2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：物理緒論(共15張PPT)

1、物理緒論1.什么是物理學(xué)?概括地說(shuō),物理學(xué)就是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科。一、物理學(xué)和物質(zhì)世界2.物理學(xué)的研究對(duì)象？（1）研究物質(zhì)的兩種形態(tài)實(shí)物和場(chǎng)是物質(zhì)的兩種基本形態(tài)關(guān)于實(shí)物物質(zhì)結(jié)構(gòu) 實(shí)物包括微觀粒子和宏觀物體，它的范圍是從基本粒子的亞核世界到整個(gè)宇宙。 關(guān)于場(chǎng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)例如：電磁場(chǎng)、引力場(chǎng)、各種介子場(chǎng)。(2)研究物質(zhì)最簡(jiǎn)單最基本最普遍的運(yùn)動(dòng)形式 物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)具有粒子和波動(dòng)兩種圖象。天體的、宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，分子的熱運(yùn)動(dòng)呈粒子性；微觀領(lǐng)域內(nèi)，無(wú)論場(chǎng)和實(shí)物都呈波、粒二象性。(3)研究物質(zhì)的相互作用 物質(zhì)間有四種相互作用：引力作用、電磁作用、強(qiáng)作用、弱作用。 傳遞引力相互作用 引力子傳遞電磁

2、相互作用 光子傳遞強(qiáng)相互作用 膠子傳遞弱相互作用 中間波色子研究對(duì)象包括宇觀、宏觀、介觀、微觀、生命觀。 當(dāng)今物理學(xué)的研究領(lǐng)域里有兩個(gè)尖端，一個(gè)是高能物理或稱粒子物理，另一個(gè)是天體物理。前者在最小尺度上探索物質(zhì)更深層次的結(jié)構(gòu)，后者在最大尺度上追尋宇宙的演化和起源。但是近十年的進(jìn)展表明，這兩個(gè)極端竟奇妙地銜接在一起，成為一對(duì)密不可分的姊妹科學(xué)?？臻g：微觀粒子10-15m（夸克）-宇宙尺寸1027m（哈勃 半徑）-大小跨越42個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)間：微觀粒子壽命10-24s；宇宙年齡-1018s物理學(xué)大蟒二、物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)。物理學(xué)是科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的巨大動(dòng)力。 物理學(xué)的基本概念

3、和技術(shù)被應(yīng)用到所有的自然科學(xué)。如醫(yī)學(xué)中使用的核磁共振、CT 、B超等。第一次工業(yè)革命：工業(yè)的機(jī)械化-瓦特的蒸汽機(jī) 基礎(chǔ)： 牛頓力學(xué)和波爾茲曼等創(chuàng)立的熱力學(xué)。第二次工業(yè)革命：工業(yè)的電氣化-發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)： 法拉第與麥克斯韋等建立的電磁學(xué)。第三次工業(yè)革命：工業(yè)的自動(dòng)化與核能的應(yīng)用-計(jì)算機(jī)、 光通訊、核彈、核能發(fā)電 基礎(chǔ)： 普朗克、愛(ài)因斯坦、波爾、薛定鄂等創(chuàng)立的量子力學(xué)。三、各種物理學(xué)的適用范圍低速宏觀:經(jīng)典物理學(xué)高速宏觀:相對(duì)論物理學(xué)高速微觀:相對(duì)論量子物理學(xué)注:低速既遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速;高速既接近光速;宏觀與微觀界限大約是以原子半徑10-10m為界；近年來(lái)由于材料科學(xué)的進(jìn)步,在介于宏觀和微觀的尺度

4、之間發(fā)展出研究宏觀量子現(xiàn)象的一門新興學(xué)科-介觀物理學(xué)。低速微觀:量子物理學(xué)關(guān)系：中學(xué)物理是學(xué)習(xí)大學(xué)物理的基礎(chǔ) ；大學(xué)物理是 中學(xué)物理 的繼承與發(fā)展，但不是簡(jiǎn)單的重復(fù)。差別： 如：由勻速到變速，由恒力到變力，由均勻到非 均勻，質(zhì)點(diǎn)到剛體等。2）研究的方法和使用的工具不同： 如：由初等數(shù)學(xué)到高等數(shù)學(xué)，由標(biāo)量到矢量、 由實(shí)數(shù)到 復(fù)數(shù)等。3）研究的目的不同： 如：由只知其然到知其所以然，由了解知識(shí)到 應(yīng)用知識(shí)四、大學(xué)與中學(xué)物理的關(guān)系與差別1）研究的對(duì)象不同：由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由特殊到一般。物理學(xué)的研究方法提出命題（從實(shí)驗(yàn)或已有的原理中推演出來(lái)）推測(cè)答案（建立唯象的物理模型;邏輯推理等）理論預(yù)言（解釋現(xiàn)象;

5、預(yù)言末來(lái);實(shí)驗(yàn)證偽）實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)（應(yīng)用）理論修改觀察實(shí)驗(yàn)抽象假說(shuō)理論五、如何學(xué)好物理學(xué)？ 首先,不能僅僅掌握一些知識(shí)定律和公式更不要把注意力只集中在解題上,而應(yīng)在學(xué)習(xí)過(guò)程中努力使自己逐步對(duì)物理學(xué)的內(nèi)容、方法、工作語(yǔ)言、概念和物理圖象,以及其歷史、現(xiàn)狀和前沿等方面,從整體上有個(gè)全面的了解。 關(guān)鍵是:勤于思考 悟物窮理 勤于思考,就是對(duì)新的概念、定義、公式中的符號(hào)和公式本身的含義用自己的語(yǔ)言陳述出來(lái)。對(duì)于定理的證明、公式的推導(dǎo)，最好在了解了基本思路之后，自己背著書(shū)本把它們演算出來(lái)。這樣才能對(duì)它們成立的條件、關(guān)鍵的步驟、推演的技巧等有深刻的理解。悟物窮理，就是要多向自己提問(wèn)，明確哪些是事實(shí)？哪些是推論？

6、推論是如何得來(lái)的？我為什么相信它等。物理悟理霧里學(xué)習(xí)知識(shí)有個(gè)規(guī)律：懂 會(huì) 熟 巧。要求抓好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：1、有針對(duì)性的預(yù)習(xí)2、認(rèn)真的聽(tīng)講3、必要的復(fù)習(xí)4、按時(shí)、獨(dú)立地完成作業(yè)最好把課本通讀幾遍！關(guān)鍵是要?jiǎng)邮謩?dòng)腦，勤于思考，多加練習(xí)。靜電場(chǎng)電相互作用庫(kù)侖定律靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度電通量高斯定理環(huán)路定理電勢(shì)靜電場(chǎng)的基本性質(zhì)靜電力疊加原理要點(diǎn)：1. 兩條基本實(shí)驗(yàn)定律：庫(kù)侖定律，靜電力疊加原理。3. 兩條基本定理：靜電場(chǎng)高斯定理，環(huán)路定理。 2. 兩個(gè)基本物理量：電場(chǎng)強(qiáng)度 ，電勢(shì) 。要點(diǎn)： 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)相互作用機(jī)制； 穩(wěn)定時(shí) 分布.與物質(zhì)的相互作用導(dǎo)體的靜電平衡電位移矢量 介質(zhì)中高斯定理電介質(zhì)極化電場(chǎng)能電容器靜電場(chǎng)第十章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體種類：正電荷、負(fù)電荷性質(zhì)：同號(hào)相斥、異號(hào)相吸電量：電荷的多少 單位：庫(kù)侖 C 一 電荷的基本知