第一節(jié)走進神奇課件

第一章打開物理世界的大門第一節(jié)走進神奇人的天職在于勇敢探索真理1、在自然中從茫茫的星空到遼闊的大地，從高聳的雪峰到澎湃的江河，神奇無處不在面對浩瀚的太空，群星閃爍，你有些什么感到好奇的呢？浩瀚太空，群星閃爍，它們從哪里來，到哪里去？我們生活的地球在宇宙的什么地方……當夕陽西下，天邊為何常有紅色的霞光狂風暴雨常伴隨電閃雷鳴是天公在“發(fā)怒”嗎？是閃電在前，還是雷聲領(lǐng)先生發(fā)萬物的大地，為什么有時會山崩地裂，噴吐巖漿流淌的江河，為何既能輸運航船，灌溉良田，也會奔騰咆哮、沖垮河堤、摧毀房屋巍巍雪山，高聳入云，為何甚至一聲噴嚏就可能導致雪崩變幻莫測的龍卷風，為何平地而起，直沖云霄，來勢洶洶地殼不斷運動，板塊相互擠壓或拉伸，出現(xiàn)的神奇威力。

大自然中水的神奇大自然真的神奇?zhèn)ゴ蟀? 你還知道自然界中的哪些神奇的現(xiàn)象?

大漠里的故事2001年1月7日，《北京晚報》第12版“中國新聞”欄目刊登了下面的消息。推測一下，這

可能是一種什么現(xiàn)象?

新疆消息：近日在羅布沙漠中發(fā)生的奇怪的天氣現(xiàn)象，令科考隊中的專家不得其解。

從1月4日凌晨3時左右，羅布沙漠中開始下雪，直到第二天中午12時，科考隊到達小河墓地前200米左右時，雪突然停了，沙丘上均勻地覆蓋著約5到10厘米的積雪，茫茫無涯。

然而，過了20分鐘左右，奇怪的事發(fā)生了：就在科考隊手忙腳亂地從沙灘上卸下器材設(shè)備，開始向小河墓地靠近的時候，發(fā)現(xiàn)腳下踩的不再是雪地，而是干爽的沙地。再遠望四周，一眼望不到邊的沙漠哪有雪的影子?我們一起去欣賞生活中的神奇。2、在生活中自然現(xiàn)象撲朔迷離，千姿百態(tài)，而在人們的日常生活中則呈現(xiàn)出另一些神奇為什么只有一個孔時，飲料里面的飲料不易倒出？2.為什么筷子看起來象被折了？2.為什么筷子看起來象被折了？3.你知道拉鏈的原理嗎？二十世紀的十大發(fā)明4.你觀察過圓珠筆嗎？沖浪運動驚險、刺激。為什么沖浪者弓著腰，分開腿，能在驚濤駭浪中“滑翔”撐竿跳高，激動人心。為什么運動員借助一根小小的撐竿，便能克服自身所受重力作用，跨越高高的橫竿。

我用了很大勁，為什么喝不到藥液呢？對于以上現(xiàn)象你有什么疑問？

你還知道那些神奇現(xiàn)象？說出來與同學們分享。你如果具有強烈的好奇心和弄清各種神奇現(xiàn)象所蘊含的物理知識的迫切愿望（求知欲），那么，你一定能學好物理。希望同學們珍惜時間，不浪費自己的青春。努力學好科學文化知識，提高自己為社會服務(wù)的本領(lǐng)！改變二十世紀的十大發(fā)明

1)拉鏈：

1883年---威科特姆.賈德森

發(fā)明2）集成電路

1946年，美國

3）飛機4）飛艇

5）水中呼吸器

1942年--卡斯蒂尤和埃米爾6）

石膏繃帶

19367）尼龍

1938年

美國人尼莫爾

8）

火箭9）電視

1930年法恩斯沃斯10）電冰箱

1926年瑞典人普拉頓

三、我們也能創(chuàng)造神奇堅硬的金屬在我手里變得溫順交通運輸變得快捷方便微小的原子清晰可見我們家園神奇而偉大更多的神奇在向我們招手什么是物理學?物理學研究范圍？力學熱學光學電學聲學物理學研究的對象十分廣泛：宇觀宏觀微觀1.認識世界認識宇宙空間尺度(相差1045－1046)1026m(約150億光年)(宇宙)——10-20m(夸克)——10-27s(硬射線周期)速率范圍：0(靜止)——3108m/s(光速)時間尺度(相差1045)1018s150億年(宇宙年齡)世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運動的，運動是永恒的。一、物理學與物質(zhì)世界2.當今物理學的兩個前沿領(lǐng)域人們從自己向小尺度追問—以探索物質(zhì)的組成。

目前物理學界公認組成物質(zhì)的最小單元是夸克(quark),即認為quark沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu),但近來有消息稱：quark也可一分為二。

粒子物理學(研究微觀粒子的組成、結(jié)構(gòu)、相互轉(zhuǎn)換、相互作用和運動規(guī)律的理論——高能物理學)建立標準模型—認定基本粒子—揭示物質(zhì)的組成。高能物理實驗(實驗手段)—北京正負電子對撞機，合肥同步輻射加速器，蘭州重離子加速器歐洲大型強子對撞機天體物理學(宇觀理論)標準宇宙模型分析宇宙的起源大爆炸宇宙學從遙遠的過去宇宙產(chǎn)生于大爆炸絕熱膨脹至今我們生活在這樣的世界中人們從自己向大尺度追問以探索宇宙的奧秘

人類宇宙觀的發(fā)展：亞里斯多德“地心說”哥白尼“日心說”開普勒“行星運動三定律”“永恒的宇宙”是演化的是有起源的愛因斯坦廣義相對論哈勃紅移現(xiàn)代宇宙學：宇宙由1250億個星系組成，每個星系由數(shù)千億個恒星組成，浩瀚的宇宙起源于大約150億年前的一次大爆炸，從那時起至今整個宇宙處于不斷的膨脹之中，今后宇宙是永遠膨脹下去，還是膨脹到一定時候再收縮？或者是其他的命運？還有待于繼續(xù)研究。辯證唯物論的基本觀點：世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運動的，運動是永恒的。3.建立正確的宇宙觀和時空觀時間和空間是相對的、相互關(guān)聯(lián)的，“同時”是相對的，而且時間和空間與物質(zhì)的存在有關(guān)，離開物質(zhì)談時間是沒有意義的。牛頓絕對時空觀：時間和空間是絕對的、均勻的、相互獨立的。愛因斯坦相對論時空觀：有了正確的宇宙觀、世界觀和時空觀——人生觀二、物理學與自然科學建樓房為什么要打地基？如果地基打得不好,就會發(fā)生……物理學是理工科各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課1.物理學是自然科學的基礎(chǔ)現(xiàn)在許多大學的人文、社科、經(jīng)濟、管理等專業(yè)也開設(shè)物理學課程物理學力學熱學電磁學光學原子物理學…核物理固體物理統(tǒng)計物理電動力學理論物理…相對論量子場論粒子物理天體物理量子力學…流體力學彈性力學無線電電子學金屬物理學半導體物理電介質(zhì)物理學超導物理學等離子體物理天文學物理化學生物物理固體發(fā)光液晶及激光…電子技術(shù)電工與電子學傳感器與測量技術(shù)真空技術(shù)金屬材料及熱處理材料力學性能電子電路電磁場與微波技術(shù)微機原理電子與現(xiàn)代通信系統(tǒng)…推動了電子學信息技術(shù)的發(fā)展——第三次產(chǎn)業(yè)革命使人類進入了“信息化時代”2.物理學是當代工程技術(shù)的基礎(chǔ)物理學的三次大的突破，導致了三次大的工業(yè)革命：18世紀熱力學與統(tǒng)計物理學的發(fā)展推動了第一次產(chǎn)業(yè)革命,使人類進入了“蒸汽機時代”19世紀末20世紀初電磁學的發(fā)展推動了第二次產(chǎn)業(yè)革命使人類進入了“電氣化時代”20世紀初~現(xiàn)在相對論與量子物理學物理學的新突破重大新技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)盧瑟福

粒子散射實驗(1909)核能利用(40年代以后)愛因斯坦受激輻射理論(1917)第一臺激光器(1960)信息技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展的硬件部分以物理學成果為基礎(chǔ)量子力學費米狄拉克統(tǒng)計固體能帶理論(20年代)微結(jié)構(gòu)物理(物理)晶體管誕生(1947)集成電路(1962)大規(guī)模集成電路(70年代后期)3.物理學發(fā)展史簡介物理學發(fā)展可分為三個時期：公元前2000年——公元1600年：古代物理學發(fā)展時期——物理學萌芽期1600年——1900年：經(jīng)典物理學建立和完成時期1900年——1930年：現(xiàn)代物理學發(fā)展時期1930年——現(xiàn)在：粒子物理、天體物理、生物物理等三、物理學與應(yīng)用技術(shù)1.迅速發(fā)展的汽車工業(yè)汽車的驅(qū)動力、阻力矩問題平穩(wěn)性與汽車的減震問題汽車的制動器與離合器問題汽車的發(fā)動機工作效率問題——力學——熱學熱力學第二定律、卡諾定理、循環(huán)效率2.家用電器電冰箱——制冷機空調(diào)機熱力學第二定律，卡諾定理，制冷系數(shù)微波爐電磁場位移電流電介質(zhì)極化麥克斯韋方程組改變電偶極矩，使電介質(zhì)反復(fù)極化，使分子熱運動加劇，有熱效應(yīng)，但與焦耳熱完全不同——微波爐3.信息存儲技術(shù)光盤——激光信息處理：極高的信息存儲密度、讀取信息時間短、使用壽命長磁盤（軟盤、硬盤、U盤…）——電磁記錄4.激光技術(shù)的應(yīng)用愛因斯坦受激輻射理論(1917)第一臺激光器(1960)激光技術(shù)的應(yīng)用：光通信、光計算、激光加工(焊接、切割)、激光印刷(激光打印機、激光照排機、激光復(fù)印機、激光制版機)、激光生物應(yīng)用、激光醫(yī)學應(yīng)用(激光刀、激光治療)、激光測距、激光測速、激光導向、激光雷達、激光制導、激光武器…5.國防航天領(lǐng)域運載火箭和航天飛機：同步軌道衛(wèi)星：保持在地球某一經(jīng)度的地面上空、運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星。根據(jù)開普勒第三定律可以計算出衛(wèi)星的高度，再由克服地球引力所做的功和機械能守恒定律可計算出發(fā)射速度。火箭推進原理，動量定理、動量守恒定律導彈的制導：有線指令制導、電視制導、微波雷達制導、激光制導、紅外制導、毫米波制導。6.醫(yī)療器械與醫(yī)學診斷技術(shù)目前在醫(yī)學上主要用于觀察：肝臟、膽囊、肝外膽管、腎臟、腎上腺、胰腺、脾臟、前列腺、卵巢等。真實、直觀、快捷、方便、容易、無痛苦。B超——B型超聲波診斷儀聲波、超聲波、反射、折射、透射、吸收、衰減、多譜勒效應(yīng)、探測、顯示、成像、記錄；除物理學外還涉及電子學、人體組織學等。三維圖像（立體）從靜態(tài)黑白動態(tài)（快速成像）彩色（彩超）二維圖像目前在醫(yī)學上主要用于觀察：大腦中病變、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病五宮疾病的檢查與診斷等。對顱內(nèi)腫瘤、膿腫、外傷血腫、腦損傷、腦梗塞、腦出血及椎管內(nèi)腫瘤、椎間盤脫出等病診斷效果很好。X射線與CT掃描X射線、強度衰減、穿透特性、電離效應(yīng)、光化學效應(yīng)、熒光效應(yīng)、CT(計算機斷層成像技術(shù))電子束、掃描、接收、造影、成像等。目前在醫(yī)學上主要用于：