什么是物理学为什么要学物理物理学的过去现在和未来公开课一等奖课件省赛课获奖课件

什么是物理学为何要学物理——物理学过去、目前和将来第1页导语对于一般人来说，物理是什么？是那门最难学学科，是只有理性思维、回绝主观情感学科，是枯燥理论和难解题目标综合体。可是，在物理学者眼里，物理却是那样迷人。本课件围绕什么是物理学、为什么要学物理学、物理学未来三个方面，和您一起走进别样物理世界。第2页目录物理学是什么为何要学物理学物理学将来第3页PART01物理学是什么第4页对物理学理解是有关自然知识。物理一门研究大自然学科，主要研究物质及其运动。所谓运动，就是在不一样步间物体位置变化了，是在空间运动。因此，物理学是研究物质与其在空间与时间里运动。物理学理解我们宇宙，理解我们周围世界是怎么样。理解后来，利用物理规律来改造我们生活，改善我们环境，保卫我们国家。物理学一种基本任务第5页“第二个阶段““第一种阶段““第三个阶段““……“以量子论、相对论为代表，20世纪初启动了近代物理阶段。近代物理更加快地推进了高科技发展，例如雷达、集成电路、计算机、光纤通信、量子信息等。2023数年此前就产生了当时物理学，主要是某些古希腊哲学家在思考自然时候，找到了很多基本经验和规律。在第一种阶段，物理和化学、生物以及一部分数学没有完全分开，统一叫做自然哲学。物理学发展简史物理学是最古老学科之一；假如把天文也作为物理一部分，那么，物理学就是最古老学科，没有之一。物理这门古老学科始终在发展，其发展通过了下列几个阶段：从17世纪科学革命开始，物理学开始与其他自然科学分支脱离而成为一种独立学科。这个阶段是物理学蓬勃发展阶段，我们能够把它叫做典型物理阶段。第6页一批哲学家开始思考并提出很多假设，并验证这些假设能否被其他事物证明，慢慢地提出了多种学说。这些学说有被证明了，尚有很大一部分没有被证明，虽然被证明也是很粗糙，只是一种定性证明。公元前五六百年物理学发展过程亚里士多德泰勒斯阿利斯塔克阿基米德第7页这段时间我们基本上以为是自然哲学阶段，在这阶段，物理与其他学科没有分开，主要是某些哲学家在思考自然界万物运行基本原理。公元前六百年到公元前两三百年物理学发展过程整个自然哲学停滞不前，欧洲进入相对发展迟缓甚至倒退时期。而这个时期物理主要在某些阿拉伯国家得到了发展。阿拉伯物理学家海什木写了本书，名叫《光学》，书中记载了小孔成像等光学现象。因此那段时间某些科学发展是转移到了中东。2023年是世界光学年，当初联合国教科文组织、国际物理联合会，都把海什木作为最早研究光学物理学家。公元前两三百年后来第8页在中国古代，物理学对应词叫格致学或者格物学。古人把从自然现象里面悟出道理叫格物致知，对应自然哲学这一学科。中国最早出现“物理”这两个字是在西汉。当初古人用“物理”这个词是想说明万物某些道理。物理学发展过程第9页0102把理论与试验结合起来研究物理现象用定量措施、用数学措施来研究物理现象物理学发展过程典型物理有两个标志：到了17世纪物理真正地从自然哲学里面脱离开来，成为一门独立学科，即典型物理。第10页典型物理中最主要物理学家代表：物理学发展过程伽利略哥白尼开普勒伽利略首先把试验与理论结合起来，用试验去证明一种理论或假说对错，这是典型物理或者说当代科学开始。牛顿哥白尼提出地球是绕太阳转，而不是太阳绕地球转，这在当初是一种重大革命。开普勒提出了开普勒定律。牛顿奠定了典型物理基础，他总结了力学三大定律，即牛顿三大定律。第11页热力学第一定律其推广和本质就是著名能量守恒定律。热力学第二定律假如把一杯冷水跟热水倒在一起，最后两杯水温度就会变得同样，不过你不也许把这杯混合过水分离成热水和冷水。很多统计力学概念也是典型物剪发展一部分电磁学形成了麦克斯韦电磁场理论，这是电磁场统一理论，这种理论还可用来论述波动光学基本问题。1243典型物理深入发展物理学发展过程第12页出目前光波动理论上，主要是指迈克尔逊-莫雷试验成果和以太漂移说相矛盾。第一朵乌云出目前有关能量均分麦克斯韦-玻尔兹曼理论上，主要是指热学中能量均分定则在气体比热以及热辐射能谱理论解释中得出与试验不等成果，其中尤以黑体辐射理论出现“紫外灾难”最为突出。第二朵乌云到19世纪末期物理学发展能够说已达成相称完美、成熟程度。一切物理现象似乎都能够从对应理论中得到满意回答。然而，典型物理仍然有两个问题没法处理，被称为“晴空上漂浮着两朵乌云”。普朗克提出量子论爱因斯坦提出相对论物理学发展过程第13页量子力学狭义相对论广义相对论近代物理标志1927年近代物理基本框架已经基本完备物理学发展过程1927年，第五届索尔维会议召开，这也是最著名一次索尔维会议，图为当初参会科学家合影，这些人奠定了近代物理基础。第14页对物剪发展史感悟物理科学办法什么？一是理论与试验结合，理论提出来后来要得到试验检查，然后不停地修正，二者互相促进、互相推进，促进科学发展。二是要用定量办法。也就是说，我们要用数学模型来说明物理问题，然后用数学来解释很多物理上现象。物理学发展一方面是知识在发展，另一方面也建立了科学办法第15页爱因斯坦一段话说明了物理和数学区分纯正逻辑思维不能使我们得到有关经验世界任何知识，所有真实知识都是从经验开始,又归结于经验。用纯正逻辑办法所得到命题，对于实在来说是完全空洞。正是由于伽利略看清了这一点，尤其是由于他将此引入科学界，他成了近代物理学之父——事实上，也是整个近代科学之父。““对物剪发展史感悟第16页PART02为何要学物理学第17页一般人为何要学物理学0102物理学科学文化以及科学精神，不光对专业工作者有用，对一般大众也尤其有用。因此，应当有两种物理学：一种讲文化背景，主要传授物理知识，把知识与文化相结合。另一种是对一般大众来讲，物理反应了一种如何科学精神、科学文化，这是帮助人们从人文角度来理解物理。复旦大学金晓峰专家图片解析为何要学物理学第18页

PART03物理学将来第19页物理学将来物理学最有希望发展几个分支领域天体物理和宇宙学作用力有四种：强互相作用力、弱互相作用力、电磁作用力、引力。粒子物理学家一个“野心”就是把这四种力统一起来，这样也许对大自然会有更深入结识。粒子物理应用物理凝聚态物理最早叫固体物理，但后来又将液体、液晶加进去，合称“凝聚态”。量子物理量子物理不限于凝聚态，它能够是原子、分子，也能够是光；能够作为一种信息载体，也能够研究量子现象。对目前来讲，量子物理最主要是与信息技术密切有关。冷原子领域冷原子领域是原子、分子、光物理里面一种分支领域，包括到爱因斯坦讲波色-爱因斯坦凝聚，尤其是它与精密