序言物理学与人类文明课件.ppt

伽利略 牛顿 导入新课 让我们一起感受身边物理的物理知识。 苹果熟了为什么会从树上掉下来？……那为什么火箭又能将航天员乘坐的神州飞船推上天呢？最后飞船为什么又能平稳地在太空遨游呢？这就是物理。还有，大家都喜欢看电视吧，电视中一个个精彩的节目，会令屏幕前的你流连忘返，开怀捧腹。那么，电视台的直播间的画面和音乐是怎么即时传过来的？又是怎样在电视屏幕上显示出来的呢？这些现象就是物理。 绪言 物理学与人类物理 通过演示与讲解，让学生对物理学有大致的了解：了解物理学研究哪些问题；了解物理学与其他科学和技术的关系；了解物理学对人类文明所起的作用。通过让学生课后讨论、写读后感的形式，理解为什么要学习高中物理以及怎样才能学好高中物理，为今后深入学习作好思想准备与方法准备。 教学目标 一、物理学 二、物理学与社会进步 三、物理学与思维观念 四、物理学的未来 本节导航 一、物理学 物理学是一门自然科学。它起始于伽利略和牛顿的年代。经过三个多世纪的发展，它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础科学。 物理在发展，社会在进步 在远到宇宙深处，近到至咫尺之间，大到广表苍穹，小到微观粒子的浩瀚而又精细的时空中，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。物理学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，以及它们运动和转化的规律。因此，说物理学是关于“万物之理”的学问并不为过。 神七升空 “长征二号”F型火箭载着神舟号在人航天飞船直入云霄。物理学的理论基础是空间技术的基础。 （1）在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。也使中国人“九天揽月”成为可能。 （2）带电粒子在电场中的运动规律在科学技术的许多领域都有重大意义。电子显微镜、电子显像管，磁控管、粒子加速器等都与它密切相关。 电视机显像管的剖面图 （3）原子核物理学的进展，是人类直接利用射线和核能成为现实。 患肿瘤的病人在接受放射治疗 （4） 20世纪初相对论和量子力学的建立，是物理学史上惊天动地的革命。由此诞生地近代物理学以雷霆万物之势将世界带入高科技时代，组成物质的微粒服从量子规律。因此半导体芯片等产业离不开量子力学的理论支撑。可以说，没有力学就没有现代技术，也就没有现代化的生活。 半导体芯片的照片 （5）20世纪60年代初，激光器诞生，激光物理的诞生，激光物理的进展为激光在制造业，医疗技术和国防工业中的应用打开了大门。 光彩夺目的激光束 （6）当温度低于超导转变点时，超导体具有完全抗磁性，下方的超导体如同一块和上方的永磁体同极相对的磁铁一样，是永碰体片漂浮起来。20世纪0年代，高温超导体的研究取得重大突破，为超导的实际应用开辟了道路。 超导磁悬浮照片，图中上面是用超强永磁体制成的图片，下面是烧制的高温超的导体。 （7）20 世纪 90年代发展起来的纳米科技，使人们可以按自己的需要去设计并重新排列原子或原子团，使其具有人们希望的特性。这使人们在材料科学的研究中迈出了及其重要的一步。 量子围栏，它是用扫描隧道显微镜吧48个Fe原子搬到Cu表面上构成的。 DNA的双螺旋结构 （8）生命科学的巨大进展离不开物理学的基础。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年，生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许实验室成功的测定了DNA双螺旋结构。 第一辆蒸汽机车 （模型） （1）18世纪中叶，蒸汽机的改进和广泛应用得益于热学的研究，蒸汽机的广泛使用，促进了手工生产向机械化大生产的转变，并使路上和海上大规模的长途运输成为可能，这大大推动了社会发展。 二、物理学与社会进步 我们生活在电气化的时代 （2）19世纪后半叶，在电磁学研究的基础上发展起来的电力工业，给生产和生活带来深刻的影响，是人类社会进入了电气时代。 （3）20世纪70年代，微观物理方面的重大突破开创了微电子工业，从而触发了第三次工业革命。世界开始进入以电子计算机应用为特征的信息时代。 信息时代 古人心中的宇宙 三、物理学与思想观念 16世纪，人们意识到地球和行星都在绕太阳运动。 现代天文学家已经观测到距我们140亿光年的天体。 （1）在人类文明的初期人们大地是一个大扁盘，物理学的发展使人类对大地乃至宇宙的认识发生了翻天腹地的变化。从“天圆地方”到“地心说”到“日心说”；从太阳系