序言 物理學(xué)：研究物質(zhì)及其運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)(課件)-【點(diǎn)石成金系列】2022-2023學(xué)年高中物理課件（人教版2019必修第一冊）

1、序 言物理學(xué)：研究物質(zhì)及其運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)2022-2023學(xué)年高中物理必修第一冊目錄contents物理學(xué)概述0102物理學(xué)研究的特點(diǎn)03物理學(xué)的應(yīng)用04物理學(xué)的未來想一想物理學(xué)給你的印象是怎么樣的？有的人覺得物理研究萬物之理的一門科學(xué)化學(xué)研究原子的化合和分解的一門科學(xué)生物研究生命體的一門科學(xué)政治研究人類社會結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)律的一門科學(xué)歷史研究過去人類社會及文化的一門科學(xué)地理研究自然地貌的一門科學(xué)音樂讓人聽覺美妙的一門學(xué)科體育讓人變得強(qiáng)壯的一門學(xué)科美術(shù)讓人視覺享受的一門學(xué)科結(jié)論：物理是一門 “最有道理”的科學(xué) 洞天察地，萬物之理物理學(xué)概述01物理是什么？ 物理學(xué)(Physics) 是研究物質(zhì)結(jié)

2、構(gòu)及其相互作用和運(yùn)動規(guī)律的一門自然科學(xué)。物理學(xué)是一門自然學(xué)科，伽利略把實(shí)驗的方法引入物理學(xué)，物理學(xué)成為一門獨(dú)立的學(xué)科。物理學(xué)研究的是力、聲、光、電、熱、原子等現(xiàn)象；物理學(xué)研究的是物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動規(guī)律。英文 physics來源于希臘文，原義是自然。自然哲學(xué)物理學(xué)亞里士多德(前384前322)伽利略(1564年1642年)牛頓(1643年1727年)愛因斯坦(1879年1955年)萌芽自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理經(jīng)典物理學(xué)現(xiàn)代物理學(xué)伽利略.伽利雷(Galileo Galilei, 1564年2月15日-1642年1月8日)。意大利數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家，科學(xué)革命的先驅(qū)。伽利略發(fā)明了擺針和溫度

3、計，在科學(xué)上為人類作出過巨大貢獻(xiàn)，是近代實(shí)驗科學(xué)的奠基人之一。艾薩克.牛頓(1643年1月4日-1727年3月31日)爵士，英國皇家學(xué)會會長，英國著名的物理學(xué)家，百科全書式的“全才”，著有自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理、光學(xué)。創(chuàng)立了力學(xué)理論，是經(jīng)典力學(xué)的奠基人，被譽(yù)為力學(xué)之父。 16-17世紀(jì)，伽利略和牛頓等人在前人工作的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了系統(tǒng)性的力學(xué)理論，建立了實(shí)驗觀測和理論分析計算相結(jié)合的現(xiàn)代研究方式。物理學(xué)的發(fā)展十九世紀(jì)末形成三種較為成熟的重大理論:1.經(jīng)典力學(xué)(宏觀低速) 2.熱力學(xué)與經(jīng)典統(tǒng)計物理學(xué)3.電磁學(xué)二十世紀(jì)初形成兩種比較成熟的重大理論:1、量子力學(xué)(微觀)2、狹義相對論(高速)新分支近代物理的

4、理論基礎(chǔ)17世紀(jì)經(jīng)典力學(xué)18世紀(jì)熱力學(xué)19世紀(jì)電磁學(xué)20世紀(jì)相對論量子力學(xué)物理學(xué)的發(fā)展過程是一門自然科學(xué) 起始于伽利略和牛頓時代，經(jīng)過三個多世紀(jì)的發(fā)展，已成為一門有眾多分支的、令人尊敬和熱愛的基礎(chǔ)科學(xué)。是關(guān)于“萬物之理”的學(xué)問是一門實(shí)驗科學(xué)，也是一門崇尚理性、重視邏輯推理的科學(xué)。 研究物質(zhì)存在的基本形式，以及它們的性質(zhì)和運(yùn)動規(guī)律；還研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在不同層次上認(rèn)識物質(zhì)的各種組成部分及其相互作用、運(yùn)動和轉(zhuǎn)化的規(guī)律。判天地之美 析萬物之理 莊子物質(zhì)世界的空間尺度上下四方曰宇古往今來曰宙原子核分子病毒染色體人類山地球太陽太陽系物質(zhì)世界的空間尺度遠(yuǎn)到宇宙深處，近至咫尺之間，面對廣袤蒼穹之浩瀚、基本粒

5、子之精微（圖0-2），物理學(xué)定量地研究物質(zhì)的存在形式、基本性質(zhì)以及運(yùn)動和轉(zhuǎn)化規(guī)律。物理學(xué)不僅要探索物質(zhì)的深層次結(jié)構(gòu)，還要在不同層次上認(rèn)識物質(zhì)的組成部分及其相互作用。因此，說物理學(xué)是關(guān)于“萬物之理”的學(xué)問并不為過。物理學(xué)是一門實(shí)驗科學(xué)，也是一門崇尚理性、遵循邏輯推理的理論科學(xué)。由于物質(zhì)世界紛繁復(fù)雜，有限的實(shí)驗和觀察難以完全揭示其背后的本質(zhì)規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系。因此，在依賴先進(jìn)的科學(xué)裝置的同時，物理學(xué)的發(fā)展也必須借助于強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具和大型計算技術(shù)，以及深刻的洞察力和豐富的想象力。今天，物理學(xué)中的基本概念和理論、實(shí)驗方法和手段，已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于其他學(xué)科，極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，推動了科學(xué)

6、技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步。10-15m10-4m10-7m10-10m100m103m107m109m1013m使隱秘成可見，變未知為可知“我心目中的物理學(xué)”用米表示的空間尺度夸克 10-19 m類星體 10 26 m空間尺度E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小 的細(xì)胞原子原子核基本粒子DNA長度星系團(tuán)銀河系最近恒星的距離太陽系太陽山哈勃半徑超星系團(tuán)人蛇吞尾圖，形象地表示了物質(zhì)空間的層次超子壽命 10-15 s宇宙年齡 10 26 s時間尺度觀察現(xiàn)象，揭示本質(zhì)物理學(xué)研究的特點(diǎn)02物理

7、學(xué)通過定量的實(shí)驗和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫹治觯?不斷地揭示出自然界的客觀規(guī)律和各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。日出日落斗轉(zhuǎn)星移其中有的和直覺吻合，也有很多與直覺不盡相同，需要通過嚴(yán)密的實(shí)驗和思考，才能透過表象看到本質(zhì)它們?yōu)槭裁床粫粝聛?？古人曾憑直覺認(rèn)為地球是宇宙的中心日心說古人曾憑直覺認(rèn)為運(yùn)動需要力來維持16、17世 紀(jì)，哥白尼、第谷和開普勒牛頓運(yùn)動定律伽利略理想斜面實(shí)驗、笛卡爾19世紀(jì)初，人們已經(jīng)知道電流能產(chǎn)生磁場法拉第電磁感應(yīng)定律磁應(yīng)該也能生電吧？在物理學(xué)習(xí)中，我們不但要掌握具體的知識，而且要學(xué)習(xí)和體會這些科學(xué)方法，并努力運(yùn)用它們解決各種實(shí)際問題。天為什么那么藍(lán)？太陽為什么東升西落？昆蟲為什么能飛？蘋果為什么往

8、地上掉？高一的同學(xué)為什么這么優(yōu)秀？光的散射日心說空氣動力學(xué)萬有引力客觀真理一言以蔽之：why好 奇 心人類提高生產(chǎn)力水平的需求洗碗洗碗布洗潔精洗碗機(jī)智能洗碗機(jī)化纖紡織化工機(jī)械電子信息技術(shù)一言以蔽之：懶學(xué)以致知，客觀理性物理學(xué)背后的科學(xué)精神03地心說日心說現(xiàn)代宇宙觀重物比輕物下落快統(tǒng)治了兩千多年重物輕物下落一樣快伽利略：邏輯推理牛頓定律的權(quán)威相對論和量子力學(xué)的創(chuàng)立19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)權(quán)威的牛頓學(xué)說不適用于 微觀和高速情況時學(xué)以致知的探索精神實(shí)事求是的客觀精神理性分析的精神揭示自然，造福人類物理學(xué)的應(yīng)用04科技成就物理學(xué)與科技 物理學(xué)的發(fā)展，推動了工業(yè)、農(nóng)業(yè)和信息技術(shù)等方面的進(jìn)步

9、，引發(fā)了一次次的產(chǎn)業(yè)革命，改變了人類的生產(chǎn)和 生活方式。電磁學(xué)和半導(dǎo)體發(fā)展患腫瘤的病人在接受放射治療CT機(jī)原子彈爆炸氫彈爆炸前景廣闊，充滿挑戰(zhàn)物理學(xué)的未來05英國物理學(xué)家、被授予 “開爾文勛爵” 的J. J. 湯姆孫在“新春獻(xiàn)詞”的演說中，躊 躇滿志地宣告：“科學(xué)大廈已經(jīng)基本建成后輩物理學(xué)家 只需做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了?！?物理學(xué)上兩朵烏云黑體輻射與“紫外災(zāi)難”量子力學(xué)“以太”漂移相對論著名法國物理學(xué) 家、諾貝爾獎得主德布羅意在物理學(xué)的未來一文中說: “我們的知識越是發(fā)展，自然就越是以其多種表現(xiàn)證明 它擁有無盡的財富，甚至在很先進(jìn)的科學(xué)領(lǐng)域，如物理學(xué)， 我們也沒有理由認(rèn)為我們已經(jīng)耗盡了自然

10、財富，或者 認(rèn)為我們已經(jīng)接近完整地掌握了自然界的全部財富。” 困擾物理學(xué)的難題夸克為什么不能單獨(dú)存在？如何將描述 微觀世界運(yùn)動的量子力學(xué)和描述引力的廣義相對論結(jié)合起 來，以解釋宇宙的起源和演化？能否像用麥克斯韋理論統(tǒng) 一描述電和磁一樣， 用某一理論統(tǒng)一描述自然界的四種基 本相互作用（弱力、強(qiáng)力、電磁力和引力）？如何制造可以方便使用的超導(dǎo)材料？如何開 發(fā)更為清潔的能源？如何進(jìn)一步提升計算機(jī)的性能？普朗克居里夫人愛因斯坦高中物理教材簡介06運(yùn)用較多的數(shù)學(xué)知識高中所有數(shù)學(xué)知識(函數(shù)、三角、圖像、解析幾何、數(shù)列等).定性分析和定量計算結(jié)合，定量計算為主.抽象思維、數(shù)理邏輯推理能力要求高物理定理推導(dǎo)、數(shù)

11、學(xué)證明(需要幾何、函數(shù)等數(shù)學(xué)知識)高中物理一看就懂 一聽就會 一做就錯 一考就傻如何學(xué)好物理？071、目標(biāo)明確，樹立信心；2、認(rèn)真聽講，做好筆記；3、獨(dú)立思考，多問多悟；4、重視觀察，動手實(shí)驗；5、備好錯題，做好總結(jié)。目標(biāo)明確，樹立信心認(rèn)真聽講，做好筆記【要課前預(yù)習(xí)】 通過課前的閱讀，了解知識重、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，以便上課時有目的地聽講，提高學(xué)習(xí)效率。通過課前預(yù)習(xí)，還可以培養(yǎng)自學(xué)能力和自學(xué)習(xí)慣?！咀フn堂效率】“堂上一分鐘，堂下十分鐘”這一話充分說明了課堂的重要性。1、要動腦：積極思考跟上老師的思路，不能自搞一套，否則就等于是完全自學(xué)了，注意學(xué)習(xí)老師分析問題、解決問題的思路和方法。2、要動手：動手記上

12、適當(dāng)筆記（記重點(diǎn)和疑點(diǎn)，尤其是疑點(diǎn)），利用課余時間問老師、問同學(xué)直到弄懂為止。必須有筆記本，課后先整理筆記（復(fù)習(xí)），再完成作業(yè)！3、要動口：動口回答老師提出的問題，不敢開口自己的問題就不能被老師發(fā)現(xiàn)，問題也就難以得到解決。獨(dú)立思考，多問多悟?qū)W物理不做題是不行的，獨(dú)立解題，理解概念和物理規(guī)律，同時也把握了公式的條件、掌握了公式的運(yùn)用（1）獨(dú)立做題：切忌邊看答案邊做題（2）做題時候要多思考（3）遇到不會的題目做標(biāo)記，過段時間再做一做。（4）題目不論難易都要盡量畫圖，有的畫草圖就可以了，有的要畫精確圖。有了圖我們對物理情景才會一目了然。（5）多問多悟：向老師或同學(xué)問不懂的知識點(diǎn)、不會的題目、解題方法

13、等，然后務(wù)必再自我反思總結(jié)。重視觀察，動手實(shí)驗 物理是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，要學(xué)好物理必須重視實(shí)驗。同時實(shí)驗對學(xué)生在高考中是否能拿高分起到至關(guān)重要的作用。所以對于每一個實(shí)驗，有條件情況下要親自做一做。要弄懂實(shí)驗?zāi)康摹⒃?，熟悉?shí)驗器材；特別注重基本的實(shí)驗方法，能對實(shí)驗的誤差原因進(jìn)行分析。特別要重視課本上的實(shí)驗，也包括每一個學(xué)生實(shí)驗，重視實(shí)驗涉及的原理、方法。在近年的物理高考實(shí)驗中，我們已經(jīng)感受到高考實(shí)驗不再是簡單地照抄課本上的實(shí)驗，而是利用教材中涉及的實(shí)驗原理、方法去處理新的問題。備好錯題，做好總結(jié) 必須有“錯題本”，記下考試、練習(xí)過程中的易錯題（特別的心得體會可以一并記下來），記下老師

14、講的重點(diǎn)題型。甚至好的解題方法、好的例題等等都要記下來。課后還要整理錯題本，重做錯題，一方面是為了“消化好”，另一方面還要對筆記作好補(bǔ)充。自己在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的好題、好的解法也要記在筆記本上，因此也可以叫做“好題本”。以后要經(jīng)?？?，經(jīng)常練，要能做到愛不釋手，一直保存。 注意：整理錯題并不是簡單的把所有錯題都整理在錯題本上，要篩選。比如，選項B筆誤寫成C這類粗心問題，是沒有必要整理的。實(shí)驗?zāi)芰Ψ治鼍C合能力理解能力推理能力探究能力一看就懂 一聽就會 一做就錯 一考就傻沒記住沒理解不會用【總結(jié)一】高中物理要考查的五種能力【總結(jié)二】學(xué)好高中物理的五大抓手概念 規(guī)律 實(shí)驗 模型 方法 核心理論 概念、規(guī)律物

15、理模型物理方法應(yīng)用延伸實(shí)驗基礎(chǔ)實(shí)驗:是形成物理概念，認(rèn)識物理規(guī)律，構(gòu)建物理模型的基礎(chǔ)。模型：一種理想化的實(shí)物、狀態(tài)或物理過程。方法：解決問題的手段。引入為什么引入怎樣引入物理概念本質(zhì)內(nèi)涵與外延相關(guān)概念間聯(lián)系與區(qū)別形成概念體系運(yùn)用概念解釋實(shí)際問題1、物理概念的學(xué)習(xí) 下一課時我們將學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)的概念，請同學(xué)們學(xué)習(xí)時從這幾個方面思考。物理規(guī)律2、物理規(guī)律的學(xué)習(xí) 推導(dǎo)證明文字、公式、圖象相關(guān)物理量的意義建立過程表述形式成立條件和適用范圍 盤活三種題：問題、錯題、好題【總結(jié)三】學(xué)好高中物理的一個重要環(huán)節(jié)錯題：易錯題、常錯題（類似）。找準(zhǔn)錯誤原因、分析錯誤環(huán)節(jié)。重做錯題，整理錯題。好題：老師所明確的重要的題、典型的題；自己發(fā)現(xiàn)的好題。好的原因