绪论：物理学与人类文明41370.ppt

无人探测车登上火星 1997 20 世纪以来，物理学理论的发展，在三个层次上把人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和广度。 在微观领域内，已经深入到基本粒子的亚核世界（10-15 厘米），并建立起统一描述电磁、弱、强相互作用的标准模型，还引起了人们测量观、因果观的深刻变革。 在宇观领域内，研究的探针已达到1028 厘米的空间标度和1017 秒的宇宙纪元；广义相对论的理论预言，在巨大的时空尺度上得到了证实，引起了人们时空观、宇宙观的深刻变革。 在宏观领域内，关于物质存在状态和运动形式的多样性、复杂性的探索，也取得了突破性的进展。 物理也是一把双刃剑 ‘伊诺拉 盖伊’飞机，‘小男孩’，4082公斤，长3.05米，径0.711米，10公斤铀235，1.25万吨TNT，死7.1万，伤6.8万，12平方公里，5万建筑 前苏联基辅北130公里，切尔诺贝利，4号反应堆发生爆炸，引发大火，放射性物质大量泄漏，2.6亿居里，31人死亡，203人受伤，13.5万人疏散。周围7公里树木逐渐死亡，10公里不能耕作，10年内100公里禁止生产牛奶。 物理前沿： 宇宙与物质结构，生命起源。 中微子振荡及中微子其他特性研究 宇宙背景辐射研究 激光点阵导致量子相变 光子晶体自组装：探求光学线路代替电子线路 量子信息处理 ５夸克粒子 选修 共同必修 物理2 物理1 选修1-2 选修1-1 选修2-2 选修2-1 选修2-3 选修3-2 选修3-1 选修3-4 选修3-3 选修3-5 必修 高中物理知识结构 高考要求 理解 推理 分析综合能力 用数学工具处理物理问题 实验探究 高中物理学习区别于初中 定量研究 认识转变 方法 基础 概念学习 理解物理规律 掌握规律解决问题 数学储备 一次函数 二次函数 三角函数 怎样学好高中物理？ 1、养成读物理课本的习惯，注意记忆。 2、养成独立思考探究问题的习惯，发现问题及时解决，做学问就是要多问问题。 3、重视观察和认真作好实验。独立完成练习。重在理解和学会知识应用。 ——“懂、记、用” * IBM scientists have had some fun manipulating atoms and making pictures!Viewed with an STM. * 核能的利用，原子弹和氢弹爆炸能放出巨大能量 * 利用核裂变可放出巨大能量，核电站图片 * 生命科学与物理学的关系 * 物理学与人类文明 保定一中 胡海滨 物理学与人类文明 哥白尼 19世纪 17世纪 16世纪 爱因斯坦 麦克斯韦 牛顿 20世纪 科学独立存在 有了完整的体系 科学（首先是物理科学）的革命，引发了生产技术的革命，使人们对基础科学、应用科学、工程技术和生产活动的关系，有了新的感受和认识。 原天地之美，而达万物之理。 ——庄子 物理学 物理学是一门自然科学,它的研究成果和方法被应用于自然科学的各个领域。它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础学科。 物理学 物理学和激光技术 物理学与宇航工程 物理学与纳米技术 物理学与核能工程技术 自由电子激光器 x射线激光器 准分子激光器 金属蒸气激光器等。 铜蒸气激光 航天有赖众多关键技术的突破和集成，是复杂的系统工程 航天包括运载火箭、应用卫星和卫星应用、载人航天和深空探测等几大方面。 应用卫星又包括资源卫星、气象卫星、通信卫星、导航卫星及各类科学实验卫星和军用卫星等多种。除大型卫星外，还在开发微小卫星技术，以及卫星组网和编队飞行技术。 航天工程技术和遥感技术为物理学的研究开辟新天地 探月和登月，大大增加对月球物理环境的了解； 美国的“勇气”号和“机遇”号对火星的探测，为火星的研究提出了更多课题，也对地球物理的研究有新的启示； 航天工程技术和遥感技术为物理学的研究开辟新天地 ? 搭载在卡西尼号土星探测器上的惠更斯土卫六探测器，正在揭开土卫六的奥秘 ，还可能对生命起源探索提供线索； “伽利略”号探测器对木星的探测和所获取的木星的信息，是科学技术史的另一曲凯歌。 航天大大开阔了人类认识世界的眼界。 工业发展对材料性能提出了更高的要求 纳米材料 0 50 90 30 70 10 (nm) 硅晶体表面的STM扫描图象 它的密度是钢 的1/6，而强度 却是钢的100倍。 镶嵌了48个 Fe 原子的 Cu 表面的 扫描隧道显微镜照片。48 个 Fe 原子 形成“电子围栏”，围栏中的电子形成驻波： 由于这一贡献，宾尼、罗赫尔和鲁斯卡 三