内容正文:
开启科学探究之旅 导入 项目 内容 图1 沙滩上的探索者 “沙滩上,和煦的阳光下,一个孩子在无忧无虑地玩耍。他时而凝望大海,时而低头捡拾五彩的卵石与贝壳。望着波涛汹涌的大海,他心中充满好奇:这深邃的海洋里,究竟蕴藏着怎样一个神秘的世界呢?” 思考:你是否也像这个孩子一样,对身边的世界充满好奇?天空为何是蓝色的?月亮为什么会“跟着”人走?这些看似平常的问题,正是物理学探索的起点。 物理学,就如同探索这片神秘的大海,它是我们理解周围广阔、绚丽物理世界的钥匙,帮助我们解开那些藏在自然现象背后的奥秘。 知识点对点 知识1 有趣有用的物理 1.有趣的物理 项目 内容 情景举例 生活中的现象丰富多彩,其中许多与物理有关。 图2 大雨将至天空电闪雷鸣 图3 雨过初晴的彩虹 图4 轻飘飘的树叶会坠向地面 图5 巨型飞机却能遨游长空 力 图6 毽子踢向空中仍会落回地面 图7 在太空你的重力可以为0(失重) 图8 火箭升空 热 图9 雪花 图10 冰雹 图11 露水 图12 雾 声 图123 蝈蝈两前翅摩擦振动 图14 二胡弦的振动 图15 人声带的振动 光 图16 湖面上美丽的倒影 图17 眼镜让我们看清了物体 图18 望远镜让我们看清了遥远的星空 电 图19 小太阳通电后则会发热 图20 发电机 图21 风扇通电后会转动 磁 图22 磁盘 图23 磁卡 图24 冰箱贴 图25 指南针 物理定义 物理是研究物质及其运动规律的一门科学,它涉及力、热、声、光、电、磁等形形色色的物理现象。 为了感受物理学的奇妙,我们一起来看看下面两个有趣的实验。 2.演示实验 项目 演示实验1:重新沸腾的水 演示实验2:转动的线圈 实验步骤 先将水烧开后移开热源,待水停止沸腾;随后迅速塞上瓶塞,倒置烧瓶,并向瓶底浇淋冷水,观察变化。 将线圈置于支架上,下方放置强磁铁,最后闭合开关接通电源,观察线圈的状态变化。 图示 图26 重新沸腾的水 图27 转动的线圈 实验现象 原本已经停止加热、不再沸腾的水,在向瓶底浇上冷水后,瓶内竟然再次产生气泡,水重新沸腾了起来! 接通电源的瞬间,原本静止的线圈会在支架上快速转动起来,断开电源后,线圈则逐渐停止转动。 思考 为什么冷水能让不再沸腾的水重新沸腾起来? 是什么无形的力量推动了线圈的转动?电和磁之间究竟隐藏着怎样的联系? 3.想想做做 项目 想想做做1 想想做做2 操作 1. 观察细节:用放大镜看自己的指纹 2. 眺望远处:用放大镜看窗外的物体 3. 组合尝试:手持两个放大镜,调节间距,透过它们观察前方的物体。 在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开。乒乓球会下落吗? 图示 图28 用放大镜观察物体 图29 向下吹乒乓球 现象 1.发现纹路被放大、变清晰; 2.观察到的景象与看指纹时截然不同,是倒立缩小的像; 3.当两个放大镜的距离达到某一个值时,能通过放大镜清楚地看到远处物体的倒立的像,也就是做成了一个望远镜。 乒乓球不会下落,反而稳稳地“粘”在漏斗口。 思考 近距离观察指纹成正立放大的像,而观察远处物体却成倒立缩小的像,这是为什么? 为什么向下吹,乒乓球却不掉下来? 4.有用的物理 项目 物理学与科技进步 核心理论基石:电磁感应现象 科学家发现导体切割磁感线可产生感应电流,揭示了电与磁的内在联系,为电能的大规模利用奠定了理论基础。 能源革命:电力时代 基于电磁感应制造的发电机,将机械能转化为电能,让电力走进千家万户,彻底改变了人类的生产与生活方式。 信息飞跃:半导体技术 半导体物理的突破催生了晶体管与集成电路,实现了海量信息的存储与高速运算,构建了现代互联网信息社会。 核心洞察 物理学不仅是知识的探索,更是推动能源、信息等关键领域技术革新的根本动力。 图示 图30 从火箭升空到集成电路,电磁学与半导体物理构成了现代科技文明的核心骨架,推动人类社会的持续跃迁。 理论基石:牛顿力学体系 牛顿力学确立了宏观世界中运动与力的关系,为物体的受力分析、运动轨迹计算提供了严密的数学工具,是现代交通技术的理论源头。 技术落地:现代交通的飞跃 基于力学原理优化的动力系统与结构设计,让汽车、高铁、飞机等交通工具实现了速度与安全性的双重突破,彻底重构了人类的时空观念。 图示 图31 物理学的发展促进了技术的进步,技术的进步又推动物理学的深入研究,二者相辅相成,共同为人类文明的前行提供源源不断的动力。 项目 物理学的社会价值 改善生活品质 从日常使用的电器到便捷的交通工具,物理学提供的核心技术与工具,全方位提升了人类的生活舒适度与便捷性。 夯实科技根基 作为现代工程技术的基石,物理学的每一次突破都为航天、半导体、能源等前沿领域的发展提供了根本原理支撑。 驱动社会进步 通过推动生产力的飞跃式发展,深刻改变了社会的经济结构与组织形态,为人类文明的持续进阶注入了持久动力。 拓展宇宙认知 帮助人类突破感官的局限,探索宇宙的起源、演化与未来,构建起宏大而严谨的自然图景,深化对世界本质的理解。 图示 图32 物理学不仅重塑了我们的生存环境,更深刻地影响了人类的思维范式与价值体系,成为驱动现代文明演进的核心力量。 知识2 怎样学好物理 项目 一:善于观察,发现问题 二:勤于思考,科学推理 内容 物理学的宗旨是发现自然现象背后的规律。学好物理的第一步,就是要做生活的有心人,注意观察身边的各种现象,并用科学的眼光去审视,努力从中发现值得探究的科学问题。 在观察、实验、看书、听课时,要多动脑筋、勤于思考,养成根据证据进行推理的习惯,培养探究自然规律的能力,让物理学习从“知道”走向“理解”。 举例 观察:冰棍周围的“白气”是向上飘,还是向下落? 观察:裸露的高压电线十分危险,为什么小鸟却能站在上面若无其事? 图示 图33 冰棍的“白气” 图34 高压线上的小鸟 感悟 发现问题是解决问题的基础。保持一颗好奇心,让观察成为你探索物理世界的第一把钥匙。 学习科学知识不能只机械地背诵条文,要力求理解。拒绝死记硬背,让知识在思考中真正“活”起来。 项目 三:勇于探究,得出规律 四:乐于实践,联系实际 内容 物理学是一门以实验为基础的科学,动手实验是学习物理的重要方法。只有亲手操作、亲眼观察,才能真正理解物理规律,发现科学的奥秘。 物质知识是从实际中来的,又要应用到实际中去。这样不仅能发现又价值的问题,还能学到解决真是问题所需要的知识和方法,更好地将科学技术与时间生活像结合。 举例 我们都有这样的体验:随着人体进入水中的部分增大,感受到的浮力也变大。在探究浮力的规律时,可以据此提出相应的猜想,然后通过实验进行探究,检验猜想,得出规律。 我们像制作一个可以飞行的建议模型飞机,如果知道了飞机飞行原理,就可以在模型飞机的材料、形状、动力等方面进行合理的设计与选择,最后做出可以飞行的建议模型飞机。 图示 图35 感受浮力变化 图36 简易模型飞机 感悟 干中学,不追求完美的开局,在真实体会中迭代 纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行 知识3 科学探究之旅 项目 内容 概念 科学探究之旅就是人类永无止境的探究历程。伟大的物理学家牛顿,有一段名言值得我们回味: 我不知道世界会怎样看待我,然而我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩,不时地寻找比较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳,以此为乐,而我面前,则是一片尚待发现的真理的大海。 图示 图37 牛顿 牛刀小试 1.物理是研究 及其 的一门科学,它涉及 、 、 、 、 等形形色色的物理现象。 2.以下哪个不是有关物理现象的( ) A. B. C.D. 3.下列各项体现光的直线传播的是( ) A.B. C. D. 手的影子 筷子折断 霹雳闪电 知了叫声 4.在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。下图中的四把铁锤,质量相同、形状不同。为了更容易打破玻璃,应该选择的铁锤是( ) A. B. C. D. 第 2 页 共 4 页 学科网(北京)股份有限公司 $
开启科学探究之旅
· 导入
项目
内容
图1 沙滩上的探索者
“沙滩上,和煦的阳光下,一个孩子在无忧无虑地玩耍。他时而凝望大海,时而低头捡拾五彩的卵石与贝壳。望着波涛汹涌的大海,他心中充满好奇:这深邃的海洋里,究竟蕴藏着怎样一个神秘的世界呢?”
思考:你是否也像这个孩子一样,对身边的世界充满好奇?天空为何是蓝色的?月亮为什么会“跟着”人走?这些看似平常的问题,正是物理学探索的起点。
物理学,就如同探索这片神秘的大海,它是我们理解周围广阔、绚丽物理世界的钥匙,帮助我们解开那些藏在自然现象背后的奥秘。
· 知识点对点
知识1 有趣有用的物理☆
1.有趣的物理
项目
内容
情景举例
生活中的现象丰富多彩,其中许多与物理有关。
图2 大雨将至天空电闪雷鸣
图3 雨过初晴的彩虹
图4 轻飘飘的树叶会坠向地面
图5 巨型飞机却能遨游长空
力
图6 毽子踢向空中仍会落回地面
图7 在太空你的重力可以为0(失重)
图8 火箭升空
热
图9 雪花
图10 冰雹
图11 露水
图12 雾
声
图123 蝈蝈两前翅摩擦振动
图14 二胡弦的振动
图15 人声带的振动
光
图16 湖面上美丽的倒影
图17 眼镜让我们看清了物体
图18 望远镜让我们看清了遥远的星空
电
图19 小太阳通电后则会发热
图20 发电机
图21 风扇通电后会转动
磁
图22 磁盘
图23 磁卡
图24 冰箱贴
图25 指南针
物理定义
物理是研究物质及其运动规律的一门科学,它涉及力、热、声、光、电、磁等形形色色的物理现象。
为了感受物理学的奇妙,我们一起来看看下面两个有趣的实验。
2.演示实验
项目
演示实验1:重新沸腾的水
演示实验2:转动的线圈
实验步骤
先将水烧开后移开热源,待水停止沸腾;随后迅速塞上瓶塞,倒置烧瓶,并向瓶底浇淋冷水,观察变化。
将线圈置于支架上,下方放置强磁铁,最后闭合开关接通电源,观察线圈的状态变化。
图示
图26 重新沸腾的水
图27 转动的线圈
实验现象
原本已经停止加热、不再沸腾的水,在向瓶底浇上冷水后,瓶内竟然再次产生气泡,水重新沸腾了起来!
接通电源的瞬间,原本静止的线圈会在支架上快速转动起来,断开电源后,线圈则逐渐停止转动。
思考
为什么冷水能让不再沸腾的水重新沸腾起来?
答:这是物态变化知识,第 三章学习到。
是什么无形的力量推动了线圈的转动?电和磁之间究竟隐藏着怎样的联系?
答:这是磁学电动机知识,九年级物理学到。
3.想想做做
项目
想想做做1
想想做做2
操作
1. 观察细节:用放大镜看自己的指纹
2. 眺望远处:用放大镜看窗外的物体
3. 组合尝试:手持两个放大镜,调节间距,透过它们观察前方的物体。
在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开。乒乓球会下落吗?
图示
图28 用放大镜观察物体
图29 向下吹乒乓球
现象
1.发现纹路被放大、变清晰;
2.观察到的景象与看指纹时截然不同,是倒立缩小的像;
3.当两个放大镜的距离达到某一个值时,能通过放大镜清楚地看到远处物体的倒立的像,也就是做成了一个望远镜。
乒乓球不会下落,反而稳稳地“粘”在漏斗口。
思考
近距离观察指纹成正立放大的像,而观察远处物体却成倒立缩小的像,这是为什么?
答:这是凸透镜相关知识,第五章学习到。
为什么向下吹,乒乓球却不掉下来?
答:这是压强知识,八年级下册第九章学习到。
4.有用的物理
项目
物理学与科技进步
核心理论基石:电磁感应现象
科学家发现导体切割磁感线可产生感应电流,揭示了电与磁的内在联系,为电能的大规模利用奠定了理论基础。
能源革命:电力时代
基于电磁感应制造的发电机,将机械能转化为电能,让电力走进千家万户,彻底改变了人类的生产与生活方式。
信息飞跃:半导体技术
半导体物理的突破催生了晶体管与集成电路,实现了海量信息的存储与高速运算,构建了现代互联网信息社会。
核心洞察
物理学不仅是知识的探索,更是推动能源、信息等关键领域技术革新的根本动力。
图示
图30 从火箭升空到集成电路,电磁学与半导体物理构成了现代科技文明的核心骨架,推动人类社会的持续跃迁。
理论基石:牛顿力学体系
牛顿力学确立了宏观世界中运动与力的关系,为物体的受力分析、运动轨迹计算提供了严密的数学工具,是现代交通技术的理论源头。
技术落地:现代交通的飞跃
基于力学原理优化的动力系统与结构设计,让汽车、高铁、飞机等交通工具实现了速度与安全性的双重突破,彻底重构了人类的时空观念。
图示
图31 物理学的发展促进了技术的进步,技术的进步又推动物理学的深入研究,二者相辅相成,共同为人类文明的前行提供源源不断的动力。
项目
物理学的社会价值
改善生活品质
从日常使用的电器到便捷的交通工具,物理学提供的核心技术与工具,全方位提升了人类的生活舒适度与便捷性。
夯实科技根基
作为现代工程技术的基石,物理学的每一次突破都为航天、半导体、能源等前沿领域的发展提供了根本原理支撑。
驱动社会进步
通过推动生产力的飞跃式发展,深刻改变了社会的经济结构与组织形态,为人类文明的持续进阶注入了持久动力。
拓展宇宙认知
帮助人类突破感官的局限,探索宇宙的起源、演化与未来,构建起宏大而严谨的自然图景,深化对世界本质的理解。
图示
图32 物理学不仅重塑了我们的生存环境,更深刻地影响了人类的思维范式与价值体系,成为驱动现代文明演进的核心力量。
知识2 怎样学好物理☆
项目
一:善于观察,发现问题
二:勤于思考,科学推理
内容
物理学的宗旨是发现自然现象背后的规律。学好物理的第一步,就是要做生活的有心人,注意观察身边的各种现象,并用科学的眼光去审视,努力从中发现值得探究的科学问题。
在观察、实验、看书、听课时,要多动脑筋、勤于思考,养成根据证据进行推理的习惯,培养探究自然规律的能力,让物理学习从“知道”走向“理解”。
举例
观察:冰棍周围的“白气”是向上飘,还是向下落?
观察:裸露的高压电线十分危险,为什么小鸟却能站在上面若无其事?
图示
图33 冰棍的“白气”
图34 高压线上的小鸟
感悟
发现问题是解决问题的基础。保持一颗好奇心,让观察成为你探索物理世界的第一把钥匙。
学习科学知识不能只机械地背诵条文,要力求理解。拒绝死记硬背,让知识在思考中真正“活”起来。
项目
三:勇于探究,得出规律
四:乐于实践,联系实际
内容
物理学是一门以实验为基础的科学,动手实验是学习物理的重要方法。只有亲手操作、亲眼观察,才能真正理解物理规律,发现科学的奥秘。
物质知识是从实际中来的,又要应用到实际中去。这样不仅能发现又价值的问题,还能学到解决真是问题所需要的知识和方法,更好地将科学技术与时间生活像结合。
举例
我们都有这样的体验:随着人体进入水中的部分增大,感受到的浮力也变大。在探究浮力的规律时,可以据此提出相应的猜想,然后通过实验进行探究,检验猜想,得出规律。
我们像制作一个可以飞行的建议模型飞机,如果知道了飞机飞行原理,就可以在模型飞机的材料、形状、动力等方面进行合理的设计与选择,最后做出可以飞行的建议模型飞机。
图示
图35 感受浮力变化
图36 简易模型飞机
感悟
干中学,不追求完美的开局,在真实体会中迭代
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行
知识3 科学探究之旅☆
项目
内容
概念
科学探究之旅就是人类永无止境的探究历程。伟大的物理学家牛顿,有一段名言值得我们回味:
我不知道世界会怎样看待我,然而我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩,不时地寻找比较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳,以此为乐,而我面前,则是一片尚待发现的真理的大海。
图示
图37 牛顿
· 牛刀小试
1.物理是研究物质及其运动规律的一门科学,它涉及力、热、声、光、电等形形色色的物理现象。
2.以下哪个不是有关物理现象的( C )
A. B. C.D.
3.下列各项体现光的直线传播的是( A )
A.B. C. D.
手的影子 筷子折断 霹雳闪电 知了叫声
4.在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。下图中的四把铁锤,质量相同、形状不同。为了更容易打破玻璃,应该选择的铁锤是( D )
A. B. C. D.
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