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1、物理学与人类文明物理学与人类文明物理学与自然物理学与自然物理学简介物理学简介物理学怎样改变了世界物理学怎样改变了世界高中物理学习方法简介高中物理学习方法简介1一、物理学与自然一、物理学与自然2物理学家：物理学家：请拿起手中的这本书并撒手，这就是物理学！3物理学是一门自然学科物理学是一门自然学科 物理学研究物质的物理学研究物质的基本结构基本结构、最普遍的、最普遍的相互作用相互作用、最一般的、最一般的运动规律运动规律以及所使用以及所使用的的实验手段和思维方法实验手段和思维方法。41、从时间尺度来看、从时间尺度来看100多亿年前的一次大爆炸形成宇多亿年前的一次大爆炸形成宇宙，以秒为单位，宇宙年龄约为
2、宙，以秒为单位，宇宙年龄约为1018S的数量级的数量级哈勃太空望远镜，用来哈勃太空望远镜，用来探测宇宙的信息探测宇宙的信息粒子从产生到衰变间存在的平均时粒子从产生到衰变间存在的平均时间，叫粒子的寿命。有一种粒子的间，叫粒子的寿命。有一种粒子的寿命为寿命为10-25S。-介子介子 中国北京正负电子对中国北京正负电子对撞机，用来探索微观撞机，用来探索微观粒子的运动规律粒子的运动规律时间尺度：时间尺度：10-25S-1018S 52、从空间尺度来看、从空间尺度来看物理学的最小研究对象是数量级约为物理学的最小研究对象是数量级约为10-15m的微观粒子，最的微观粒子，最大的研究对象是数量级约为（大的研究
3、对象是数量级约为（1026-1027）m的宇宙。下图为的宇宙。下图为物质世界的空间尺度，共跨越了物质世界的空间尺度，共跨越了42-43个数量级。个数量级。6二、物理学的建立二、物理学的建立以实验为基础以实验为基础崇尚理性、注重逻辑推理崇尚理性、注重逻辑推理伽利略是第一个伽利略是第一个把把实验实验引入力学引入力学的科学家的科学家。156416427伽利略伽利略 “冲淡冲淡”重力的斜面实验重力的斜面实验 伽利略最早定量研究物体下落的规律，伽利略最早定量研究物体下落的规律，得出得出 s t2的结论。的结论。8伽利略理想斜面实验伽利略理想斜面实验惯性定律惯性定律 物体的运动不需要力来物体的运动不需要力
4、来维持维持，力是改变物体运动状力是改变物体运动状态的原因。态的原因。9伽伽利利略略的的自自制制望望远远镜镜温度计温度计摆钟摆钟测密度天平测密度天平日心说日心说10牛顿在科学上最卓越的贡献是牛顿在科学上最卓越的贡献是微积微积分分和和经典力学经典力学的创建。的创建。牛顿（16421727）牛顿三大定律万有引力定律经典力学经典力学我能看得更远，是因为我能看得更远，是因为我站在巨人的肩膀上！我站在巨人的肩膀上！111818世纪，富兰克林统一天电、地电世纪，富兰克林统一天电、地电121919世纪，库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦世纪，库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦通过对电磁现象的实验研究，等人建克斯
5、韦通过对电磁现象的实验研究，等人建立立经典电磁学经典电磁学理论。理论。131919世纪焦耳、迈尔、卡诺、克劳修斯对世纪焦耳、迈尔、卡诺、克劳修斯对热现象进行研究，得出一系列热力学定热现象进行研究，得出一系列热力学定律，建立了律，建立了经典热学经典热学。S=klogW14经典大厦上的两朵乌云经典大厦上的两朵乌云以太漂移、光电效应以太漂移、光电效应光的速度光的速度能量量子化能量量子化实物粒子有波动性实物粒子有波动性 光具有粒子性光具有粒子性波粒二象性波粒二象性1520世纪初，爱因斯坦创立了相对论世纪初，爱因斯坦创立了相对论狭义相对论：狭义相对论：光速不变原理光速不变原理相对性原理相对性原理（所有物
6、理规律在任何惯性参考系中都是等价的）结论之一：爱因斯坦质能方程：结论之一：爱因斯坦质能方程：E=mc216 现代物理学的研究遍及物质世界的各个层次，其中两大前沿领域是粒子物理和天体物理。在普朗克、爱因斯坦、波尔、德布罗意、薛在普朗克、爱因斯坦、波尔、德布罗意、薛定谔等人的努力下，定谔等人的努力下，量子力学量子力学应运而生，现代物应运而生，现代物理学的基础由此奠定。理学的基础由此奠定。17第五届索尔维会议：汇聚了世界三分之一的智慧！第五届索尔维会议：汇聚了世界三分之一的智慧！18年轻与辉煌！年轻与辉煌！1.爱因斯坦爱因斯坦提出狭义相对论时25岁；2.波尔波尔提出量子论时27岁；3.海森伯格海森伯
7、格提出量子力学时24岁；4.费米费米提出量子统计学时25岁；5.汤川秀树汤川秀树提出介子理论建立核力基础理论时28岁；6.费曼费曼完成电动力学的理论基础时29岁；7.李振道和杨振宁李振道和杨振宁提出宇称不守恒时一个 29岁一个33岁 19物理学对推动社会发展有重要作用1、蒸汽机的发明：、蒸汽机的发明：手工机械化三、物理学怎样改变了世界？202、电能的开发与利用：、电能的开发与利用：电气时代213、核物理、核物理秦山核电站全貌及夜景秦山核电站全貌及夜景核能时代22微电子技术：微电子技术：信息时代信息时代23电电子子与与计计算算机机技技术术24CT机机25生物工程生物工程26激激光光技技术术27航航天天与与空空间间技技术术28航空航空29建筑建筑30水利三峡大坝31机械3233四、高中物理学习指导重视实验重视思维、方法重视基本概念和规律勤于作图，构造物理模型独立做题，勤于总结3435