1、浩瀚宇宙浩瀚宇宙 我们能走多远？我们能走多远？必修一必修一 绪论绪论 物理学与人类文明物理学与人类文明什么是物理学什么是物理学物理学与其他科学技术物理学与其他科学技术物理学与社会进步物理学与社会进步物理学与思维观念物理学与思维观念物理学的未来物理学的未来怎么学好物理怎么学好物理物物理理学学与与人人类类文文明明一一 什么是物理学什么是物理学 物理学是一门物理学是一门实验科学实验科学，也是一门崇尚理性、，也是一门崇尚理性、 重视逻辑推理的科学。重视逻辑推理的科学。 物理学是一门物理学是一门自然科学自然科学，是研究物质结构，是研究物质结构和运动基本规律的学科。和运动基本规律的学科。视频：视频：3 3
2、分半钟告诉你什么是物理！分半钟告诉你什么是物理！判天地之美判天地之美埃及金字塔过山车火箭升空流星雨闪电彩虹量子围栏析万物之理析万物之理杠杆原理向心运动冲量摩擦生热空气的电离光的色散纳米科技(10-9m)思考，如何让不盖盖子的思考，如何让不盖盖子的矿泉水倒立过程中不洒下矿泉水倒立过程中不洒下来呢？来呢？一、向过山车一样在竖直方向快速旋转。一、向过山车一样在竖直方向快速旋转。二、放到太空中去。二、放到太空中去。二二物物理理学学与与其其它它科科学学技技术术 物理学与航天物理学与航天物理学与医学物理学与医学物理学与军事物理学与军事物理学与交通物理学与交通物理学与纳米技术物理学与纳米技术物理学与生命技术
3、物理学与生命技术1 1、航天与空间技术、航天与空间技术 在牛顿力学和万有引在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。类实现了飞天的梦想。航天飞机航天飞机 宇宙空间站宇宙空间站 中国北斗卫星导航系统2016.5.23印度航天飞机原型发射成功印度航天飞机原型发射成功2016.4.9猎鹰猎鹰9火箭成功回火箭成功回收收视频视频2 2、带电粒子在电、带电粒子在电场磁场中的偏转场磁场中的偏转在科技中的应用。电视机显像管电视机显像管3 3、放射线的应用医疗上的放疗放疗。在医疗上还有很多，如用于
4、治疗脑瘤的 刀刀。如核磁共振，核磁共振，超声波，超声波，X X光机光机等。X X线摄片、线摄片、CTCT、磁共振成像可称为、磁共振成像可称为三驾马车，三者有机地结合，使三驾马车，三者有机地结合，使当前影像学检查既扩大了检查范当前影像学检查既扩大了检查范围，又提高了诊断水平。围，又提高了诊断水平。 4、微电子技术、微电子技术:半导体半导体芯片、电子计算机。芯片、电子计算机。半导体芯片半导体芯片量子计算机：量子计算机（量子计算机：量子计算机（quantum computer）是一类遵循量子力学规）是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理
5、装置。当某个装处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。了解决计算机中的能耗问题。最新科技最新科技5 5、激光、激光。激光物理的进展为激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。6、超导、超导。磁悬浮列车等磁悬浮列车等。伊隆马斯克的超级高铁伊隆马斯克的超级高铁视频视频镶嵌了镶嵌了4848个个 FeFe 原子的原子的
6、CuCu 表面的扫表面的扫描隧道显微镜照片。描隧道显微镜照片。48 48 个个 FeFe 原子原子形成形成“电子围栏电子围栏”7、纳米技术、纳米技术，使人们可以按照使人们可以按照自己的需要设计自己的需要设计并重新排列原子并重新排列原子或者原子团，使或者原子团，使其具有人们希望其具有人们希望的特性。的特性。纳米机器人只有细胞般大 8、物理学与生命科学物理学与生命科学利用X射线衍射的方法成功地测定了DNA的双螺旋结构。 1951 1951年，沃森到克里克所在的卡文迪什实年，沃森到克里克所在的卡文迪什实验室，在威尔金斯等的验室，在威尔金斯等的X X射线衍射射线衍射分析资料的基分析资料的基础上，于础上
7、，于19531953年提出年提出DNADNA双螺旋分子结构模型双螺旋分子结构模型三三物物理理学学与与社社会会进进步步第一次产业革命第一次产业革命第二次产业革命第二次产业革命第三次产业革命第三次产业革命 1818世纪到世纪到1919世纪世纪, ,物理学家建立了热力学理论和分子物理，发物理学家建立了热力学理论和分子物理，发现了能量转换和能量守恒定律后，开始探索用内能转化为机械现了能量转换和能量守恒定律后，开始探索用内能转化为机械能的方法来代替人力和畜力。能的方法来代替人力和畜力。 这一伟大的发现，是以瓦特发明蒸汽机为代表的。蒸汽动力的这一伟大的发现，是以瓦特发明蒸汽机为代表的。蒸汽动力的应用，使许
8、多大型厂矿应运而生。应用，使许多大型厂矿应运而生。 蒸汽机的发明，直接推动了第一次工业革命。蒸汽机的发明，直接推动了第一次工业革命。 1919世纪，以库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯世纪，以库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦等为代表的物理学家建立了电磁学理论。韦等为代表的物理学家建立了电磁学理论。 电磁技术的应用，引发了第二次工业革命。使人类电磁技术的应用，引发了第二次工业革命。使人类进入电气时代。进入电气时代。2020世纪世纪7070年代，微观物理方面取得重大突破，开创了微电年代，微观物理方面取得重大突破，开创了微电子工业，使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信子工业，使世界开始进入
9、了以电子计算机应用为特征的信息时代。这是第三次产业革命。息时代。这是第三次产业革命。 可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的。没有物理学的发展就没有人类社会和文明基础上完成的。没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步。的巨大进步。四、物理学与思维观念四、物理学与思维观念 物理学极大地丰富了人类对物质世界的物理学极大地丰富了人类对物质世界的认识，也改变和扩展着人类的思维方式。认识，也改变和扩展着人类的思维方式。物理学的每一个重大进展，都是人类思维物理学的每一个重大进展，都是人类思维观念进步的伟大阶梯。观念进步的伟大阶梯。物理
10、学影响思维观念1、地心说地心说-日心说日心说2 2、机械决定论、机械决定论-蝴蝶效应蝴蝶效应3 3、物理技术是双刃剑、物理技术是双刃剑物物理理学学与与思思维维观观念念一一盖天说盖天说地心说地心说辽翰的宇宙辽翰的宇宙日心说日心说哈雷彗星哈雷彗星 牛顿力学牛顿力学 机械机械决定决定论论 物理学与思维观念二物理学与思维观念二牛顿力学建立以后，牛顿力学建立以后，人们能精确的预言人们能精确的预言哈雷彗星每隔哈雷彗星每隔7676年年回归地球一次。这回归地球一次。这意味着已知受力和意味着已知受力和初始条件，物体的初始条件，物体的运动情况就确定了。运动情况就确定了。重视逻辑推理重视逻辑推理周全缜密，注意变化与
11、差别！周全缜密，注意变化与差别！洛仑兹的洛仑兹的“蝴蝶效应蝴蝶效应”：一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，有可能在美一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，有可能在美国得克萨斯引起一场龙卷风。国得克萨斯引起一场龙卷风。科学也是一把双刃剑科学也是一把双刃剑物理学与思维观念三物理学与思维观念三 原子核物理学的进展，使人类直接利用射线原子核物理学的进展，使人类直接利用射线与核能成为现实。原子能的开发利用，推动了社与核能成为现实。原子能的开发利用，推动了社会发展，但使人类面临着核战争、核污染的威胁会发展，但使人类面临着核战争、核污染的威胁。原子弹爆炸原子弹爆炸氢弹爆炸氢弹爆炸物理前沿：物理前沿：u 夸克为什么不能单独存在？夸克为
12、什么不能单独存在？u 寻找传递相互作用的胶子的实验能否寻找传递相互作用的胶子的实验能否得出预期的效果？得出预期的效果？u 如何将量子力学和广义相对论结合起如何将量子力学和广义相对论结合起来，以解释宇宙的起源和演化来，以解释宇宙的起源和演化? .五、物理学的未来五、物理学的未来 路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮,吾将上下而求索吾将上下而求索! 2020世纪，物理学捷报频传，重大发现此起彼世纪，物理学捷报频传，重大发现此起彼伏，从来没有停止过。伏，从来没有停止过。 八位华人科八位华人科学家获得诺学家获得诺贝尔奖，他贝尔奖，他们是：李政们是：李政道、杨振宁、道、杨振宁、丁肇中、李丁肇中、李远哲、朱棣远哲
13、、朱棣文、崔琪。文、崔琪。哥白尼提出日心说时是哥白尼提出日心说时是3838岁；岁；牛顿和莱布尼茨发明微积分时牛顿和莱布尼茨发明微积分时分别是分别是2222岁和岁和2828岁；岁；爱迪生发明留声机时是爱迪生发明留声机时是2929岁，岁，发明电灯时是发明电灯时是3131岁岁; ;贝尔发明电话时是贝尔发明电话时是2929岁；岁；居里夫人发现镭、钍、钋三种居里夫人发现镭、钍、钋三种元素的放射性时是元素的放射性时是3131岁；岁；爱因斯坦提出狭义相对论时是爱因斯坦提出狭义相对论时是2626岁，提出广义相对论时是岁，提出广义相对论时是3737岁；岁；沃森和克里克提沃森和克里克提DNADNA双螺旋结构双螺旋
14、结构时分别是时分别是2525岁和岁和3737岁岁.初高中物理的差异：初高中物理的差异：1、点与面、点与面2、知其然与知其所以然、知其然与知其所以然3、定性与定量、定性与定量4、纯物理知识与结合数学方法、纯物理知识与结合数学方法难度加大，内容增多是高中阶段的学习特征。难度加大，内容增多是高中阶段的学习特征。“适应、勤奋适应、勤奋”怎样学好高中物理？怎样学好高中物理？勤奋勤奋+ +思想思想+ +行动行动注意注意 1、数学是学习物理的基础、数学是学习物理的基础 2、课后总结是物理学习的提升、课后总结是物理学习的提升 3、错题更正，做好总结、错题更正，做好总结高中物理学什么高中物理学什么1.力学力学
15、2. 热学热学3. 光学光学5.原子物理原子物理4. 电磁学电磁学 1. 力学力学高中知识高中知识高中物理课程知识结构高中物理课程知识结构力力-必修必修1：运动的描述运动的描述 匀变速直线运动匀变速直线运动 相互作用相互作用 牛顿运动定律牛顿运动定律力力-必修必修2：曲线运动曲线运动 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律电电-选修选修3-1：静电场静电场 恒定电流恒定电流 磁场磁场 电磁感应电磁感应 电电-选修选修3-2：交流电交流电传感器传感器热热-选修选修3-3：分子动理论分子动理论气体气体力力-选修选修3-4：机械振动机械振动机械波机械波光光电磁波电磁波原原-选修选修3-5：波粒二象性波
16、粒二象性原子结构原子结构原子核原子核 物态与物态变化物态与物态变化热力学定律热力学定律热热-选修选修1-2：分子动理论分子动理论 内能内能能量的守恒与耗散能量的守恒与耗散 核能核能能源的开发与利用能源的开发与利用作业： 1、了解北斗导航系统 2、了解量子计算机及它的优势。 3、了解伊隆马斯克，对于其人其事有何感想？p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be写在最后谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
