物理研究性學(xué)習(xí)

物理學(xué)對社會進步發(fā)展的貢獻

研究目的：了解物理學(xué)的發(fā)展運用物理解決生活中的問題研究方法：

文獻研究法研究內(nèi)容：什么是物理學(xué)物理學(xué)的分支運用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象物理的發(fā)展物理讓我們的生活更美好

文獻研究法定義：通過對文獻進行查閱、分析、整理，最后得出事物本質(zhì)屬性的一種研究方法。什么是物理學(xué)？

“物理”一詞的最先出自古希臘文，原意是指自然，泛指一般的自然科學(xué)。在古希臘人那里，物理學(xué)就是“自然哲學(xué)”，出現(xiàn)了阿基米德等一批著名的自然哲學(xué)家，“物理學(xué)”的名稱就來自亞里士多德的《物理學(xué)》一書。后來牛頓的經(jīng)典物理學(xué)奠基之作，就叫做《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》。

簡單的說物理就是研究物質(zhì)，物質(zhì)內(nèi)部關(guān)系，相互作用的一門學(xué)科。

物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最基本形態(tài)的科學(xué)

物理學(xué)研究的范圍——物質(zhì)世界的層次和數(shù)量級物理學(xué)(Physics)質(zhì)子

10-15m空間尺度：物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)相互作用物質(zhì)運動規(guī)律微觀粒子Microscopic介觀物質(zhì)mesoscopic宏觀物質(zhì)macroscopic宇觀物質(zhì)cosmological類星體

10

26m時間尺度：基本粒子壽命10-25s宇宙壽命1018s最小的細胞原子原子核基本粒子DNA長度星系團銀河系最近恒星的距離太陽系太陽山哈勃半徑超星系團人蛇吞尾圖，形象地表示了物質(zhì)空間尺寸的層次

物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)

物理學(xué)派生出來的分支及交叉學(xué)科物理學(xué)構(gòu)成了化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、地球物理學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)，物理學(xué)的基本概念和技術(shù)被應(yīng)用到所有自然科學(xué)之中。

物理學(xué)與數(shù)學(xué)之間有著深刻的內(nèi)在聯(lián)系粒子物理學(xué)原子核物理學(xué)原子分子物理學(xué)固體物理學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)激光物理學(xué)等離子體物理學(xué)地球物理學(xué)生物物理學(xué)天體物理學(xué)宇宙射線物理學(xué)三.物理學(xué)是構(gòu)成自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)物理學(xué)的分支力學(xué)靜力學(xué)、動力學(xué)、流體力學(xué)、分析力學(xué)、運動學(xué)、固體力學(xué)、材料力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、流變學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、爆炸力學(xué)、磁流體力學(xué)、空氣動力學(xué)、理性力學(xué)、物理力學(xué)、天體力學(xué)、生物力學(xué)、計算力學(xué)熱學(xué)熱力學(xué)光學(xué)

幾何光學(xué)、波動光學(xué)、大氣光學(xué)、海洋光學(xué)、量子光學(xué)、光譜學(xué)、生理光學(xué)、電子光學(xué)、集成光學(xué)、空間光學(xué)聲學(xué)

次聲學(xué)、超聲學(xué)、電聲學(xué)、大氣聲學(xué)、音樂聲學(xué)、語言聲學(xué)、建筑聲學(xué)、生理聲學(xué)、生物聲學(xué)、水聲學(xué)

電磁學(xué)

磁學(xué)、電學(xué)、電動力學(xué)量子物理學(xué)

量子力學(xué)、核物理學(xué)、高能物理學(xué)、原子物理學(xué)、分子物理學(xué)固體物理學(xué)

高壓物理學(xué)、金屬物理學(xué)、表面物理學(xué)對于戰(zhàn)略武器限制條約的檢查，困難之一是對地下原子彈試驗和自然地震不易區(qū)分，這是不對的。世界上有兩種波——橫波和縱波，當(dāng)巖體突然斷裂產(chǎn)生切變時發(fā)生地震。斷裂減輕了切變，同時巖礦體發(fā)生短暫的顫動，顫動時發(fā)出波。一次地震能發(fā)出所有類型的波。另一方面，爆炸只發(fā)出一種縱波。僅有縱波的“地震”，總是人為的“地震”，這是無法保守的秘密。

物理學(xué)的意義

理學(xué)被稱為自然的哲學(xué)。也就是說，物理學(xué)不僅是推動社會進步的自然科學(xué)，而且還是闡釋萬事萬物運動、變化、發(fā)展的哲學(xué)。我們學(xué)習(xí)物理學(xué)是為了揭開事物的規(guī)律，只有對自然萬物有了更深刻、更合理的認識，我們才能夠利用它去解決、處理好自然、人類社會內(nèi)部與相互之間的關(guān)系。

總體可分為三類：

物理學(xué)是基礎(chǔ)自然科學(xué)物理幾乎是一切工程科學(xué)的基礎(chǔ)物理學(xué)在自身的發(fā)展進步中積累的思想方法是人類思想領(lǐng)域的瑰寶物理學(xué)的啟蒙與發(fā)展階段石器的制造宣告了勞動的開始，同時也宣告了簡單物理學(xué)的啟蒙。

物理學(xué)的啟蒙與發(fā)展階段弓箭的使用不僅用到了物理學(xué)中哪些知識？

古希臘科學(xué)家亞里士多德物理學(xué)的曲折發(fā)展“落體的速度與重量成正比”？“物體從來都是靜止的，除非你用力推它才開始運動”據(jù)記載有人曾在意大利比薩斜塔上作過自由落體的實驗。結(jié)果兩個重量相差10倍的球同時落地，證明了亞里士多德的觀點是錯誤的?！皟蓚€鐵球同時落地！”伽利略（1564~1642）

意大利的物理學(xué)家和天文學(xué)家。自幼聰明好學(xué)，遇事好尋根問底。從不迷信教會權(quán)威或盲從他人。一.經(jīng)典力學(xué)1.經(jīng)典力學(xué)的奠基者----伽利略(1)背景：物質(zhì)條件：資本主義的發(fā)展思想條件：文藝復(fù)興運動的影響(1)背景：物質(zhì)條件：資本主義的發(fā)展一.經(jīng)典力學(xué)1.經(jīng)典力學(xué)的奠基者----伽利略(2)成就：②天文學(xué)：發(fā)現(xiàn)了自由落體定律①物理學(xué)外力只是改變運動狀態(tài)的原因用自制的望遠鏡發(fā)現(xiàn)了許多星體，證明了哥白尼提出的“日心說”的正確性。提出日心說，否定亞里士多德的地心說，掀起天文學(xué)的革命，從根本上動搖了宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)。信奉“日心說”的布魯諾(1548--1600)被教會以火刑處死。哥白尼（1473--1543）伽利略受審牛頓（1642~1727）

英國著名的科學(xué)家，在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等方面都作出了卓越貢獻。他曾長期擔(dān)任英國皇家學(xué)會會長，還擔(dān)任過英國議會議員，被授予爵士稱號。牛頓所處時代（17世紀中葉至18世紀初）的時代特征①經(jīng)濟上：資本主義發(fā)展到手工工場時期②政治上：資本主義制度在英國確立③思想上：啟蒙運動逐漸興起和發(fā)展一.經(jīng)典力學(xué)1.經(jīng)典力學(xué)的奠基者----伽利略2.經(jīng)典力學(xué)的建立者----牛頓(1)標(biāo)志：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》物體運動三大定律和萬有引力定律(2)主要內(nèi)容:(3)顯著特征:以實驗為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達形式適用于宏觀低速運動物體物理學(xué)發(fā)展的第一個黃金階段―――經(jīng)典力學(xué)體系的建立

經(jīng)典力學(xué)就是以牛頓定律為基本公理的力學(xué)體系。在這個體系下，所有運動都能被預(yù)測。說的通俗點就是你能根據(jù)你最早期的狀態(tài)，準(zhǔn)確無誤地推算出你未來某天你在做什么。

(4)影響:①是人類認識自然以來第一次對自然規(guī)律所作的理論性概括與總結(jié)；②標(biāo)志著近代科學(xué)的形成；③使人類獲得了用理性解決問題的自信，促進了啟蒙運動的發(fā)展，促進了人類的思想解放；④促進英國工業(yè)革命產(chǎn)生。二.相對論的創(chuàng)立1.背景：“物理學(xué)危機”狹義相對論和廣義相對論2.內(nèi)容：笑話：有一次卓別林和愛因斯坦共同出席一次宴會都受到了熱烈的歡迎，卓別林說：大家歡迎我是因為他們都能理解我，大家歡迎你是因為他們都不理解你說明了相對論深奧難懂，而且有悖于人們的日常生活經(jīng)驗愛因斯坦（1879-1955）1905-1915年提出了相對論，發(fā)展了牛頓力學(xué)。20世紀最后一期《時代》周刊評選出“世紀人物”，這樣稱一位偉人：天才，政治難民，人道主義者，原子和宇宙謎的開啟者，以其最偉大的思想和無與倫比的形象獨占鰲頭。三.量子論的誕生和發(fā)展1.背景：①19世紀末20世紀初，電子和放射線的發(fā)現(xiàn)②實驗表明微觀粒子的運動不能用經(jīng)典力學(xué)的理論進行描述2.誕生：愛因斯坦利用量子理論解釋光電效應(yīng)1900年，德國普朗克提出量子假說3.發(fā)展：波爾提出有關(guān)原子的量子理論4.建立：20世紀30年代，一門新的物理學(xué)分支---量子力學(xué)建立起來5.意義：量子力學(xué)和狹義相對論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)

小結(jié)伽利略（奠基）牛頓（建立）經(jīng)典力學(xué)相對論愛因斯坦量子論普朗克等四.物理學(xué)與技術(shù)20世紀，物理學(xué)被公認為科學(xué)技術(shù)發(fā)展中最重要的帶頭學(xué)科●熱機的發(fā)明和使用，提供了第一種模式：●

電氣化的進程，提供了第二種模式：核能的利用激光器的產(chǎn)生層析成像技術(shù)(CT)超導(dǎo)電子技術(shù)技術(shù)——

物理——

技術(shù)物理——

技術(shù)——

物理粒子散射實驗X射線的發(fā)現(xiàn)受激輻射理論低溫超導(dǎo)微觀理論物理學(xué)為宇航奠定理論基礎(chǔ)

宇航學(xué)的開端與物理學(xué)的進展密不可分。正是物理學(xué)的基礎(chǔ)和現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展才使“嫦娥奔月”的佳話和“萬戶”航天的理想得以變?yōu)楝F(xiàn)實。

小結(jié)由于物理學(xué)研究的規(guī)律具有很大的基本性與普遍性，所以它的基本概念和基本定律是自然科學(xué)的很多領(lǐng)域和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。由于物理學(xué)知識構(gòu)成了物質(zhì)世