滬科版八年級(jí)物理 （站在巨人的肩膀上）打開物理世界的大門教育教學(xué)課件

第一章打開物理世界的大門站在巨人的肩膀上

1.知識(shí)園地——碩果累累2.科學(xué)探究——其樂無窮3.了解科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)（重點(diǎn)）4.科學(xué)精神---永遠(yuǎn)高揚(yáng)一、知識(shí)園地——碩果累累

1.自主學(xué)習(xí)人類在認(rèn)識(shí)自然的過程中，積累了大量的知識(shí)，請(qǐng)閱讀教材“知識(shí)園地——碩果累累”部分內(nèi)容，了解什么是物理學(xué)？物理學(xué)的研究范圍？研究物理學(xué)最基本的方法？物理知識(shí)的一些現(xiàn)代應(yīng)用。物理學(xué)是研究自然界的物質(zhì)、相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)。1.什么是物理學(xué)？2.物理學(xué)的研究范圍？力、熱、光、聲、電、原子等。3.研究物理學(xué)最基本的方法？觀察、實(shí)驗(yàn)。交流與展示4.應(yīng)用：科學(xué)家利用掌握的知識(shí)，成功地把人類送入太空。實(shí)現(xiàn)了人類的飛翔之夢(mèng)，登上月球、遨游太空。電子顯微鏡——人類的“火眼金睛”。集中電路、超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展。物理學(xué)知識(shí)廣泛應(yīng)用于：現(xiàn)代通訊、交通、航天、材料、能源等方面。二、科學(xué)探究——其樂無窮1.自主學(xué)習(xí)科學(xué)巨人不僅為我們留下了知識(shí)的宮殿，而且還創(chuàng)建了科學(xué)的探究方法。貢獻(xiàn)最大的應(yīng)該是意大利的物理學(xué)家伽利略。請(qǐng)閱讀教材“科學(xué)探究——其樂無窮”部分內(nèi)容。了解科學(xué)探究的七個(gè)主要環(huán)節(jié)？如何進(jìn)行科學(xué)探究呢？比薩斜塔的故事（1）科學(xué)探究的環(huán)節(jié)：

交流與展示

比薩斜塔實(shí)驗(yàn)：

1590年的一天清晨，比薩大學(xué)的教授們穿著紫色絲絨長(zhǎng)袍，整隊(duì)走到比薩斜塔(位于意大利中部比薩古城內(nèi)的教堂廣場(chǎng))前，洋洋得意地準(zhǔn)備看伽利略出丑；學(xué)生們和鎮(zhèn)上的市民們，也熙熙攘攘地聚集在比薩斜塔下面，想看個(gè)究竟。伽利略和他的助手不慌不忙，神色自如，在眾人一陣陣噓聲中，登上了比薩斜塔。伽利略一只手拿一個(gè)10磅重的鉛球，另一只手拿著一個(gè)1磅重的鉛球。他大聲說道：“下面的人看清，鉛球下來了！”說完，兩手同時(shí)松開，把兩只鉛球同時(shí)從塔上拋下。圍觀的群眾先是一陣嘲弄的哄笑，但是奇跡出現(xiàn)了，由塔上同時(shí)自然下落的兩只鉛球，同時(shí)穿過空中，輕的和重的同時(shí)落在地上。眾人吃驚地竊竊私語：“這難道是真的嗎？”頑固的亞里土多德的信徒們，仍不愿相信他們的崇拜者——亞里士多德會(huì)有錯(cuò)誤，愚蠢地認(rèn)為伽利略在鉛球里施了魔術(shù)。

亞里士多德認(rèn)為：兩個(gè)物體以同一高度落下，重的比輕的先著地，伽利略卻認(rèn)為：物體下落的快慢與重量無關(guān)。為了使所有的人信服，伽利略又重復(fù)了一次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果相同。伽利略以雄辯的事實(shí)證明“物體下落的速度與物體的重量無關(guān)”，從而擊敗了亞里士多德的信徒們。正是這次聞名史冊(cè)的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，第一次動(dòng)搖了亞里士多德在物理學(xué)中長(zhǎng)期占統(tǒng)治地位的偏見，打破了亞里士多德的神話。后來，伽利略又通過計(jì)算，得出了自由落體定律。但是，比薩斜塔實(shí)驗(yàn)卻惹怒了比薩大學(xué)的許多權(quán)威人士。從此，年輕的科學(xué)家受到守舊派的仇視和迫害，1591年，伽利略被從比薩大學(xué)排擠了出來。

伽利略沒有因此而灰心喪氣，思想仍舊十分活躍。不久，在友人的介紹和幫助下，1592年伽利略被聘為帕多瓦大學(xué)的數(shù)學(xué)教授。帕多瓦大學(xué)位于威尼斯水城，是一所學(xué)術(shù)空氣很濃，而且較為自由的大學(xué)，其醫(yī)學(xué)和數(shù)學(xué)在歐洲久負(fù)盛名。伽利略在這所大學(xué)一呆就是18年，這是他科學(xué)生命最為活躍的時(shí)期。例：你們晾過衣服嗎？結(jié)合你們晾衣服的過程，你們想到了什么？交流與展示（2）如何進(jìn)行科學(xué)探究呢？在科學(xué)探究中，要學(xué)會(huì)問，學(xué)會(huì)猜，學(xué)會(huì)計(jì)劃，學(xué)會(huì)做，學(xué)會(huì)分析，學(xué)會(huì)反思，學(xué)會(huì)合作交流等。三、科學(xué)精神---永遠(yuǎn)高揚(yáng)

科學(xué)家們?cè)诳茖W(xué)探究的過程中，還為我們留下了永遠(yuǎn)高揚(yáng)的科學(xué)精神。我們向這些科學(xué)家學(xué)習(xí)什么樣的精神呢?科學(xué)家成功的訣竅在哪里？閱讀“科學(xué)精神---永遠(yuǎn)高揚(yáng)”部分內(nèi)容后討論、展示。實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律、不迷信權(quán)威、敢于堅(jiān)持真理孜孜不倦、刻苦認(rèn)真、鍥而不舍善于合作與交流，敢于提出與眾不同的見解，敢于修正或放棄自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)展示與交流居里夫人是歷史上第一個(gè)獲得兩項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)的人，而且是僅有的兩個(gè)在不同的領(lǐng)域獲得諾貝爾獎(jiǎng)的人之一。居里夫人楊振寧1957楊振寧與李政道憑他們提出的宇稱不守恒理論共同獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們兩個(gè)人是最早獲得諾貝爾獎(jiǎng)的中國(guó)人。1980楊振寧獲得拉姆福德獎(jiǎng)（Rumford），1986年獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)?。居里夫人的發(fā)現(xiàn)

他們?cè)诜派湫陨系陌l(fā)現(xiàn)和研究，居里夫婦和亨利·貝克勒爾（HenriBecquerel）共同分享了1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，居里夫人也因此成為了歷史上第一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的女性。八年之后的1911年，居里夫人又因?yàn)槌晒Ψ蛛x鐳元素而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。出乎意外的是，在居里夫人獲得諾貝爾獎(jiǎng)之后，她并沒有為提煉純凈鐳的方法申請(qǐng)專利，而將之公布于眾，這種作法有效的推動(dòng)了放射學(xué)的發(fā)展。

1752年，富蘭克林進(jìn)行了一項(xiàng)著名的實(shí)驗(yàn)：在雷暴下放風(fēng)箏，示范證明“雷電”是由電力造成。這是一項(xiàng)非常危險(xiǎn)的試驗(yàn)，事實(shí)上，同時(shí)期有其他科學(xué)家進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)時(shí)被電擊死亡。富蘭克林發(fā)明了避雷針。

富蘭克林科學(xué)家成功的訣竅在哪里？要有創(chuàng)新精神。要能獨(dú)立思考。要養(yǎng)成尊重事實(shí)，大膽想像的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。要勇于有根據(jù)地懷疑。討論1.小麗在市場(chǎng)上買了一個(gè)西瓜，她用塑料袋提著回家，走了一會(huì)兒就覺得手被塑料袋勒得很痛，你有什么辦法幫她解決這個(gè)問題？2.在一個(gè)圓形的小桶內(nèi)有一個(gè)乒乓球，由于小桶的口很小，手放不進(jìn)去，現(xiàn)在想把乒乓球取出，你有什么辦法？1.物理學(xué)：就是研究自然界的______、物體間的_________和________的自然科學(xué)。2.物理學(xué)的知識(shí)和研究方法已被廣泛應(yīng)用到_____________________及___等領(lǐng)域。3.科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)是：物質(zhì)相互作用運(yùn)動(dòng)規(guī)律航天材料能源現(xiàn)代通訊交通提出問題→猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)→分析與論證→評(píng)估→交流與合作科學(xué)探究一般包括“提出問題”“猜想與假設(shè)”“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”“分析與論證”等幾個(gè)環(huán)節(jié)。小明觀察到建筑物的支柱一般為圓柱或四棱柱，他想了解支柱能承受的最大壓力與支柱的形狀是否有關(guān)，這一過程屬于科學(xué)探究中哪一個(gè)環(huán)節(jié)(

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A．提出問題B．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)C．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D．分析與論證謝謝！第一章·打開物理世界的大門第三節(jié)站在巨人的肩膀上上?？茖W(xué)技術(shù)出版社八年級(jí)

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全一冊(cè)

一、知識(shí)園地——碩果累累1、物理學(xué)就是研究自然界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物體間的相互作用和物體運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律的自然科學(xué)。2、物理學(xué)是研究力的、熱的、聲的、電的、光的現(xiàn)象及產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因。要記住哦！物理學(xué)的知識(shí)和研究方法已被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代通信、交通、航天、材料及能源等領(lǐng)域。由于航天技術(shù)的發(fā)展，人類不僅實(shí)現(xiàn)了飛翔之夢(mèng)，而且還能登上月球、遨游太空，繼續(xù)探索浩瀚宇宙的秘密。神州五號(hào)飛船上空宇宙飛船上拍攝的土星照片在探索宇宙的同時(shí)，人類也在探索微觀世界。200萬倍電子顯下拍攝的銥原子排列情況。原子的直徑：10-10

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信息技術(shù)的應(yīng)用給人類帶來了巨大的影響，集成了成千上萬個(gè)電子元件的芯片，既小又輕，以致于螞蟻都能搬動(dòng)。超導(dǎo)技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用將緩解人類的能源危機(jī)。超導(dǎo)技術(shù)及其應(yīng)用比爾·李

1911年，荷蘭科學(xué)家昂內(nèi)斯用液氦冷卻水銀，當(dāng)溫度下降到４.２K時(shí)發(fā)現(xiàn)水銀的電阻完全消失，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性。1933年，邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，如果把超導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中冷卻，則在材料電阻消失的同時(shí)，磁感應(yīng)線將從超導(dǎo)體中排出，不能通過超導(dǎo)體，這種現(xiàn)象稱為抗磁性。超導(dǎo)電性和抗磁性是超導(dǎo)體的兩個(gè)重要特性。使超導(dǎo)體電阻為零的溫度，叫超導(dǎo)臨界溫度。經(jīng)過科學(xué)家們數(shù)十年的努力，超導(dǎo)材料的磁電障礙已被跨越，下一個(gè)難關(guān)是突破溫度障礙，即尋求高溫超導(dǎo)材料。奇異的超導(dǎo)陶瓷

1973年，人們發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)合金――鈮鍺合金，其臨界超導(dǎo)溫度為23.2K，該記錄保持了13年。1986年，設(shè)在瑞士蘇黎士的美國(guó)IBM公司的研究中心報(bào)道了一種氧化物（鑭－鋇－銅－氧）具有35K的高溫超導(dǎo)性，打破了傳統(tǒng)“氧化物陶瓷是絕緣體”的觀念，引起世界科學(xué)界的轟動(dòng)。此后，科學(xué)家們爭(zhēng)分奪秒地攻關(guān)，幾乎每隔幾天，就有新的研究成果出現(xiàn)。

1986年底，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研究的氧化物超導(dǎo)材料，其臨界超導(dǎo)溫度達(dá)到40K，液氫的“溫度壁壘”（40K）被跨越。1987年2月，美國(guó)華裔科學(xué)家朱經(jīng)武和中國(guó)科學(xué)家趙忠賢相繼在釔－鋇－銅－氧系材料上把臨界超導(dǎo)溫度提高到90K以上，液氮的禁區(qū)（77K）也奇跡般地被突破了。1987年底，鉈－鋇－鈣－銅－氧系材料又把臨界超導(dǎo)溫度的記錄提高到125K。從1986－1987年的短短一年多的時(shí)間里，臨界超導(dǎo)溫度竟然提高了100K以上，這在材料發(fā)展史，乃至科技發(fā)展史上都堪稱是一大奇跡！高溫超導(dǎo)材料的不斷問世，為超導(dǎo)材料從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用鋪平了道路。超群的超導(dǎo)磁體超導(dǎo)材料最誘人的應(yīng)用是發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能。由于超導(dǎo)材料在超導(dǎo)狀態(tài)下具有零電阻和完全的抗磁性，因此只需消耗極少的電能，就可以獲得10萬高斯以上的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)。而用常規(guī)導(dǎo)體做磁體，要產(chǎn)生這么大的磁場(chǎng)，需要消耗3.5兆瓦的電能及大量的冷卻水，投資巨大。超導(dǎo)磁體可用于制作交流超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、磁流體發(fā)電機(jī)和超導(dǎo)輸電線路等。

超導(dǎo)發(fā)電機(jī)在電力領(lǐng)域，利用超導(dǎo)線圈磁體可以將發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度提高到5萬～6萬高斯，并且?guī)缀鯖]有能量損失，這種發(fā)電機(jī)便是交流超導(dǎo)發(fā)電機(jī)。超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的單機(jī)發(fā)電容量比常規(guī)發(fā)電機(jī)提高5～10倍，達(dá)1萬兆瓦，而體積卻減少1/2，整機(jī)重量減輕1/3，發(fā)電效率提高50％。

磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)同樣離不開超導(dǎo)強(qiáng)磁體的幫助。磁流體發(fā)電發(fā)電，是利用高溫導(dǎo)電性氣體（等離子體）作導(dǎo)體，并高速通過磁場(chǎng)強(qiáng)度為5萬～6萬高斯的強(qiáng)磁場(chǎng)而發(fā)電。磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，用于磁流體發(fā)電的高溫導(dǎo)電性氣體還可重復(fù)利用。

超導(dǎo)材料還可以用于制作超導(dǎo)電線和超導(dǎo)變壓器，從而把電力幾乎無損耗地輸送給用戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的銅或鋁導(dǎo)線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線路上，光是在中國(guó)，每年的電力損失即達(dá)1000多億度。若改為超導(dǎo)輸電，節(jié)省的電能相當(dāng)于新建數(shù)十個(gè)大型發(fā)電廠。超導(dǎo)輸電線路

二、科學(xué)探究——其樂無窮1、科學(xué)探究的步驟：（1）提出問題（2）猜想與假設(shè)（3）制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)（5）分析與論證（6）評(píng)估（7）交流與合作。例如：“打水漂”是人類最古老的游戲之一，如何將水漂打的既多又遠(yuǎn)，一直是人們感興趣的問題，法國(guó)科學(xué)家經(jīng)過研究，揭開了打水漂的奧秘。1、提出問題：如何將水漂打的既多又遠(yuǎn)？2、猜想與假設(shè)：打水漂的質(zhì)量可能與石塊的直徑、厚度、速度、以及入水角度和旋轉(zhuǎn)等因素有關(guān)。3、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：他們用飛碟代替石塊進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，他們制作了一個(gè)“打水漂機(jī)”，實(shí)驗(yàn)際上是個(gè)機(jī)械化彈弓，用來發(fā)射不同大小的鋁制飛碟，射向一個(gè)水池，同時(shí)用高速攝像機(jī)將飛碟在水面彈跳的過程拍下來。4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)：實(shí)驗(yàn)時(shí)“打水漂機(jī)”向一個(gè)水池發(fā)射飛碟，高速攝像機(jī)拍攝飛碟在水面彈跳的過程，在實(shí)驗(yàn)中，研究人員改變了飛碟的直徑、厚度、速度及入水角度和旋轉(zhuǎn)等因素，并收集數(shù)據(jù)。5、分析與論證：經(jīng)過反復(fù)嘗試，他們終于發(fā)現(xiàn)了打水漂的奧秘：關(guān)鍵在于角度，如果石塊入水的角度大于45度它根本就彈不起來，會(huì)直接沉入水中，當(dāng)石塊與水面的夾角為20度時(shí)，它在水面上彈跳的次數(shù)最多，這是打水漂的黃金角度；旋轉(zhuǎn)的石塊比不旋轉(zhuǎn)的次數(shù)多，還與石塊的速度成正比，直徑5厘米的鋁片以20度角接觸水面時(shí)，速度必須達(dá)到每秒2。5米以上，否則就會(huì)落水，另外而扁平，圓形的石塊是打水漂最理想的材料。6、評(píng)估：以前也有學(xué)者研究過打水漂，但他們的結(jié)論都是建立在推理而不是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，科學(xué)家對(duì)收集數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行了評(píng)估，