化成技术，服务于实际应用，但是也有很多是当时看不到直接用途的，但科学家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、物理学背后的科学精神 2.实事求是的客观精神 物理学的目的是求真，客观事实是判断对错的标准，对就是对，错就是错。猜想和论断必须能经受得住实验的检验和逻辑的推敲。 三、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、物理学背后的科学精神 3.科学精神的价值 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。 四、物理学的应用 第1节 质点 参考系 物理学：研究物质及其运动规律的科学 四、物理学的应用 1.经典物理学的发展与应用 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。 1.经典物理学的发展与应用 19-20世纪初，电磁学的发展，直接导致发电机和无线电通信的诞生，使电能被广泛利用。电走进了千家万户，世界被电灯点亮，电话和电报把各地的人们连接起来，人类从此进入了电气时代。 第一台大型发电机 摩尔斯电报机 电话机 四、物理学的应用 2.近代物理学的发展与应用 进入20世纪以后，物理学的研究范围更加广阔。人们掌握了微观世界的规律，这更为有力的推动了技术的进步和社会的变革。 四、物理学的应用 2.近代物理学的发展与应用 对原子核的认识，使人们掌握了核能，建造了核电站，并发展了治疗肿瘤的放疗等技术。 田湾核电站 放射治疗机 四、物理学的应用 2.近代物理学的发展与应用 对固体中电子运动的研究，引发了半导体工业的诞生，导致了晶体管、集成电路和大容量电子存储技术的发明，从而使人们可以制造高性能电子计算机。 半导体芯片 中国超级计算机 四、物理学的应用 2.近代物理学的发展与应用 对原子、分子物理和光学的深入研究引发了原子钟、激光和光纤通讯等技术的诞生。 中国星载原子钟 激光通讯 四、物理学的应用 2.近代物理学的发展与应用 20世纪技术的迅猛发展，也大大推动了物理学的研究。利用工业手段人们制造了巨大的望远镜和粒子加速器等设备。 中国天眼 粒子加速器 四、物理学的应用 五、物理学的未来 第1节 质点 参考系 物理学：研究物质及其运动规律的科学 五、物理学的未来 1.20世纪以来物理学重大发现 19世纪下半叶，以力学、热学和电磁学为主要内容的经典物理学，几乎能解释当时已知的所有物理现象。因此，当20世纪第一个春天来临之际，英国物理学家、被授予“开尔文勋爵”的J.J.汤姆孙在“新春献词”的演说中，踌躇满志地宣告：“科学大厦已经基本建成……后辈物理学家只需做一些零碎的修补工作就行了。”但话音刚落，他的预言就被一个接一个的重大发现所打破。 五、物理学的未来 1.20世纪以来物理学重大发现 五、物理学的未来 1.20世纪以来物理学重大发现 五、物理学的未来 2.困扰物理学的难题 （1）目前的物质结构理论认为“夸克”构成了质子、中子等强子，但是，夸克为什么不能单独存在？ （2）如何将描述微观世界运动的量子力学我去和描述引力的广义相对论结合起来，以解释宇宙的起源和演化？ （3）能否像用麦克斯韦理论统一描述电和磁一样，用某一理论统一描述自然界的四种基本相互作用？ 五、物理学的未来 3.我们肩负的责任 “江山代有才人出，各领风骚数百年。”综观世界科技史，许多重要的科学发现都产生于科学家风华正茂的青年时期，在这个阶段他们思维敏捷、敢于创新。年轻的同学们，嗯你们当中一定会有人沿着前辈的足迹，为物理学的发展作出自己的贡献。千里之行，始于足下，学好高中物理，你就在通向成功的道路上迈出了坚实的一步。 六、如何学好高中物理 第1节 质点 参考系 物理学：研究物质及其运动规律的科学 六、如何学好高中物理 1.高中物理与初中物理区别 内容深度不同 在过山车圆形轨道顶部时，乘客头朝下不会掉下来吗？是安全的作用让乘客不掉下来的？ 六、如何学好高中物理 1.高中物理与初中物理区别 内容深度不同 六、如何学好高中物理 1.高中物理与初中物理区别 内容广度不同 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就有感应电流产生。 左图是即使切割磁感线运动，回路中没有感应电流产生。 六、如何学好高中物理 1.高中物理与初中物理区别 高中物理研究思路和手段更多 定性 理论分析 实验归纳 定量 六、如何学好高中物理 2.学习高中物理常见的一些误区 (1)只听只看不动手。听课的时候不动笔，抱个膀，仰个脖，听老师讲。高中物理知识需要通过听、记、写、练不断内化知识的联系。只听，不动笔记、不动手画，是很难把知识真正掌握的。 (2)上课不听下课补。很多同学上课不用功，下课想着刷题来弥补，这是非常不理智的。高中物理内容关联度高，思考问题的方式方法比较缜密，如果上课时不紧跟老师，很可能错过知识高频点和易错点。 六、如何学好高中物理 3.如何学好高中物理 (1)要重视听课，这是学物理的第一步。高中物理内容多，且语言凝练抽象，是很难通过自学学懂的，一定要重视课堂学习，提高自己的听课效率，这比课下花几倍的时间弥补更有效果。 (2)做好笔记和改错。物理课讲的内容量和深度都是远超教材的，老师讲课时会有个别内容上的拓展和补充，有个别不理解的也是正常情况，只要我们做好笔记和标注，不明白的课下反复的看或问老师，直到把知识点彻底弄懂。 认真对待学习中的每一次错误，认真改错，你会发现同样的错误你会不断地犯，只要多复习，就会逐渐避免。 六、如何学好高中物理 3.如何学好高中物理 (3)做好阶段性复习和总结。高中物理内容多，且语言凝练抽象，是很难通过自学学懂的，一定要重视课堂学习，提高自己的听课效率，这比课下花几倍的时间弥补更有效果。 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$