序言 物理学：物质及其运动规律的科学 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

物理组 序言 物理学：物质及其运动规律的科学 高一开学第一课 好奇心也是我们学好物理动力之一 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。 哪吒2票房为什么这么高？ 雷达如何测距？ 又是如何测速呢？ 好奇心是兴趣的起点，兴趣是我们最好的老师 高中阶段如何从培养物理学习的兴趣 1、将物理现象原始的好奇转化为可持续探索物理背后的本质。----好好听课，认真做题，努力改错。 2、渐进式成就反馈------对于做对的每一道题，完成每一天的作业，每一次考试的成绩，都要给自己正向的奖励（高中学习物理的道路上一定不会一帆风顺，坎坷是常态，但是每一个成就都值得给自己一份奖励哦）。 3、在高中物理课堂将探索原理行为转化为无意志消耗的日常实践---将物理的学习变成一种习惯，将优秀变成一种习惯。 洞天察地，万物之理——物理学概述 萌芽时期： 亚里士多德（前384年～前322年） 阿基米德（前287年～前212年） 洞天察地，万物之理——物理学概述 正式诞生： 伽利略（1564～1642年） 牛顿（1643～1727年） 经过四个世纪的发展，物理学已经成为一门分支众多、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学科。 原子核物理学 粒子物理学 凝聚态物理学 天体物理学 激光物理学 等离子体物理学 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，说物理学是关于“万物之理”的学问并不为过。 洞天察地，万物之理——物理学概述 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规律和内在联系。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。 洞天察地，万物之理——物理学概述 高中物理也要求大家重视数学计算 保持想象力， 保持打破砂锅问到底的习惯 观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 波兰天文学家尼古拉·哥白尼，他于1543年发表《天体运行论，后续开普勒，伽利略，牛顿继承并发展了它。 站在海岸边，当帆船从地平线驶近时，先看到桅杆顶端，然后才逐渐看到船身这证明地球表面是弯曲的，而非平坦的方形。 学生可以定期记录火星在夜空中的位置变化（例如每周一次，持续数月），使用星图或简单望远镜辅助。通过对比记录，学生会发现火星有时在恒星背景上出现“后退”现象（即逆行） “日心说” 观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 丹麦科学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特（Hans Christian Ørsted），他在1820年通过实验首次揭示了电流能够产生磁场这一现象，即电流的磁效应‌，实验过程中，奥斯特将通电导线放置在磁针上方，观察到磁针发生了明显的偏转，从而直接证明了电流产生了磁场。那磁场能否让导体产生电流呢 观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 法拉第在奥斯特发现电流的磁效应（即电能生磁）后，开始思考磁能否生电的问题‌，他从1822年起持续探索，经过10年的实验努力，最终在1831年取得了突破性发现，揭示了电磁感应现象的原理‌。 提 出 命 题 推 测 答 案 理 论 预 言 实 验 验 证 修 改 理 论 现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学 从新的观测事实或实验事实中提炼出来，或从已有原理中推演出来 建立模型；用已知原理对现象作定性解释，进行逻辑推理和数学演算 新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言 一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则 当一个理论与实验事实不符时，它就面临着被修改或被推翻 观察现象，揭示本质——物理学研究的特点 学以致知，客观理性——物理学背后的科学精神 1、首先是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。 2、其次是实事求是的客观精神 猜想和论断必须能经受得住实验的检验和逻辑的推敲。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 3、还有就是理性分析的精神 物理学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。 揭示自然，造福人类——物理学的应用 17世纪，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。 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。 20世纪以后，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；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（图0-4）；对原子、分子物理和光学的深入研究，引发了原子钟、激光和光纤通信等技术的诞生。 前景广阔，充满挑战——物理学的未来 物理学如同一座大厦，已经被建设得很壮观了，但尚未完工，也许永远也不会完工，更壮观的还在后面，还在 等待着我们去建设和探索。 多数同学今后未必进行基础科学的研究，但是，不论从事什么职业，高中物理积累的科学知识，学到的科学方法和实事求是、讲求逻辑的理性科学精神，都将会使你终身受益。 “ 前景广阔，充满挑战——物理学的未来 当前，还有许多困扰物理学的难题。 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？如何将描述微观世界运动的量子力学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？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（弱力、强力、电磁力和引力）？这些问题都有待人们去探索。 技术发展的需求，也提出了许多有价值的问题。如何制造可以方便使用的超导材料？如何开发更为清洁的能源？如何进一步提升计算机的性能？这些问题都与物理学直接相关。子等强子，但是，夸克为什么不能单独存在？如何将描述微观世界运动的量子力学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？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（弱力、强力、电磁力和引力）？这些问题都有待人们去探索。 课 程 简 介 高中物理学习什么？ 怎样学好高中物理 1、认真听讲，做好笔记； 3、独立思考，多问多悟； 4、重视观察，动手实验； 2、做好练习，加深理解； 5、备好错题，做好总结。 良好的学习习惯的养成从现在开始！！！ 最后，祝高一新同学在物理学习中得到快乐，取得好成绩! $$