序言物理學與人類文明

1、伽利略牛頓(ni dn)導入新課共三十四頁 讓我們一起感受身邊物理的物理知識。 蘋果熟了為什么會從樹上掉下來？那為什么火箭又能將航天員乘坐的神州飛船推上天呢？最后飛船為什么又能平穩(wěn)地在太空遨游呢？這就是物理。還有，大家都喜歡(x huan)看電視吧，電視中一個個精彩的節(jié)目，會令屏幕前的你流連忘返，開懷捧腹。那么，電視臺的直播間的畫面和音樂是怎么即時傳過來的？又是怎樣在電視屏幕上顯示出來的呢？這些現(xiàn)象就是物理。共三十四頁緒言(x yn) 物理學與人類物理共三十四頁 通過演示與講解，讓學生對物理學有大致的了解(lioji)：了解(lioji)物理學研究哪些問題；了解(lioji)物理學與其他科學和

2、技術的關系；了解(lioji)物理學對人類文明所起的作用。通過讓學生課后討論、寫讀后感的形式，理解為什么要學習高中物理以及怎樣才能學好高中物理，為今后深入學習作好思想準備與方法準備。 教學目標共三十四頁一、物理學二、物理學與社會(shhu)進步三、物理學與思維觀念四、物理學的未來本節(jié)導航共三十四頁一、物理學 物理學是一門(y mn)自然科學。它起始于伽利略和牛頓的年代。經(jīng)過三個多世紀的發(fā)展，它已經(jīng)成為一門(y mn)有眾多分支的、令人尊敬和熱愛的基礎科學。共三十四頁物理在發(fā)展(fzhn)，社會在進步共三十四頁 在遠到宇宙深處，近到至咫尺之間，大到廣表蒼穹，小到微觀粒子的浩瀚而又精細的時空中，物

3、理學研究物質(zhì)存在的基本形式，以及它們的性質(zhì)和運動規(guī)律。物理學還研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構，在不同層次上認識物質(zhì)的各種組成部分(z chn b fn)及其相互作用，以及它們運動和轉(zhuǎn)化的規(guī)律。因此，說物理學是關于“萬物之理”的學問并不為過。 共三十四頁 神七升空(shn kn)“長征二號”F型火箭載著神舟號在人航天飛船直入云霄(ynxio)。物理學的理論基礎是空間技術的基礎。共三十四頁 （1）在牛頓力學和萬有引力定律的基礎(jch)上發(fā)展起來的空間物理，能把宇宙飛船送上太空，使人類實現(xiàn)了飛天的夢想。也使中國人“九天攬月”成為可能。 （2）帶電粒子在電場中的運動規(guī)律在科學技術的許多領域(ln y)都有重大意

4、義。電子顯微鏡、電子顯像管，磁控管、粒子加速器等都與它密切相關。電視機顯像管的剖面圖共三十四頁 （3）原子核物理學的進展，是人類直接利用射線和核能成為(chngwi)現(xiàn)實?；寄[瘤的病人(bngrn)在接受放射治療共三十四頁 （4） 20世紀初相對論和量子力學的建立，是物理學史上驚天動地的革命。由此誕生地近代物理學以雷霆萬物之勢將世界帶入高科技時代，組成物質(zhì)的微粒服從量子規(guī)律。因此半導體芯片等產(chǎn)業(yè)(chny)離不開量子力學的理論支撐?？梢哉f，沒有力學就沒有現(xiàn)代技術，也就沒有現(xiàn)代化的生活。半導體芯片的照片(zhopin)共三十四頁 （5）20世紀60年代初，激光器誕生，激光物理(wl)的誕生，激光

5、物理(wl)的進展為激光在制造業(yè)，醫(yī)療技術和國防工業(yè)中的應用打開了大門。光彩奪目(gung ci du m)的激光束共三十四頁 （6）當溫度低于超導轉(zhuǎn)變點時，超導體具有完全抗磁性，下方的超導體如同一塊和上方的永磁體同極相對的磁鐵一樣，是永碰體片漂浮起來。20世紀0年代，高溫超導體的研究取得(qd)重大突破，為超導的實際應用開辟了道路。 超導磁懸浮照片，圖中上面是用超強永磁體制成的圖片，下面是燒制的高溫(gown)超的導體。共三十四頁 （7）20 世紀 90年代發(fā)展起來的納米科技，使人們可以(ky)按自己的需要去設計并重新排列原子或原子團，使其具有人們希望的特性。這使人們在材料科學的研究中邁出了

6、及其重要的一步。 量子圍欄，它是用掃描隧道顯微鏡吧48個Fe原子搬到Cu表面(biomin)上構成的。共三十四頁DNA的雙螺旋結(jié)構(jigu) （8）生命科學的巨大進展離不開物理學的基礎。脫氧核糖核酸（DNA）是存在于細胞核中的一種重要物質(zhì)，它是儲存和傳遞(chund)生命信息的物質(zhì)基礎。1953年，生物學家沃森和物理學家克里克利用X射線衍射的方法在卡文迪許實驗室成功的測定了DNA雙螺旋結(jié)構。共三十四頁第一輛蒸汽機車(zhn q j ch)（模型） （1）18世紀中葉，蒸汽機的改進和廣泛應用得益于熱學的研究，蒸汽機的廣泛使用，促進了手工生產(chǎn)向機械化大生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，并使路上(l shng)和海上大

7、規(guī)模的長途運輸成為可能，這大大推動了社會發(fā)展。二、物理學與社會進步共三十四頁我們生活(shnghu)在電氣化的時代 （2）19世紀(shj)后半葉，在電磁學研究的基礎上發(fā)展起來的電力工業(yè)，給生產(chǎn)和生活帶來深刻的影響，是人類社會進入了電氣時代。共三十四頁 （3）20世紀70年代，微觀物理方面的重大突破開創(chuàng)了微電子工業(yè)，從而觸發(fā)了第三次工業(yè)革命。世界開始(kish)進入以電子計算機應用為特征的信息時代。信息時代共三十四頁古人(grn)心中的宇宙三、物理學與思想觀念共三十四頁 16世紀，人們意識到地球和行星(xngxng)都在繞太陽運動。 現(xiàn)代天文學家已經(jīng)觀測到距我們(w men)140億光年的天體

8、。 共三十四頁 （1）在人類文明的初期人們大地(dd)是一個大扁盤，物理學的發(fā)展使人類對大地(dd)乃至宇宙的認識發(fā)生了翻天腹地的變化。從“天圓地方”到“地心說”到“日心說”；從太陽系到河外星系；從靜態(tài)的宇宙道膨脹的宇宙，從“盤古開天地”到“大爆炸”的宇宙演化論共三十四頁 哈雷彗星和它的公轉(zhuǎn)軌道。公元前613年至公元1910年，中國有它31次回歸的記錄。1705年，英國天文學家哈雷根據(jù)牛頓的萬有引力的定律正確(zhngqu)的語言了它的回歸。共三十四頁 單變量數(shù)值仿真。洛倫茲僅僅相差0.0001的兩個(lin )初始條件輸入一個數(shù)學方程，計算得出的兩條曲線不久就會分道揚鑣，南轅北轍，真是“差之

9、毫厘，失之千里”。共三十四頁哈雷彗星(h li hu xn)共三十四頁 在牛頓力學建立后，人們能精確地預言哈雷彗星每76年回歸地球一次。這意味著，已知受力情況和初始條件物體的位置和速度，就可以求出以后任何時刻物體的位置和速度，因此，人們形成了“機械決定論”的思維方式。很自然的，人們夢想對天氣也能做同樣(tngyng)的預報。共三十四頁 20世紀60年代初，美國氣象學家洛倫茲研究了服從三個含有非線性項方程的氣象末次昂系統(tǒng)，揭示(jish)了復雜系統(tǒng)的行為對微小初值差異的沒感性依賴性，從而斷言藏起天氣預報不可能實現(xiàn)。為此，他提出了“一只蝴蝶在巴西扇動翅膀，有可能在美國德克薩斯引起一場龍卷風”的說法

10、，被稱為“蝴蝶效應”。這就動搖了長期在人頭腦中站主導地位的“機械決定論”的思維方式。共三十四頁我國泰山(tishn)核電站共三十四頁 科學活動是人類認識自然的活動，現(xiàn)代技術已經(jīng)與科學技術密不可分了。科學救贖方面的突破對于社會發(fā)展會起到至關重要的作用，正是科學成果在技術上的應用，才創(chuàng)造了我們今天的物質(zhì)文明，然而事實表明(biomng)，技術是一把“雙刃刀”當人類黑爾明智的利用技術時，他給人類帶來很多恩惠；但是，利用不當，甚至濫用就會給人類帶來諸如生態(tài)失衡，資源枯竭等問題，人們又責任避免i技術的濫用，既要大力發(fā)展和利用技術，還要細致的分析技術帶來的正負面的效應，積極開展技術評價和技術預見工作，讓技

11、術很好的服務于人類。共三十四頁四、物理學的未來 科幻與科技，是一對分割不開的“情侶”，而聯(lián)系它們之間的紐帶，就是人們豐富的想象和科技人員孜孜不倦的追求精神?？苹秒娪爸辛钊搜Ｄ康母鞣N( zhn)高科技產(chǎn)品和場景，與人們的現(xiàn)實生活距離有多遙遠？ 共三十四頁物理(wl)呼喚年輕的心 哥白尼提出日心說時是38歲；牛頓和萊布尼茨發(fā)明微積分時分別是22歲和28歲；愛迪生發(fā)明留聲機時是29歲，發(fā)明電燈時是31歲，貝爾發(fā)明電話時是29歲；居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳、釷、釙三種元素的放射性時是31歲；愛因斯坦提出狹義相對論時是26歲，提出廣義相對論時是37歲；沃森和克里克提DNA雙螺旋結(jié)構時分別是25歲和37歲.共三十四頁

12、 科學走進21世紀，仍有許多(xdu)的難題困擾著科學家，期待著人們?nèi)ヌ剿鳎グl(fā)現(xiàn)。 “江山代有人才出，各領風騷數(shù)百年”。 每個同學都應該努力。共三十四頁 課后感想 為什么要學習高中物理？怎樣學好高中物理？ 1、什么要學習高中物理？ 使人能適應現(xiàn)代社會的需要 使人能夠進一步學習 使人的素質(zhì)得到顯著提高 2、怎樣才能學好高中物理？ 認真閱讀(yud)，學會自學 認真聽講，獨立思考 做好實驗，做好練習共三十四頁內(nèi)容摘要伽利略。在遠到宇宙深處，近到至咫尺之間，大到廣表蒼穹，小到微觀粒子的浩瀚而又精細的時空中，物理學研究物質(zhì)存在的基本形式，以及它們的性質(zhì)和運動規(guī)律。（6）當溫度低于超導轉(zhuǎn)變點時，超導體具有完全抗磁性，下