2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 序言 物理學(xué)：研究物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)課件

序言

物理學(xué)：物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)日升日落斗轉(zhuǎn)星移人類的好奇心生產(chǎn)力的需求給我一個(gè)支點(diǎn)，我能撬起整個(gè)地球一、洞天察地，萬物之理——物理學(xué)概述（1）物理學(xué)發(fā)展歷程物理學(xué)的萌芽時(shí)期假如我比別人看得更遠(yuǎn)一下，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟?/p>

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(yàn)觀測和理論分析計(jì)算相結(jié)合的現(xiàn)代研究方式。赫茲假如我比光跑得更快，我會(huì)看到什么？麥克斯韋法拉第普朗克20世紀(jì)相對(duì)論量子力學(xué)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)

經(jīng)過四個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，物理學(xué)已經(jīng)成為一門分支眾多深刻影響當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展乃至人類社會(huì)文明進(jìn)步的基礎(chǔ)學(xué)科。原子核分子病毒染色體人類山地球太陽太陽系宇宙遠(yuǎn)到宇宙深處，近至咫戶之間物理學(xué)定量地研究物質(zhì)的存在形式、基本性質(zhì)以及運(yùn)動(dòng)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(shí)物質(zhì)的組成部分及其相互作用（2）物理學(xué)研究內(nèi)容判天地之美，析萬物之理?！f子物理學(xué)（physics）是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)，是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。一、洞天察地，萬物之理——物理學(xué)概述（2）物理學(xué)研究內(nèi)容

物理學(xué)通過定量的實(shí)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫹治?。不斷地揭示出自然的客觀規(guī)律和各種現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。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(yàn)和思考，才能透過表象看到本質(zhì)。這些成果極大地豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，也展現(xiàn)了人類理性思維的巨大威力。二、觀察現(xiàn)象，揭示本質(zhì)——物理學(xué)研究的特點(diǎn)古人曾憑直覺認(rèn)為，地球是宇宙的中心托勒密

16～17世紀(jì)，哥白尼、第谷和開普勒等人通過詳盡的觀測和分析，逐漸認(rèn)識(shí)到地球和其他行星都在繞著太陽運(yùn)動(dòng)，并找到了這些運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。開普勒

最終，依據(jù)這些觀測和分析，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，揭示了這些運(yùn)動(dòng)規(guī)律的根源。方法：生活觀察（1）重的物體往往比輕的物體先落地（2）力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因方法：邏輯推理和實(shí)驗(yàn)（2）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因（1）忽略空氣阻力，物體下落一樣快

19世紀(jì)初，人們已經(jīng)知道電流能產(chǎn)生磁場，于是很自然地問：電能生磁，那么磁應(yīng)該也能生電吧？電流的磁效應(yīng)奧斯特電磁感應(yīng)現(xiàn)象法拉第研究特點(diǎn)——物理學(xué)通過定量的實(shí)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫹治?，不斷?/p>

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。三、學(xué)以致知，客觀理性——物理學(xué)背后的科學(xué)精神（1）學(xué)以致知的探索精神。假如我比光跑得更快，我會(huì)看到什么？（2）實(shí)事求是的客觀精神開普勒（3）理性分析的精神四、揭示自然，造福人類——物理學(xué)的應(yīng)用物理學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了工業(yè)、農(nóng)業(yè)和信息技術(shù)等方面的進(jìn)步，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。技術(shù)的進(jìn)步又為物理學(xué)的研究提供了更為強(qiáng)大的手段，并引發(fā)人們對(duì)物理問題進(jìn)行更深入地思考，從而反過來促進(jìn)物理學(xué)的發(fā)展。創(chuàng)立于17世紀(jì)的牛頓力學(xué)，被廣泛地應(yīng)用于工程技術(shù)，大大推動(dòng)了社會(huì)發(fā)展。l8~19世紀(jì)，工程上對(duì)蒸汽機(jī)等熱機(jī)的改進(jìn)需求，又迫使人們對(duì)熱的問題進(jìn)行深入研究，引發(fā)了熱力學(xué)的巨大進(jìn)步。第一次工業(yè)革命第二次工業(yè)革命19~20世紀(jì)初，電磁學(xué)的發(fā)展，直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)和無線電通信的誕生，使電能被廣泛利用。電走進(jìn)了千家萬戶，世界被電燈點(diǎn)亮，電話和電報(bào)把各地的人們連接起來，人類從此進(jìn)入了電氣時(shí)代。第三次工業(yè)革命

進(jìn)入20世紀(jì)以后，物理學(xué)的研究范圍更加廣闊。人們掌握了微觀世界的規(guī)律，這更為有力地推動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的變革。

對(duì)原子核的認(rèn)識(shí)，使人們掌握了核能，建造了核電站并發(fā)展了治療腫瘤的放療等技術(shù)；秦山核電站全貌

對(duì)固體中電子運(yùn)動(dòng)的研究，引發(fā)了半導(dǎo)體工業(yè)的誕生，導(dǎo)致了晶體管、集成電路和大容量電子存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)明，從而使人們可以制造半導(dǎo)體芯片；對(duì)原子、分子物理和光學(xué)的深入研究，引發(fā)了原子鐘、激光和光纖通信等技術(shù)的誕生。原子鐘是衛(wèi)星定位系統(tǒng)的核心，激光被廣泛用于工業(yè)、通信、醫(yī)療和國防，而遍布全球的光纖網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的物理載體，它把全世連在一起，毫不夸張地說，20世紀(jì)是物理學(xué)的世紀(jì)，人們每時(shí)每刻都在享受物理學(xué)發(fā)展帶來的果實(shí)，今天世界的整個(gè)面貌，都和物理學(xué)的巨大進(jìn)步密不可分。

20世紀(jì)技術(shù)的迅猛發(fā)展，也大大推動(dòng)了物理學(xué)的研究。利用現(xiàn)代工業(yè)手段，人們制造了巨大的望遠(yuǎn)鏡和粒子加速器等設(shè)備，從而把研究的目光投向更深邃的宇宙和更微小的粒子；利用大型計(jì)算機(jī)，人們可以完成更為復(fù)雜和準(zhǔn)確的計(jì)算并處理海量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；在現(xiàn)代交通工具和信息技術(shù)的幫助下，學(xué)術(shù)交流變得更加便捷、高效。五、前景廣闊，充滿挑戰(zhàn)——物理學(xué)的未來19世紀(jì)下半葉，以力學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué)為主要內(nèi)容的經(jīng)典物理學(xué)，幾乎能解釋當(dāng)時(shí)已知的所有物理現(xiàn)象。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?！钡谝欢錇踉七~克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)與“以太”說的破滅第二朵烏云黑體輻射與“紫外災(zāi)難”普朗克居里夫人愛因斯坦

著名法國物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主德布羅意在《物理學(xué)的未來》一文中說:“我們的知識(shí)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(cái)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’了自然財(cái)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(cái)富?！蹦敲?，21世紀(jì)還會(huì)有重要的發(fā)現(xiàn)嗎？目前還有許多困擾物理學(xué)的難題。

目前的物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為“夸克”構(gòu)成了質(zhì)子、中子等強(qiáng)子，但是，夸克為什么不能單獨(dú)存在？

如何將描述微觀世界運(yùn)動(dòng)的量子力學(xué)和描述引力的廣義相對(duì)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）？

此外，技術(shù)發(fā)展的需求，也提出了許多有價(jià)值的問題。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(jì)算機(jī)的性能？這些問題都與物理學(xué)直接相關(guān)?！敖酱胁湃顺?，各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年?！本C觀世界科技史，許多重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都產(chǎn)生于科學(xué)家風(fēng)華正茂的青年時(shí)期，在這個(gè)階段他們思維敏捷、敢于創(chuàng)新。年輕的同學(xué)們，你們當(dāng)中一定會(huì)有人沿著前輩的足跡，為物理學(xué)的發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)。千里之行，始于足下，學(xué)好高中物理，你就在通向成功的道路上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。高中物理難嗎？霧里悟理物理1、初中物理研究的問題相對(duì)獨(dú)立，高中物理則有一個(gè)知識(shí)體系2、初中物理只介紹一些較為簡單的知識(shí)，高中物理則注重更深層次的研究，高中物理概念更抽象3、初中物理注重定性分析，高中物理則注重定量分析。定量分析比定性的要難。六、初中物理和高中物理比較

要學(xué)好高中物理必須從高一起，原因有二：1、從初中物理到高中物理有一個(gè)較大的臺(tái)階。2、高一物理是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，許多物理學(xué)的基本研究方法和思維方法要通過高一的學(xué)習(xí)初步形成。

一、做好課前預(yù)習(xí)高中物理的難度相對(duì)較大，提前預(yù)習(xí)可以對(duì)課堂學(xué)習(xí)有很大的幫助。故一定要做好課前預(yù)習(xí)。課前預(yù)習(xí)比課后復(fù)習(xí)效果更好。通過課前的閱讀，了解知識(shí)重、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，以便上課時(shí)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。二、三個(gè)基本。基本概念要清楚，基本規(guī)律要熟悉，基本方法要熟練。（1）基本概念，要記住公式，更要理解其含義和條件（2）掌握規(guī)律含義、適用的條件（3）物理概念和規(guī)律要與實(shí)際情景相對(duì)應(yīng)（4）基本方法，在學(xué)習(xí)物理的過程中，總結(jié)出一些簡練易記、實(shí)用的推論或論斷，對(duì)幫助解題和學(xué)好物理是非常有用的三、抓住課堂，提高效率“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?jiǎng)幽X：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?jiǎng)邮郑簞?dòng)手記重點(diǎn)和疑點(diǎn)，尤其是疑點(diǎn)，利用課余時(shí)間問老師、問同學(xué)直到弄懂為止。3、要?jiǎng)涌冢簞?dòng)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。四、筆記本（糾錯(cuò)本）上課以聽講為主，還要有一個(gè)筆記本，記下老師講的重要知識(shí)和重點(diǎn)題型。特別注意記下自己預(yù)習(xí)時(shí)沒有搞懂的或上課時(shí)沒有搞懂的東西。好的解題方法、好的例題等等都要記下來。課后還要整理筆記，一方面是為了“消化好”，另一方面還要對(duì)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，就是同學(xué)們常說的“好題本”。以后要經(jīng)?？?，要能做到愛不釋手，一直保存。五、課后及時(shí)復(fù)習(xí)做作業(yè)之前，先復(fù)習(xí)一下，養(yǎng)成整理筆記的習(xí)慣，學(xué)會(huì)知識(shí)的對(duì)比、歸納和梳理，除了對(duì)公式定理進(jìn)行理解記憶，還要深入理解老師的講課思路。歸納和小結(jié)，可以使知識(shí)條理化、系統(tǒng)化，可以找出各部分知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系。在弄懂所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，要及時(shí)完成作業(yè)，六、獨(dú)立做題。學(xué)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(shí)也把握了公式的條件、掌握了公式的運(yùn)用（1）獨(dú)立做題（2）做題時(shí)候要多思考（3）重視改錯(cuò)（4）遇到不會(huì)的題目做標(biāo)記，過段時(shí)間再做一做。（5）題目不論難易都要盡量畫圖，有的畫草圖