物理学与人类文明

1、物理学与人类文明物理学与人类文明 高中物理中，你们将认识丰富多彩的物理现象，高中物理中，你们将认识丰富多彩的物理现象，学到深刻的物理知识，领悟科学研究的方法，增进学到深刻的物理知识，领悟科学研究的方法，增进对科学的感情，受到科学精神的陶冶。对科学的感情，受到科学精神的陶冶。 这节课，我们概要了解一下，物理学研究什这节课，我们概要了解一下，物理学研究什么？它与其他科学和技术的关系，它对人类文明么？它与其他科学和技术的关系，它对人类文明所起的作用？所起的作用？一、一、物理学是一门怎样的学科物理学是一门怎样的学科1、物理学是一门自然科学。、物理学是一门自然科学。 时间上，物理学前溯到宇宙起源，后推到

2、宇宙的时间上，物理学前溯到宇宙起源，后推到宇宙的归宿；空间上，小到基本粒子，大到宇宙天体，近乎归宿；空间上，小到基本粒子，大到宇宙天体，近乎无所不在，无所不容。无所不在，无所不容。 物理学研究物质存在的基本形式，以及它们的物理学研究物质存在的基本形式，以及它们的性质和运动规律。还研究物质的内部结构，在不同性质和运动规律。还研究物质的内部结构，在不同层次上认识物质的各种组成部分及其相互作用，以层次上认识物质的各种组成部分及其相互作用，以及它们运动和相互转化的规律。及它们运动和相互转化的规律。物理学是物理学是“万物之理万物之理”的学问的学问2 2、物理学是一门实验科学，是一门崇尚、物理学是一门实验

3、科学，是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。又是一门极理性、重视逻辑推理的科学。又是一门极富洞察力和想像力的科学。富洞察力和想像力的科学。1、苹果受地球的吸引，落到地面。气球同样受地球、苹果受地球的吸引，落到地面。气球同样受地球的吸引，为什么却飞上了天的吸引，为什么却飞上了天？为什么月亮不会掉下来为什么月亮不会掉下来呢呢?抛出去的苹果真的一定会掉回到地面吗？抛出去的苹果真的一定会掉回到地面吗？2、过山车惊心动魄，摩托车飞檐走壁扣人心弦，为、过山车惊心动魄，摩托车飞檐走壁扣人心弦，为什么他们不会掉下来？什么他们不会掉下来？3、在平静的水面上可以看到山峰的倒影，通过玻璃在平静的水面上可以看到山峰的倒

4、影，通过玻璃杯为什么看到的东西变形了呢杯为什么看到的东西变形了呢？3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：常见的物理现象：常见的物理现象：5、你家有电炉吗？如果我把电炉丝剪掉一半再去你家有电炉吗？如果我把电炉丝剪掉一半再去烧水，水开需要的时间怎么变化？烧水，水开需要的时间怎么变化？ 6、海市蜃楼海上与沙漠中的一样吗？海市蜃楼海上与沙漠中的一样吗？ 4、人碰到高压线，为什么小鸟停在高压线上却安、人碰到高压线，为什么小鸟停在高压线上却安然无恙呢？然无恙呢？3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：瓦瓦碎碎蛋蛋全全3、物理学是一门有趣

5、的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：电电不不死死的的鸟鸟3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：声声音音把把玻玻璃璃震震碎碎3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：气气流流顶顶物物帆帆船船能能逆逆风风而而行行?3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：走走哪哪条条坡坡道道更更快快?3、物理学是一门

6、有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象： 3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：这这真真是是肥肥皂皂泡泡吗吗？3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：这这真真是是肥肥皂皂泡泡吗吗？3、物理学是一门有趣的学科：物理学是一门有趣的学科：更奇妙有趣的物理现象：更奇妙有趣的物理现象：哇塞！哇塞！ 水水 果果 也也 能能 发发 电电二、物理二、物理学科与其它

7、学科的联系区别学科与其它学科的联系区别1 1、物物理科与其它科关注点不同。理科与其它科关注点不同。2 2、物理学物理学有许多分支：如力学、热学、有许多分支：如力学、热学、电磁电磁 学学、光学、统计物理学、量子力学、凝聚态、光学、统计物理学、量子力学、凝聚态物理、原子和原子核物理、粒子物理等。物理、原子和原子核物理、粒子物理等。3 3与与其它学科形成交叉学科：物理化学、生物其它学科形成交叉学科：物理化学、生物物理、地球物理等。物理、地球物理等。以瀑布为例研究以瀑布为例研究：物理学物理学更关心瀑布的基本运动规律。更关心瀑布的基本运动规律。更关心水的分子成分和结构，更关心水的分子成分和结构，水质的变

8、化。水质的变化。生物学生物学则侧重水中的微生物则侧重水中的微生物种类，以及瀑布对周围生态种类，以及瀑布对周围生态的影响。的影响。地球科学地球科学更关注瀑布更关注瀑布周围的地层结构。周围的地层结构。三、三、物理学物理学与科学技术关系与科学技术关系 物理学的发展，促进了技术的进步，引发了一次又一物理学的发展，促进了技术的进步，引发了一次又一次产业革命。现代物理学更是成为高新科技的基础。次产业革命。现代物理学更是成为高新科技的基础。1 1、力学力学的基础上发展起来的空间物理。的基础上发展起来的空间物理。 把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。美国的美

9、国的 “ “机遇机遇”号火星探测器号火星探测器航天大大开阔了人类认识世界的眼界。航天大大开阔了人类认识世界的眼界。 2 2、电磁学电磁学中的带电粒子在电场磁场中的偏转中的带电粒子在电场磁场中的偏转 在科技中的应用。在科技中的应用。电视机显像管电视机显像管3 3、原子核物理学原子核物理学中的放射线的应用中的放射线的应用医疗上的放疗。在医疗上还有很多，如用于治疗脑瘤医疗上的放疗。在医疗上还有很多，如用于治疗脑瘤的的 刀。如核磁共振，超声波，刀。如核磁共振，超声波，X X光机等。光机等。半半导导体体芯芯片片4 4、近代物理学近代物理学中的微电子技术中的微电子技术: :半导体芯片、电子计算机。半导体芯

10、片、电子计算机。5 5、激光、激光。激光物理激光物理的进展使激光在制造业、的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。大家熟悉的微机光盘就是用激光读的。光导大家熟悉的微机光盘就是用激光读的。光导纤维等。纤维等。6 6、超导超导研究中的应用研究中的应用。磁悬浮列车等。磁悬浮列车等。7 7、纳米技术、纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。镶嵌了镶嵌了4848个个 Fe 原子的原子的 Cu 表面的扫描隧道显微镜照片

11、。表面的扫描隧道显微镜照片。48 48 个个 Fe 原子形成原子形成“电子围电子围栏栏”纳米机器人只有细胞般大纳米机器人只有细胞般大 8 8、原子核物理学原子核物理学的进展，使人类直接利用的进展，使人类直接利用射线与核能成为现实。射线与核能成为现实。 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。面临着核战争、核污染的威胁。 20 20世纪初，人们创建并发展起了核物理。并把它应世纪初，人们创建并发展起了核物理。并把它应用于技术上，发展了核能，使核能的利用越来越广泛。用于技术上，发展了核能，使核能的利用越来越广泛。现在世界上已经有

12、为数众多的核电站，特别是在能源现在世界上已经有为数众多的核电站，特别是在能源贫乏的国家核电站更是广泛的被利用。核电占德国电贫乏的国家核电站更是广泛的被利用。核电占德国电力总量的力总量的1/31/3。法国占到。法国占到70%70%以上，日本占到以上，日本占到30%30%以以上。我国目前是占到上。我国目前是占到2%2%。（。（20042004年年8 8月），有资料月），有资料称到称到20202020年达到年达到4%4%。原子弹爆炸原子弹爆炸氢弹爆炸氢弹爆炸9 9、生命科学、生命科学的发展也离不开物理学。的发展也离不开物理学。利用利用X X射线衍射的方法成功地测定了射线衍射的方法成功地测定了DNAD

13、NA的双螺旋结构。的双螺旋结构。 可以说物理学的发展，促可以说物理学的发展，促进了各个领域科学技术的进步。进了各个领域科学技术的进步。使人类的生产和生活发生了翻使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化。天覆地的变化。四四. . 物理学与社会进步物理学与社会进步蒸汽机的发明和使用：手工蒸汽机的发明和使用：手工 机械化时代机械化时代 电磁学研究电磁学研究电气时代电气时代 微电子技术微电子技术信息时代信息时代光导纤维光导纤维五、五、物理学与思维观念物理学与思维观念 物理学极大地丰富了人类对物质世界的认识，也改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。物理学的每一个重大进变和

14、扩展着人类的思维方式。物理学的每一个重大进展，都是人类思维观念进步的伟大阶梯。展，都是人类思维观念进步的伟大阶梯。在人类文明的初期，人们认为大地是一个大扁盘，在人类文明的初期，人们认为大地是一个大扁盘，我国古代曾有过我国古代曾有过“盖天说盖天说”。 古代西文有古代西文有“地心说地心说”。最初是由古希腊哲学家亚进。最初是由古希腊哲学家亚进里士多德提出的里士多德提出的 ; ;公元公元140140年前后，天文学家托勒玫进年前后，天文学家托勒玫进一步发展了前人的学说，建立了宇宙地心说一步发展了前人的学说，建立了宇宙地心说 哥白尼的日心说哥白尼的日心说 物理学的发展使人们对大地乃至宇宙的认识发生了翻物理

15、学的发展使人们对大地乃至宇宙的认识发生了翻天覆地的变化。从天覆地的变化。从“天圆地方天圆地方”到到“地心说地心说”到到“日日心说心说”；从太阳系到河外星系；从静态的宇宙到膨胀；从太阳系到河外星系；从静态的宇宙到膨胀的宇宙；从的宇宙；从“盘古开天地盘古开天地”到到“大爆炸大爆炸”的宇宙演化的宇宙演化论论人们对自然界的认识随着空间物理学的发展逐人们对自然界的认识随着空间物理学的发展逐步地深化。步地深化。六、物理学的未来 六、物理学的未来 问题依旧存在问题依旧存在!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!研究宏观问题的相对论研究宏观问题的相对论研究微观问题的量子力学研究微观问题的

16、量子力学边缘学科交叉学科边缘学科交叉学科 . . . . . . .六、为什么要学习高中物理？六、为什么要学习高中物理？ 使人能适应现代社会的需要使人能适应现代社会的需要使人能够进一步学习使人能够进一步学习使人的素质得到显著提高使人的素质得到显著提高新高考中的高校专业招生要求新高考中的高校专业招生要求2017年拟在浙江招生的大约年拟在浙江招生的大约1400所高校公布了选考科所高校公布了选考科目要求，涵盖目要求，涵盖2.37万余个专业（类）。省教育考试院万余个专业（类）。省教育考试院统计，在物理、化学、生物、政治、历史、地理和技统计，在物理、化学、生物、政治、历史、地理和技术术7门选考科目中，最热的是物理门选考科目中，最热的是物理2017年参加高考年参加高考的同学如果选了这门，可报考的同学如果选了这门，可报考91%的专业（类）。的专业（类）。1 1、培养兴趣、培养兴趣 （学会用物理的眼光看世界）（学会用物理的眼光看世界）2 2、注重、注重 体验体验 与与 理解理解 ，不可死记，不可死记3 3、高效的课堂、高效的课堂（课堂要求（课堂要求: :认真听认真听; ;重点记重点记; ;积极参与）积极参与）4 4、必要的、认真的巩