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1、序章序章 让我们起航让我们起航郑和宝船，七下西洋。郑和宝船，七下西洋。轮船能浮在水面上而触礁轮船能浮在水面上而触礁进水后又会沉没，你认为这跟进水后又会沉没，你认为这跟什么有关？什么有关？阿基米德是怎样移动很阿基米德是怎样移动很重的三桅大木船呢？重的三桅大木船呢？在上两方面，阿基米德在上两方面，阿基米德有哪些相关的发现？有哪些相关的发现？阅读：教科书阅读：教科书P4第一段第一段思考：思考：三桅大木船三桅大木船 1.物体在水中所受浮力大小的规律物体在水中所受浮力大小的规律 阿基米德原理。阿基米德原理。2.杠杆、滑轮的工作原理杠杆、滑轮的工作原理 杠杆的平衡条件。杠杆的平衡条件。阿基米德在浮力、机械
2、两方面的发现：阿基米德在浮力、机械两方面的发现：故事故事1“大话大话”故事故事2“王冠王冠”阅读：教科书阅读：教科书P4第二段第二段1.除了课本上提到的电器，你家里还有哪些除了课本上提到的电器，你家里还有哪些电器？电器？2.科学家发现了科学家发现了_和和_的性的性质和变化规律。质和变化规律。电电磁磁大屏幕电视大屏幕电视通信卫星通信卫星导航仪导航仪手机手机射电望远镜射电望远镜卫星通信车卫星通信车 3.这些电器设备是靠这些电器设备是靠_来传递图来传递图像和声音的。像和声音的。电磁波电磁波 你知道是谁发现了“电”与“磁”之间存在着联系的？1820年7月21日，丹麦物理学家奥斯特发现了并揭示了电现象和
3、磁现象之间的联系：电流周围存在磁场。奥斯特的这一发现是一个划时代的发现，它使当时的电磁学进入了一个崭新的发展时期。汉斯汉斯克里斯蒂安克里斯蒂安奥斯奥斯特特阅读：教科书阅读：教科书P5第一段第一段 莱特兄弟的第一架飞机莱特兄弟的第一架飞机-飞行者一号飞行者一号飞机模型的风洞试验飞机模型的风洞试验 机翼的升力大于机翼的升力大于向下的阻力向下的阻力阅读：教科书阅读：教科书P5第二段第二段牛顿牛顿苹果落地苹果落地万有引力万有引力富兰克林富兰克林放风筝捕捉雷电放风筝捕捉雷电避雷针的应用避雷针的应用 牛顿是英国数学家、物理学家、天文学家（牛顿是英国数学家、物理学家、天文学家（16431643年年1 1月月
4、4 4日日17271727年年3 3月月3131日），是一位伟大的科学巨匠。日），是一位伟大的科学巨匠。牛顿最重要的科学著作之一是牛顿最重要的科学著作之一是自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理，在此书中，牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基在此书中，牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中本的力学体系中,创立了经典力学体系，正确地反映了宏观世创立了经典力学体系，正确地反映了宏观世界低速运动的客观规律界低速运动的客观规律,实现了自然科学的第一次大结合实现了自然科学的第一次大结合.这是这是人类对自然界认识的一次飞跃人类对自然界认识的一次飞跃.牛顿在科学上的主要贡献是：在力
5、学上提出三大运动定律牛顿在科学上的主要贡献是：在力学上提出三大运动定律和万有引力定律；在光学上作出了白光是由七色光组成的判决和万有引力定律；在光学上作出了白光是由七色光组成的判决实验，发现并解释实验，发现并解释“牛顿环牛顿环”的干涉现象，创制了反射望远镜的干涉现象，创制了反射望远镜并提出光的微粒说；在数学上发现了微积分运算方法和无限级并提出光的微粒说；在数学上发现了微积分运算方法和无限级数理论，等等。数理论，等等。自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理一书，总结和发展了牛顿之前物理学一书，总结和发展了牛顿之前物理学的几乎全部重要成果，是十六、十七世纪科学革命的顶点，也的几乎全部重要成果，是十六、
6、十七世纪科学革命的顶点，也是人类文明、进步的划时代标志。是人类文明、进步的划时代标志。如果说我看得远，那是因为我如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上站在巨人们的肩上。我的成就，当归功于我的成就，当归功于精微的思索精微的思索。你若想获得知识，你该下你若想获得知识，你该下苦功苦功；你若想获得食物，；你若想获得食物，你该下你该下苦功苦功；你若想得到快乐，你也该下；你若想得到快乐，你也该下苦功苦功，因为，因为辛辛苦是获得一切的定律。苦是获得一切的定律。没有没有大胆的猜测大胆的猜测就作不出就作不出伟大的发现。伟大的发现。把把简单简单的事情考虑得很的事情考虑得很复杂复杂，可以，可以发现新领域；发现新
7、领域；把把复杂复杂的现象看得很的现象看得很简单简单，可以，可以发现新定律发现新定律。真理的大海，让未发现的一切事物躺卧在我的眼真理的大海，让未发现的一切事物躺卧在我的眼前，前，任我去探寻任我去探寻。牛顿名言牛顿名言 本杰明本杰明.富兰克林富兰克林（Benjamin Franklin）(1706-1790)，十八，十八世纪美国最伟大的科学家和发明家，著名的政治家、外交家、世纪美国最伟大的科学家和发明家，著名的政治家、外交家、哲学家、文学家和航海家以及哲学家、文学家和航海家以及美国独立战争美国独立战争的伟大领袖。他一的伟大领袖。他一生最真实的写照是他自己所说过的一句话生最真实的写照是他自己所说过的
8、一句话“诚实和勤勉，应该诚实和勤勉，应该成为你永久的伴侣。成为你永久的伴侣。”富兰克林在电学上成就显著，为了对电进富兰克林在电学上成就显著，为了对电进 行探索，行探索，1752年年7月，他做了一个著名的吸引雷电的月，他做了一个著名的吸引雷电的风筝实验风筝实验，轰动了全世界。，轰动了全世界。富兰克林的实验结果使人们看到了天空中出现的电闪雷鸣不是富兰克林的实验结果使人们看到了天空中出现的电闪雷鸣不是天神作威，而是大自然的一种天神作威，而是大自然的一种放电现象放电现象。实验之后，富兰克林。实验之后，富兰克林最先提出了最先提出了避雷针避雷针的设想，由此而制造了避雷针，避免了雷击的设想，由此而制造了避雷
9、针，避免了雷击灾难，破除了迷信。灾难，破除了迷信。富兰克林借用了数学上正负的概念，第一个科学地用富兰克林借用了数学上正负的概念，第一个科学地用正电、正电、负电负电概念表示电荷性质，并提出了概念表示电荷性质，并提出了电荷不能创生、也不能消灭电荷不能创生、也不能消灭的思想，后人在此基础上发现了的思想，后人在此基础上发现了电荷守恒定律。电荷守恒定律。世界上最美的东西是“奥秘”。爱因斯坦于爱因斯坦于19051905年在物理学三个不同领域年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建中取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出，推动了物理学理论的革立和光量子论的提出，推动了
10、物理学理论的革命。后来他又经过命。后来他又经过8 8年艰苦的探索年艰苦的探索,于于19151915年最年最后建成了广义相对论。后建成了广义相对论。爱因斯坦（爱因斯坦（Albert EinsteinAlbert Einstein，1879-19551879-1955），举世闻名的德裔），举世闻名的德裔美国科学家，美国科学家，2020世纪最伟大的世纪最伟大的自然科学家，现代物理学的开创自然科学家，现代物理学的开创者和奠基人者和奠基人。在狭义相对论里，爱因斯坦提出了在狭义相对论里，爱因斯坦提出了两个原理（两个原理（1 1）相对性原理相对性原理（2 2）光速光速不变原理。不变原理。在接近光速的世界里，
11、会出现在接近光速的世界里，会出现“尺尺缩短，钟变慢，物体质量无限大缩短，钟变慢，物体质量无限大”的的效应。效应。在广义相对论里，爱因斯坦认为：在广义相对论里，爱因斯坦认为：“宇宙是一个宇宙是一个具有有限空间体积的自身闭合的连续区具有有限空间体积的自身闭合的连续区”，并以科，并以科学论据推论：学论据推论：”宇宙在空间上是有限无边的宇宙在空间上是有限无边的”。爱因斯坦还提出了爱因斯坦还提出了“空间弯曲空间弯曲”的理论，并推断：的理论，并推断：“光线经过太阳引力场时要弯曲光线经过太阳引力场时要弯曲”。这一推断于。这一推断于19191919年由英国天文学家的日全食观测结果所证实，年由英国天文学家的日全
12、食观测结果所证实，全世界为之轰动。全世界为之轰动。美国科学家绘制出早期宇宙最完美地图美国科学家绘制出早期宇宙最完美地图v我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根刨底地追究问题罢了。v学习知识要善于思考，思考，再思考，我就是靠这个方法成为科学家的。v成功艰苦劳动正确方法少说空话。爱因斯坦名言爱因斯坦名言思考与练习思考与练习 阅读阅读“摆的故事和启示摆的故事和启示”一文，思考并讨一文，思考并讨论下列问题：论下列问题：（1）为什么伽利略是在）为什么伽利略是在“观察观察”吊灯的摆动，吊灯的摆动，而不是仅仅在而不是仅仅在“看看”吊灯的摆动？吊灯的摆动？（2）通过观察，伽利略提出了什么假设？）通过观察，伽利略提
13、出了什么假设？（3）伽利略认为哪几个因素可能会影响摆动）伽利略认为哪几个因素可能会影响摆动快慢？他又怎样分别研究每个因素对摆动快快慢？他又怎样分别研究每个因素对摆动快慢的影响？慢的影响？1.1.许多科学发现源于许多科学发现源于_ 。2.2.科学探究必须提出科学探究必须提出_ _ 和和_ _。3.3.实验探究常用的科学方法实验探究常用的科学方法:_:_控制变量法控制变量法在研究在研究某一对象某一对象受哪些因素影响时，如受哪些因素影响时，如果该果该研究对象研究对象可能受可能受多个因素多个因素的影响，则的影响，则要要逐一逐一改变改变其中其中一个因素一个因素，而保持，而保持其他其他因素因素不变不变，然
14、后用，然后用实验实验来研究来研究该研究对该研究对象象与与改变的因素改变的因素之间的关系。这一方法叫之间的关系。这一方法叫控制变量法。控制变量法。观察观察疑问疑问假设假设科学探究中的几个基本要素科学探究中的几个基本要素学着经历伽利略的研究过程学着经历伽利略的研究过程一、安装一个摆（如图所示）。一、安装一个摆（如图所示）。摆球摆球摆线摆线夹子夹子铁架台铁架台摆角摆角摆长摆长摆幅摆幅摆动摆动1次次二、将摆球从中央静止位置向侧面拉开约一拳宽的二、将摆球从中央静止位置向侧面拉开约一拳宽的距离，然后放手，利用脉搏跳动进行计时，记录观距离，然后放手，利用脉搏跳动进行计时，记录观察到的现象。察到的现象。ABC
15、现象现象1.摆球摆球_摆动。摆动。现象现象2.摆球的摆动幅度摆球的摆动幅度_现象现象3.摆球摆动一次的时间摆球摆动一次的时间_，即摆球的摆动，即摆球的摆动快慢是快慢是_的。的。来回来回相同相同越来越小越来越小相同相同周期周期：摆球：摆球来回来回摆动一次的时间。摆动一次的时间。单位：单位：秒秒用符号用符号 T T 表示表示例：有一摆例：有一摆A每分钟来回摆动每分钟来回摆动30次，周期是多少？另次，周期是多少？另一摆一摆B 4分钟分钟来回摆动来回摆动100次次,哪个摆动得快？哪个摆动得快？周期是用来表示周期是用来表示摆动快慢摆动快慢的物理量。的物理量。摆的周期越摆的周期越小小(短短)，摆动得摆动得
16、_摆的周期越摆的周期越大大(长长)，摆动得摆动得_ _ 快快慢慢思考：怎样来比较摆球摆动的思考：怎样来比较摆球摆动的快慢呢？快慢呢？2.探究摆的周期和摆球质量的关系探究摆的周期和摆球质量的关系 控制:,不变;只改变 。连续摆动连续摆动1010次次的时间的时间(秒秒)摆的周期摆的周期(秒秒)很大很大较大较大较小较小摆线长度摆线长度摆球质量摆球质量摆动幅度摆动幅度摆球质量摆球质量结论：结论：当摆球的当摆球的_不不变时，摆的周期与变时，摆的周期与_无关。无关。摆动幅度和摆线长度摆动幅度和摆线长度摆球的质量摆球的质量摆的周期与哪些因素有关摆的周期与哪些因素有关?摆的周期与哪些因素有关摆的周期与哪些因素
17、有关?3.探究摆的周期和摆线长度的关系探究摆的周期和摆线长度的关系 控制:,不变;只改变 。摆球质量摆球质量连续摆动连续摆动1010次次的时间的时间(秒秒)摆的周期摆的周期(秒秒)很长很长较长较长较短较短摆线长度摆线长度摆动幅度摆动幅度摆线长度摆线长度结论：结论：当摆球的当摆球的_不变时，不变时，摆的周期与摆的周期与有关，且有关，且_ _ 摆动幅度和摆球质量摆动幅度和摆球质量摆线的长度摆线的长度长度越长，长度越长，周期越长。（长度越短，周期越短。）周期越长。（长度越短，周期越短。）你知道阿基米德说过的你知道阿基米德说过的“大话大话”吗？吗？“给我一个支点，给我一个支点，我就能推动地球我就能推动
18、地球!”推动推动1毫米，需要毫米，需要1万年！万年！返回 你知道阿基米德洗澡的故事吗？阿基米德是你知道阿基米德洗澡的故事吗？阿基米德是怎样检验出王冠的真伪的？你能根据图中情景简怎样检验出王冠的真伪的？你能根据图中情景简要讲述吗？要讲述吗？1234 尊敬的皇帝陛下，我找到了检验王冠真伪的尊敬的皇帝陛下，我找到了检验王冠真伪的方法了。方法了。瞧，王冠与纯金块一样重。瞧，王冠与纯金块一样重。现在将王冠和纯金块分别放入两个相同的盛满水的盆里，并现在将王冠和纯金块分别放入两个相同的盛满水的盆里，并使王冠和纯金块完全浸没在水里，让我们来比较两盆中溢出水的使王冠和纯金块完全浸没在水里，让我们来比较两盆中溢出水的多少。陛下请看，放王冠的盆中水溢出的多一些，说明王冠的体多少。陛下请看，放王冠的盆中水溢出的多一些，说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，所以王冠里掺进了其他金属。积比相同重量的纯金的体积大，所以王冠里掺进了其他金属。大胆！竟敢欺君！来人，拉出去！大胆！竟敢欺君！来人，拉出去！罚你三天之内再制一个纯金的王冠给我！罚你三天之内再制一个纯金的王冠给我！返回推动推动1毫米，需要毫米，需要1万年！万年！返回