開學(xué)第一課（課件）-2024-2025學(xué)年高一物理必修第一冊(cè)（人教版）同步備課系列

物理學(xué)：研究物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)開學(xué)第一課人教版（2019）主講老師：2023.XX.XX01020304目錄物理學(xué)研究的特點(diǎn)物理學(xué)背后的科學(xué)精神物理學(xué)的應(yīng)用物理學(xué)概述05物理學(xué)的未來06如何學(xué)好高中物理新課引入可曾記得，當(dāng)我們還是兒童時(shí)的“十萬個(gè)為什么”嗎？新課引入

人類自古以來就對(duì)自然界充滿好奇。日出日落、辰宿列張、春華秋實(shí)、寒來暑往，大自然的各種神奇現(xiàn)象讓人們驚嘆不已，強(qiáng)烈渴望弄清其背后的規(guī)律和聯(lián)系。新課引入

在初中，大家已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些有趣的物理知識(shí)和思考物理問題的方法。進(jìn)入高中，我們將認(rèn)識(shí)更豐富多彩的物理現(xiàn)象，學(xué)到更為深刻的物理知識(shí)。進(jìn)一步領(lǐng)悟科學(xué)研究方法，陶冶科學(xué)精神。這里，讓我們先概覽一下物理這門學(xué)科。第一部分

物理學(xué)概述洞天察地，萬物之理

一、物理學(xué)物理學(xué)：研究物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)天體運(yùn)動(dòng)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)粒子對(duì)撞二、物理學(xué)的萌芽

早在2000多年前的古希臘時(shí)期，亞里士多德、阿基米德等一批科學(xué)家就開始了對(duì)物理現(xiàn)象和規(guī)律的探索，并發(fā)現(xiàn)了杠桿原理、浮力定律等規(guī)律。這是物理學(xué)的萌芽時(shí)期。亞里士多德阿基米德三、物理學(xué)的誕生

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(cè)和理論分析計(jì)算相結(jié)合的現(xiàn)代研究方式。1687年，牛頓出版了他的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。這標(biāo)志著現(xiàn)代意義的物理學(xué)正式誕生。伽利略牛頓四、物理學(xué)的發(fā)展

經(jīng)過四個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，物理學(xué)已經(jīng)成為了一門分支眾多、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)科學(xué)。

純物理學(xué)的五個(gè)分支是：1.經(jīng)典力學(xué)；2.熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)；3.電磁學(xué)；4.相對(duì)論；5.量子力學(xué)。

多學(xué)科物理學(xué)的七個(gè)分支是：1.化學(xué)物理學(xué)；2.地球物理學(xué)；3.經(jīng)濟(jì)物理學(xué)；4.大氣物理學(xué)；5.生物物理學(xué)；6.醫(yī)學(xué)物理學(xué)；7.天文物理學(xué)。五、物理學(xué)的研究范疇物質(zhì)世界的空間尺度，從10-19m的夸克到1026m的類星體都是物理研究的范圍。因此，物理學(xué)是關(guān)于萬物之理的學(xué)問。六、物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，也是一門崇尚理性遵循邏輯推理的理論科學(xué)，由于物質(zhì)世界紛繁復(fù)雜，有限的實(shí)驗(yàn)和觀察難以完全揭示其背后的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。因此，在依賴先進(jìn)的科學(xué)裝置的同時(shí)，物理學(xué)的發(fā)展也必須借助于強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具和大型計(jì)算技術(shù)，以及深刻的洞察力和豐富的想象力。大型粒子對(duì)撞機(jī)第二部分

物理學(xué)研究的特點(diǎn)觀察現(xiàn)象，揭示本質(zhì)

觀察與思考一、觀察與直覺古人憑直覺認(rèn)為，地球是宇宙的中心。地心說圖解一、觀察與直覺日心說圖解

16-17世紀(jì)，哥白尼、第谷和開普勒等人通過詳盡的觀測(cè)和分析，太陽是世界的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星都圍繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。哥白尼二、邏輯分析與經(jīng)驗(yàn)亞里士多德通過觀察、經(jīng)驗(yàn)得出：必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng),沒有力的作用,物體就要靜止下來。亞里士多德

二、邏輯分析與經(jīng)驗(yàn)

在沒有摩擦力的情況下，讓小球沿一個(gè)斜面滾下來，小球?qū)L上另一個(gè)斜面，并且將上升到原來靜止時(shí)的高度。

如果減少第二個(gè)斜面的傾角，小球仍然要達(dá)到原來的高度，但是要通過更長(zhǎng)的路程。

繼續(xù)減少第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)原來的高度，就要沿著水平面以恒定的速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。二、邏輯分析與經(jīng)驗(yàn)

力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。伽利略二、邏輯分析與經(jīng)驗(yàn)牛頓

一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。三、邏輯分析、實(shí)驗(yàn)與觀察

輕重不同的物體下落時(shí)，重的物體下落得快，輕的物體下落得慢。他的這一論斷符合人們的常識(shí)，以至于其后兩千年的時(shí)間，大家都奉為經(jīng)典。亞里士多德

三、邏輯分析、實(shí)驗(yàn)與觀察伽利略假設(shè)重的物體下落快V=4m/sV=8m/sV<8m/s結(jié)論：重的物體反而下落的慢了矛盾伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中曾經(jīng)做出過這樣的分析論斷：三、邏輯分析、實(shí)驗(yàn)與觀察四、物理學(xué)的研究方法

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在物理學(xué)習(xí)中，我們不但要掌握具體的知識(shí)，而且要學(xué)習(xí)和體會(huì)這些科學(xué)方法，比如觀察的方法、邏輯分析的方法、實(shí)驗(yàn)的方法、數(shù)學(xué)分析的方法等，并努力運(yùn)用它們解決各種實(shí)際問題，透過現(xiàn)象看本質(zhì)。第三部分

物理學(xué)背后的科學(xué)精神學(xué)以致知，客觀理性

一、學(xué)以致知的探索精神

伽利略研究的力和運(yùn)動(dòng)的問題、牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，當(dāng)時(shí)都屬于無用之學(xué)。正是這些看似沒有用的、以求知為目的的探索，使人們獲得了對(duì)自然規(guī)律完整深入的認(rèn)識(shí)。二、實(shí)事求是的客觀精神

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)權(quán)威的牛頓學(xué)說不適用于微觀和高速情況時(shí)，便認(rèn)真地對(duì)其進(jìn)行修正；1936年，大名鼎鼎的愛因斯坦向雜志投出一篇論文，審稿人和編輯發(fā)現(xiàn)論文有錯(cuò)，便毫不猶豫地指出并拒稿。三、理性分析的精神

物理學(xué)科強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯分析，環(huán)環(huán)相扣，有原因才有結(jié)果。不合乎邏輯的地方必然意味著有問題，必須搞清楚。物理學(xué)的殿堂中，沒有詭辯者的位置。四、科學(xué)精神的價(jià)值

需要指出的是，科學(xué)精神不僅對(duì)科學(xué)研究很重要，而且在社會(huì)生產(chǎn)、日常生活的各方面都是有價(jià)值的?，F(xiàn)代社會(huì)分工精細(xì)、節(jié)奏緊湊，很多時(shí)候“失之毫厘，差之千里”。這就要求我們?cè)诠ぷ骱蜕钪幸龅綄?shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真并且講求邏輯，敬畏和尊重客觀規(guī)律，從而提高效率、減少失誤。另外，秉承實(shí)事求是和講求邏輯的精神，還會(huì)使我們?cè)谂龅絾栴}的時(shí)候，面對(duì)現(xiàn)實(shí)、認(rèn)真分析，根據(jù)實(shí)際作出判斷與選擇，不盲從、不走極端。第四部分

物理學(xué)的應(yīng)用揭示自然，造福人類

一、經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展與應(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。

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。18-19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。一、經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用

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。第一臺(tái)大型發(fā)電機(jī)摩爾斯電報(bào)機(jī)電話機(jī)二、近代物理學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用

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，這更為有力的推動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的變革。二、近代物理學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用對(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)。秦山核電站放療設(shè)備二、近代物理學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用

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高性能電子計(jì)算機(jī)。集成電路板中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)二、近代物理學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用

對(duì)原子、分子物理和光學(xué)的深入研究引發(fā)了原子鐘、激光和光纖通訊等技術(shù)的誕生。中國(guó)星載原子鐘激光通訊二、近代物理學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用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。中國(guó)天眼粒子加速器第五部分

物理學(xué)的未來前景廣闊，充滿挑戰(zhàn)

一、20世紀(jì)以來物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)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。因此，當(dāng)20世紀(jì)第一個(gè)春天來臨之際，英國(guó)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捯魟偮洌念A(yù)言就被一個(gè)接一個(gè)的重大發(fā)現(xiàn)所打破。一、20世紀(jì)以來物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)一、20世紀(jì)以來物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)二、困擾物理學(xué)的難題1.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？2.如何將描述微觀世界運(yùn)動(dòng)的量子力學(xué)我去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？3.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？三、我們肩負(fù)的責(zé)任

“江山代有才人出，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，嗯你們當(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。第六部分

如何學(xué)好高中物理認(rèn)準(zhǔn)方向，奮發(fā)學(xué)習(xí)

一、初高中物理的區(qū)別1、初中物理教材通俗易懂，而高中物理教材文字?jǐn)⑹鰢?yán)謹(jǐn)，通常是不好理解的，甚至很多同學(xué)讀了一遍都不知道是什么意思。2、初中物理主要學(xué)的是現(xiàn)象，現(xiàn)象本身就是知識(shí)點(diǎn)，我們直接背下來就可以了，而高中物理主要學(xué)的是邏輯，是用一個(gè)高度提煉的方法解決生活中千變?nèi)f化的問題，他往往不是一句話就能解決的，而是有一系列的因果關(guān)系或者遞進(jìn)關(guān)系。一、初高中物理的區(qū)別3、和初中物理相比，高中物理知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)是緊密相連的，各知識(shí)模塊層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都很重要，前面基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)狀態(tài)也會(huì)影響到后續(xù)的學(xué)習(xí)，而初中物理的知識(shí)點(diǎn)往往是獨(dú)立的。4、初中物理的學(xué)習(xí)主要以聽講為主，而高中物理不僅要聽講，還需要課下大量的鞏固和練習(xí)。二、學(xué)習(xí)高中物理常見的一些誤區(qū)1、“干瞪眼法”

就是瞅，聽課的時(shí)候不動(dòng)筆，就是抱個(gè)膀，仰個(gè)脖，聽老師講。高中物理知識(shí)需要通過聽、記、寫、練不斷內(nèi)化知識(shí)的聯(lián)系。只聽，不動(dòng)筆記、不動(dòng)手畫，是很難把知識(shí)真正掌握的。二、學(xué)習(xí)高中物理常見的一些誤區(qū)2、“上課不聽下課補(bǔ)”

很多同學(xué)上課不用功，下課想著刷題來彌補(bǔ)，這是非常不理智的。高中物理內(nèi)容關(guān)聯(lián)度高，思考問題的方式方法比較縝密，如果上課時(shí)不緊跟老師，很可能錯(cuò)過知識(shí)高頻點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)。三、如何學(xué)好高中物理1、要重視聽課，這是學(xué)物理的第一步

高中物理內(nèi)容多，且語言凝練抽象，是很難通過自學(xué)學(xué)懂的，一定要重視課堂學(xué)習(xí)，提高自己的聽課效率，這比課下花幾倍的時(shí)間彌補(bǔ)更有效果。三、如何學(xué)好高中物理2、做好筆記和改錯(cuò)

物理課講的內(nèi)容量和深度都是遠(yuǎn)超教材的，老師講課時(shí)會(huì)有個(gè)別內(nèi)容上的拓展和補(bǔ)充，有個(gè)別不理解的也是正常情況，只要