1、第第1章章 打开物理世界的大门打开物理世界的大门 1.1.走进神奇走进神奇 2.2.探索之路探索之路 3.3.站在巨人的肩膀上站在巨人的肩膀上 1. 1走进神奇走进神奇 一、自然界的物理现象一、自然界的物理现象 二、生活中的物理现象二、生活中的物理现象 “追求科学需要特殊的勇气追求科学需要特殊的勇气” 一、自然中的物理现象一、自然中的物理现象 恒星发光恒星发光光现象光现象 夕阳西下夕阳西下光现象光现象 闪电闪电电现象电现象 火山爆发火山爆发热现象热现象 龙卷风龙卷风热、力现象热、力现象 雪崩雪崩力现象力现象 二、生活中的物理现象二、生活中的物理现象 圆珠笔里的笔油是如何从笔管流到笔尖的？ 力现
2、象力现象 拉链拉链 二、生活中的物理现象二、生活中的物理现象 贾德森根据凹凸齿错合的原理，终于发明了拉链。 改变改变2020世纪面貌的十大发明世纪面貌的十大发明 1 1拉链，拉链，18831883年，威特科姆年，威特科姆 贾德森发明了拉链。贾德森发明了拉链。 2 2集成电路集成电路 3 3飞机飞机改变了二十世纪。改变了二十世纪。 4 4飞艇飞艇在飞机出现以前，飞艇是人类唯一的空中运输工具。在飞机出现以前，飞艇是人类唯一的空中运输工具。 5 5水中呼吸器水中呼吸器。19421942年，卡斯蒂龙和工程师埃米尔使古人年，卡斯蒂龙和工程师埃米尔使古人 的梦想变成了现实。的梦想变成了现实。 6 6石膏绷
3、带石膏绷带。 7 7尼龙尼龙。19381938年，美国人尼莫尔发明了尼龙。年，美国人尼莫尔发明了尼龙。 8 8火箭火箭。19241924年年 ，罗伯特的小型火箭向空中仅射出，罗伯特的小型火箭向空中仅射出220220英英 尺。尺。 9 9电视电视19301930年，年，2121岁的法恩斯沃斯发明了一个电视系统。岁的法恩斯沃斯发明了一个电视系统。 1010电冰箱电冰箱19261926年瑞典人普拉顿发明了第一台电冰箱，年瑞典人普拉顿发明了第一台电冰箱， 二十世纪最具影响力的十大发明二十世纪最具影响力的十大发明 一、内燃机一、内燃机 二、喷气式飞机二、喷气式飞机 三、通讯卫星三、通讯卫星 四、无线电广
4、播技术四、无线电广播技术 五、雷达五、雷达 六、激光六、激光 七、青霉素七、青霉素 八、绿色革命八、绿色革命 九、材料技术九、材料技术 十、计算机十、计算机 力现象力现象 二、生活中的物理现象二、生活中的物理现象 力现象力现象 你会倒饮料吗？ 二、生活中的物理现象二、生活中的物理现象 光现象光现象 力现象力现象 二、生活中的物理现象二、生活中的物理现象 电现象电现象 磁现象磁现象 这些关于声、光、热、电、力、能量等的现象。这些关于声、光、热、电、力、能量等的现象。 物理现象：物理现象： 物理学：研究自然界的物质结构物质结构、物体间的相互作用相互作用和物体最 一般的规律的自然科学。 物理学包括那
5、些方面？研究什么？ 比较比较物理现象物理现象与与化学化学现象现象，有哪些区别和联系？，有哪些区别和联系？ 物理变化物理变化 化学变化化学变化 概念概念 没有生成其他物质的变化没有生成其他物质的变化 生成其他物质的变化，又叫化学反应生成其他物质的变化，又叫化学反应 现象现象 物质的状态、形状等发生物质的状态、形状等发生 变化变化 放热、发光、变色、生成气体、生成放热、发光、变色、生成气体、生成 沉淀等等沉淀等等 实例实例 冰冰水水水蒸气，汽油挥水蒸气，汽油挥 发，木材制成桌椅发，木材制成桌椅 铁生锈、食物腐烂铁生锈、食物腐烂 根本区别根本区别 （判断依据）（判断依据） 是否生成其他物质是否生成其
6、他物质 比较比较物理现象物理现象与与化学化学现象现象 例1、下列属于物理现象的是 ( ) A冰雪融化 B钢铁生锈 C牛奶变酸 D食物腐败 A 例2、下列说法中属于物理现象的是（ ） A 石蜡的可燃性 B 冰水烧杯外凝结有多少小水滴 C 镁带燃烧生成白色物质 D 玻璃易打碎 D 1. 2探索之路探索之路 一、古文明的科学思索一、古文明的科学思索 二、二、 物理学的进步之阶物理学的进步之阶 一、一、古文明的科学思索古文明的科学思索 古代埃及 天文学 他们认为世界像一个长方形他们认为世界像一个长方形 的盒子，地是盒底，天是盒的盒子，地是盒底，天是盒 盖，撑在从大地四角升起的盖，撑在从大地四角升起的
7、四座大山顶上。四座大山顶上。 建筑技术是一种综合性技术。建筑技术是一种综合性技术。 它是一定社会总体技术的反它是一定社会总体技术的反 映，金字塔则是古埃及科学映，金字塔则是古埃及科学 技术的最好见证。技术的最好见证。 建筑学建筑学 一、一、古文明的科学思索古文明的科学思索 古代印度古代印度 佛教佛教 新德里新德里铁柱铁柱, 5世纪时铸造，世纪时铸造， 高高7.25米米,重约重约6.5吨吨,至今几至今几 乎完全没有锈蚀。乎完全没有锈蚀。 数字和记数法 一、一、古文明的科学思索古文明的科学思索 古代印度古代印度 佛教佛教 新德里新德里铁柱铁柱, 5世纪时铸造，世纪时铸造， 高高7.25米米,重约重
8、约6.5吨吨,至今几至今几 乎完全没有锈蚀。乎完全没有锈蚀。 数字和记数法 天文学天文学 一、一、古文明的科学思索古文明的科学思索 古巴比伦古巴比伦 一个星期有7天，这7天是以太阳、月亮和金、木、 水、火、土七星来命名的，每个星神主管一天。 建筑学建筑学 通天塔通天塔 空中花园空中花园 一、一、古文明的科学思索古文明的科学思索 古代中国 天文学 二十八宿 汉书 五行志 “日黑居仄，大如弹 丸” 日食、月食，早在尚书 胤征 四大发明四大发明 道士炼丹时爆发烈焰，唐以后使用于军事 北宋抗金时使用了“霹雳炮”、金使用的“震天雷”、元 代出现“火铳”（铜将军） 指南针：先秦以记载磁石吸铁，汉代王充记载
9、司南 罗盘的使用 活字印刷 造纸术 一、一、古文明的科学思索古文明的科学思索 古代对宇宙万物的科学思索采取的古代对宇宙万物的科学思索采取的主要方法主要方法是哪种是哪种? 如：实验法，观察法，推理法和归纳法如：实验法，观察法，推理法和归纳法 物理是一门以物理是一门以观察观察和和实验实验的科学，除了的科学，除了物理知识物理知识以外还包括以外还包括探探 究方法究方法和和科学精神科学精神。 二、二、 物理学的进步之阶物理学的进步之阶 哥白尼哥白尼 哥白尼（哥白尼（1473 1473 1543),1543),波兰科学家：波兰科学家： 提出提出“日心说日心说” 。 太阳中心说，认为：地球不是宇宙的中心，太
10、阳是宇宙的中心，太阳中心说，认为：地球不是宇宙的中心，太阳是宇宙的中心， 行星都绕太阳运转；地球是围绕太阳运转的一颗普通行星，本身行星都绕太阳运转；地球是围绕太阳运转的一颗普通行星，本身 在自转着；月球是地球的卫星，地球带着月球绕日运行；行星在在自转着；月球是地球的卫星，地球带着月球绕日运行；行星在 太阳系中的排列次序是土、木、火、地、金、水，它们的绕日周太阳系中的排列次序是土、木、火、地、金、水，它们的绕日周 期分别是期分别是3030年、年、1212年、年、2 2年、年、1 1年、年、9 9月、月、8888天。天。 托勒密的宇宙体系托勒密的宇宙体系 哥白尼宇宙体系哥白尼宇宙体系 著作著作天体
11、运行论天体运行论 二、二、 物理学的进步之阶物理学的进步之阶 伽利略伽利略 伽利略伽利略(15641642),(15641642), 意大利文艺复意大利文艺复 兴后期伟大的兴后期伟大的天文学家、力学家、哲学天文学家、力学家、哲学 家、数学家家、数学家. .也是也是实验和数学相结合研究实验和数学相结合研究 物理学，近代实验科学的先驱者物理学，近代实验科学的先驱者 ，被誉，被誉 为为“近代科学之父近代科学之父”. . 力学的贡献力学的贡献 伽利略的加速度实验伽利略的加速度实验 伽利略的自由落体实验伽利略的自由落体实验 天文学的贡献天文学的贡献 发明了发明了望远镜；望远镜；发现月球表面凹凸不平发现月
12、球表面凹凸不平; ;木星木星有四个卫星有四个卫星 ( (现称伽利略卫星现称伽利略卫星) )；太阳黑子太阳黑子和和太阳太阳的自转；的自转；金星金星、木星、木星 的盈亏现象；的盈亏现象；银河银河由无数恒星组成等由无数恒星组成等. . 揭示了重力和重心的实质；摆的等时性定律。揭示了重力和重心的实质；摆的等时性定律。 . . 二、二、 物理学的进步之阶物理学的进步之阶 牛顿（牛顿（16431727），英国物理学家，），英国物理学家， 经典物理学的奠基者经典物理学的奠基者，主要贡献：，主要贡献：自然自然 哲学的数学原理哲学的数学原理 、万有引力定律、牛、万有引力定律、牛 顿三大运动定律等。顿三大运动定律
13、等。 二、二、 物理学的进步之阶物理学的进步之阶 爱因斯坦（爱因斯坦（1879 19551879 1955），美籍德国犹太裔，），美籍德国犹太裔， 2020世纪最伟大的理论物理学家，现代物理学奠基世纪最伟大的理论物理学家，现代物理学奠基 人。提出人。提出时空观改变了人类对宇宙的看法，创立了时空观改变了人类对宇宙的看法，创立了 相对论相对论。 卢瑟福卢瑟福 原子核式结构原子核式结构 模型模型 卢瑟福（卢瑟福（1871 19371871 1937），英国物理），英国物理 学家，在放射性和原子结构等方面做出学家，在放射性和原子结构等方面做出 了重大的贡献，近代原子核物理学了重大的贡献，近代原子核物理
14、学家，家， 主要贡献：主要贡献：通过通过粒子散射实验粒子散射实验 ，提出原，提出原 子核式结构模型。子核式结构模型。 爱迪生（爱迪生（1847184719311931），美国发明家、），美国发明家、 企业家，他拥有企业家，他拥有20002000余项发明，包括对世余项发明，包括对世 界极大影响的留声机，电影摄影机，和钨界极大影响的留声机，电影摄影机，和钨 丝灯泡等丝灯泡等 ;1892;1892年创立通用电气公司。年创立通用电气公司。 托马斯托马斯 阿尔瓦阿尔瓦 爱迪生爱迪生 二、二、 物理学的进步之阶物理学的进步之阶 二、二、 物理学的进步之阶物理学的进步之阶 居里夫妇居里夫妇 玛丽玛丽 居里（
15、居里（1867193418671934）和丈夫皮埃尔）和丈夫皮埃尔 居里，波兰裔法国居里，波兰裔法国 籍女物理学家、放射化学家。籍女物理学家、放射化学家。19031903年和及亨利年和及亨利 贝克勒尔共同贝克勒尔共同 获得了诺贝尔物理学奖，获得了诺贝尔物理学奖，19111911年又因放射化学方面的成就获年又因放射化学方面的成就获 得诺贝尔化学奖。得诺贝尔化学奖。 诺贝尔诺贝尔 阿尔弗雷德阿尔弗雷德 伯纳德伯纳德 诺贝尔（诺贝尔（1833183318961896）是瑞典化学家、）是瑞典化学家、 工程师、发明家。炸药的发明者。在他的遗嘱中，他利用他的巨工程师、发明家。炸药的发明者。在他的遗嘱中，他
16、利用他的巨 大财富大财富创立了诺贝尔奖创立了诺贝尔奖，各种诺贝尔奖项均以他的名字命名。，各种诺贝尔奖项均以他的名字命名。 国际最高荣誉的奖：诺贝尔奖。分为：国际最高荣誉的奖：诺贝尔奖。分为：和平、文学、物和平、文学、物 理学、化学、医学理学、化学、医学共共5 5项诺贝尔奖。（诺贝尔项诺贝尔奖。（诺贝尔经济学经济学奖是瑞典国奖是瑞典国 家银行在家银行在19681968年提供资金增设的）。年提供资金增设的）。 1、下列人物与事迹相匹配的是（、下列人物与事迹相匹配的是（ ） A、伽利略、伽利略经典力学大厦奠基者经典力学大厦奠基者 B、牛顿、牛顿实验物理与数学相结合实验物理与数学相结合 C、爱因斯坦、
17、爱因斯坦时空观时空观 （相对论）（相对论） D、瓦特、瓦特活塞式蒸汽机活塞式蒸汽机 C 交流：他们是谁？发现了什么？又有什么影响？交流：他们是谁？发现了什么？又有什么影响？ 1 2 3 4 哥白尼哥白尼 伽利略伽利略 牛牛 顿顿 爱因斯坦爱因斯坦 1. 31. 3站在巨人的肩膀上站在巨人的肩膀上 一、知识园地硕果累累 二、科学探究其乐无穷 三、科学精神三、科学精神永远高扬永远高扬 我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一 个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽个在海滨玩耍
18、的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽 的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有 发现。发现。 牛顿牛顿 一、知识园地硕果累累 1 1、认识世界的科学、认识世界的科学 （1 1）使人类认识了物质世界的各种运动（宏观和微观）使人类认识了物质世界的各种运动（宏观和微观） （2 2）揭开物质世界结构的秘密）揭开物质世界结构的秘密 DNADNA分子分子 原子结构模型原子结构模型 银河系银河系 分子模型分子模型 分分 子结构图子结构图 一、知识园地硕果累累 2 2、改变世界的科学、改变
19、世界的科学 （1 1）瓦特改进了蒸汽机（最早发明活塞式蒸汽机是巴本）推动了第一次工业）瓦特改进了蒸汽机（最早发明活塞式蒸汽机是巴本）推动了第一次工业 革命革命 （2 2）电力技术和电子技术为基础的第二次工业革命）电力技术和电子技术为基础的第二次工业革命 （3 3）信息技术推动第三次工业革命）信息技术推动第三次工业革命 一、知识园地硕果累累 一、知识园地硕果累累 微观世界微观世界 通常将人们感官所通常将人们感官所不能直接感觉不能直接感觉到的微小的物体和现象到的微小的物体和现象 分别叫做“微观物体”和“微观现象”，而将这些物体分别叫做“微观物体”和“微观现象”，而将这些物体 和现象的和现象的总体总
20、体叫做“微观世界”。叫做“微观世界”。 一、知识园地硕果累累 激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到广泛应用. .激光激光 加工加工是激光应用最有发展前途的领域之一，现在已开发出是激光应用最有发展前途的领域之一，现在已开发出2020多种激光加多种激光加 工技术。工技术。 一、知识园地硕果累累 超导悬浮超导悬浮 二、科学探究其乐无穷 提出问题提出问题 猜想与假设猜想与假设 制订计划与制订计划与 设计实验设计实验 进行实验与进行实验与 收集数据收集数据 分析与论证分析与论证 评估评估 交流与合作交流与合作 能从日常生能从日常生 活、实验
21、观活、实验观 察中提出问察中提出问 题题 提出原因，进提出原因，进 行推测或假设行推测或假设 经历制订计划与设计实验的过经历制订计划与设计实验的过 程，会选择方法和所需器材，程，会选择方法和所需器材， 有控制变量的初步意识有控制变量的初步意识 能用不同方法能用不同方法 收集资料收集资料 能对信息数能对信息数 据进行比较据进行比较 和处理和处理 小组交流进一步完善实验，得出正确结论小组交流进一步完善实验，得出正确结论 有团队意识，把有团队意识，把 别人的意见、自别人的意见、自 己的方案，准确己的方案，准确 地写下来。地写下来。 古希腊哲学家亚里士多德曾经提出重的物体下落快，轻的 下落的慢，而伽利
22、略认为轻的物体下落不一定慢。因此，伽利 略和他的两个学生，带着两个不同重量的铅球（一个是另一个 重量的10倍）登上了比萨斜塔顶。在同一时刻，伽利略让他的 两个学生从同一高度扔下轻重不同的两个球。结果，人们清楚 地看到了两个球在同一瞬间砸向地面。这个简单的实验用最直 接的方式向人们证实了伽利略观点的正确，并且也是亚里士多 德的落体理论第一次受到的挑战。后来。波义耳用真空容器证 明了铅弹与羽毛下落一样快，进一步证明了伽利略观点的正确。 从下面事例中找出各环节从下面事例中找出各环节 从下面事例中找出各环节从下面事例中找出各环节 轻的物体下落不一定慢轻的物体下落不一定慢 物体下落速度与物体的轻重无关物
23、体下落速度与物体的轻重无关 伽利略找来助手在比较高的斜塔进行实验，要求两球同时离开伽利略找来助手在比较高的斜塔进行实验，要求两球同时离开 手进行下落。（两个球都是铅球，只是一个大，一个小）手进行下落。（两个球都是铅球，只是一个大，一个小） 提出问题：提出问题： 猜想与假设：猜想与假设： 制订计划与设计实验：制订计划与设计实验： 结果两个铅球同时落地结果两个铅球同时落地 人们认为伽利略的实验方法是合理的，只是做一次没有很好的说服力人们认为伽利略的实验方法是合理的，只是做一次没有很好的说服力 。 后来波义耳用真空容器证明了铅弹与羽毛下落一样快，进一步证后来波义耳用真空容器证明了铅弹与羽毛下落一样快
24、，进一步证 明了伽利略观点的正确。明了伽利略观点的正确。 进行实验与收集数据：进行实验与收集数据： 分析论证：分析论证： 交流合作：交流合作： 评估：评估： 揭开了打水漂的奥秘揭开了打水漂的奥秘 提出问题：提出问题： 如何将水漂打的既多又远？ 猜想与假设：猜想与假设： 打水漂的质量可能与石块的直径、厚度、速度、以及入水 角度和旋转等因素有关。 制订计划与设计实验：制订计划与设计实验： 他们用飞碟代替石块进行了实验，他们制作了一个“打水漂机”， 实验际上是个机械化弹弓，用来发射不同大小的铝制飞碟，射向一 个水池，同时用高速摄像机将飞碟在水面弹跳的过程拍下来。 进行实验与收集数据：进行实验与收集数
25、据： 实验时“打水漂机”向一个水池发射飞碟，高速摄像机拍摄飞碟在 水面弹跳的过程，在实验中，研究人员改变了飞碟的直径、厚度、 速度及入水角度和旋转等因素，并收集数据。 从下面事例中找出各环节从下面事例中找出各环节 后来波义耳用真空容器证明了铅弹与羽毛下落一样快，进一步证后来波义耳用真空容器证明了铅弹与羽毛下落一样快，进一步证 明了伽利略观点的正确。明了伽利略观点的正确。 分析论证：分析论证： 交流合作：交流合作： 评估：评估： 经过反复尝试，他们终于发现了打水漂的奥秘：关键在于角度，如果石 块入水的角度大于45度它根本就弹不起来，会直接沉入水中，当石块 与水面的夹角为20度时，它在水面上弹跳的
26、次数最多，这是打水漂的 黄金角度；旋转的石块比不旋转的次数多，还与石块的速度成正比，直 径5厘米的铝片以20度角接触水面时，速度必须达到每秒2.5米以上， 否则就会落水，另外面扁平，圆形的石块是打水漂最理想的材料。 以前也有学者研究过打水漂，但他们的结论都是建立在推理而不 是实验的基础，科学家对收集数据的可靠性进行了评估，最后认 为实验结论是可靠的。 从下面事例中找出各环节从下面事例中找出各环节 这项有趣的发现被发表在这项有趣的发现被发表在自然自然杂志上，打水漂实验有着十分重要杂志上，打水漂实验有着十分重要 的意义。当航天器从空气稀薄的太空中重返地球进入“浓密”的大气的意义。当航天器从空气稀薄
27、的太空中重返地球进入“浓密”的大气 层时，它的运动方式就与打水漂有几分类似，也有一个在大气中“弹层时，它的运动方式就与打水漂有几分类似，也有一个在大气中“弹 跳”的过程，因此打水漂实验将帮助物理学家更准确地模仿航天器回跳”的过程，因此打水漂实验将帮助物理学家更准确地模仿航天器回 收过程，提高回收的成功率。收过程，提高回收的成功率。 交流合作：交流合作： 1、科学家们实事求是、尊重客观规律，不迷信权威、敢于坚持真理。 三、科学精神三、科学精神永远高扬永远高扬 2、科学家们孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍。 三、科学精神三、科学精神永远高扬永远高扬 居里夫人是历史上第一个获得两项诺贝尔奖的人，而且是仅
28、有的两个在不同的领域居里夫人是历史上第一个获得两项诺贝尔奖的人，而且是仅有的两个在不同的领域 获得诺贝尔奖的人之一获得诺贝尔奖的人之一 3、科学家们善于交流，敢于提出与众不同的见解。 三、科学精神三、科学精神永远高扬永远高扬 考点演练考点演练 1.从古至今，很多科学家为人类发现和揭示了各种神奇，找从古至今，很多科学家为人类发现和揭示了各种神奇，找 到规律。如著名的天文学家、自然科学家先驱到规律。如著名的天文学家、自然科学家先驱 用用 日心说日心说否定了影响人类达千年之久的否定了影响人类达千年之久的托勒枚托勒枚 的的地地 心说心说;伟大物理学家伟大物理学家 在前人的研究积累上，奠定了在前人的研究
29、积累上，奠定了 划时代意义的经典物理学基础，建立了力学三大定律划时代意义的经典物理学基础，建立了力学三大定律;20 世纪杰出的物理学家世纪杰出的物理学家 的的相对论相对论和和 的的 量子力学量子力学，又为现代物理学做出了重大贡献。等等这，又为现代物理学做出了重大贡献。等等这 些，为人类的探索历程、人类历史进步做出了不朽功勋，些，为人类的探索历程、人类历史进步做出了不朽功勋， 我们要学习他们的科学精神。我们要学习他们的科学精神。 哥白尼哥白尼 爱因斯坦爱因斯坦 波尔波尔 牛顿牛顿 2.物理学就是研究自然界的物质物理学就是研究自然界的物质 、 物体间的物体间的 和物体和物体 的自然的自然 科学。科学。 3.科学探究的主要环节科学探究的主要环节 是是 、 、 、 、 、 以及以及 。 结构结构 相互作用相互作用 运动规律运动规律 提出问题提出问题 进行猜想进行猜想 制定计划与设计实验制定计划与设计实验 进行实验与收集证据进行实验与收集证据 分析与论证分析与论证 评估评估 交流与合作交流与合作
