经典力学与物理学革命第一节第二节
物理学中的经典力学理论及其应用案例
物理学中的经典力学理论及其应用案例经典力学是物理学中非常重要的一个分支，它研究的是我们所熟悉的各种运动情况，从物体的直线运动到复杂的旋转运动。
经典力学的理论被广泛应用于各种领域，如工程学、天文学、航空航天学等。
本文将介绍一些关于经典力学理论及其应用案例的内容。
第一部分：经典力学的基本概念经典力学的核心理论包含了牛顿三大定律，这些定律描述了一个物体在受到一个力的作用下的加速度，从而揭示了物体的运动规律。
牛顿第一定律认为，一个物体如果没有受到外力的作用，那么它会维持其静止或匀速直线运动的状态；牛顿第二定律则详细地描述了物体的加速度与作用力的关系；而牛顿第三定律认为，每一个作用力都会有一个相等而反向的反作用力。
这三个定律集中体现了经典力学中的基本概念，给我们提供了描述运动的基本语言。
除此之外，经典力学还研究了万有引力定律和运动守恒定律等重要概念。
万有引力定律是关于质点之间引力的定律，指出两个质点之间受到的引力与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。
而运动守恒定律基于对物体的动能、势能以及角动量等量的考虑，以各种能量守恒原理为基础对系统的运动进行定量描述。
第二部分：经典力学的应用案例经典力学中的理论从静态力学开始一步步地发展出了许多应用案例。
下面将介绍一些重要的实例。
1.天体力学天体力学是一种介于物理学和天文学之间的学科，它研究宏观物体的运动。
他主要关注行星和恒星之间的运动规律，并且尝试从万有引力定律的角度出发来解释科学和数学的方方面面，如天体运动，行星轨道以及彗星的轨道等。
经典天文学为我们提供了关于太阳系形成和演化的重要信息，也在探索外太空方面发挥了重要的作用。
2.机械振动机械振动是指任何质点在有限时间内在某一轨迹上往复运动，这种振动有固有频率，分为简谐振动和非简谐振动。
机械振动及其控制是机械工程和结构工程中一类非常重要的问题，它在汽车工业中的应用非常广泛。
例如，可以利用经典力学理论确定车身的振动频率，来确定正确的悬挂系统以减少车内摆动和震动。
高中物理 第五章 经典力学与物理学革命 第一节 经典力学的成就与局限性 第二节 经典时空观与相对论时
第一节经典力学的成就与局限性第二节经典时空观与相对论时空观1.了解经典力学的发展历程和伟大成就．2.知道经典力学的局限性和适用范围．3．了解经典时空观及其基本推论． 4.了解狭义相对论的理论基础与相对论时空观的几个推论．一、经典力学的发展历程1.15世纪以后，欧洲文艺复兴时期，各行各业迅速发展，物理学也进入了快速发展的阶段．2.16世纪，波兰的天文学家哥白尼创立了日心说，解放了世人的思想．3.17世纪，伽利略发现了惯性定律、落体定律及力学相对性原理，奠定了动力学的基础．法国的笛卡儿、荷兰的惠更斯、德国的开普勒分别在不同领域作出了重要贡献．在17世纪，最伟大的科学家牛顿在前人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出了力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律．4.18世纪，很多科学家投入了大量的精力研究物理学问题，从动量、能量角度完善了牛顿力学．5.19世纪，科学家用新的、更简洁的形式重新表述了牛顿运动定律，形成了分析力学．同时，经典力学由单个质点推广到多质点构成的系统，建立了刚体力学、弹性力学、塑性力学、流体力学等．1．(1)伽利略发现了行星运动的规律．( )(2)卡文迪许通过实验测出了引力常数．( )(3)牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因．( )(4)笛卡儿对牛顿第一定律的建立作出了贡献．( )提示：(1)×(2)√(3)×(4)√二、经典力学的成就和局限性1.经典力学的伟大成就(1)经典力学把天上物体和地上物体统一起来，实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合．(2)使人们认识到了以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论的基本特征．(3)建立了以实验和数学相结合的研究方法．(4)推动了其他学科的发展，与其他学科相结合产生了一些交叉性的分支学科．2.经典力学的局限性和适用范围(1)经典力学不适用于研究高速运动(接近光速)的物体．(2)经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象．1．牛顿第二定律属经典力学理论，它在高速世界还适用吗？提示：在高速世界中，物体的质量随着速度的增加而变大，物体的加速度不一定与它所受的外力成正比，牛顿第二定律不再适用．三、经典时空观1.惯性系与非惯性系(1)惯性系：牛顿运动定律成立的参考系，相对于惯性系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性系．(2)非惯性系：牛顿运动定律不成立的参考系，相对于惯性系做变速运动的参考系是非惯性系．2.伽利略相对性原理：对于所有惯性系，力学规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是等效的．3.经典时空观(绝对时空观)：时间永远均匀地流逝，与任何外界无关；空间与任何外界事物无关，从不运动，永远不变．4.经典时空观的几个具体结论(1)同时的绝对性；(2)时间间隔的绝对性；(3)空间距离的绝对性；(4)物体质量恒定不变，即它们与参考系的选择(或观察者的运动状态)无关．2．(1)质量是物体的固有属性，任何时候都不会改变．( )(2)经典力学可以解决自然界中所有的问题．( )提示：(1)×(2)×四、相对论时空观1.光速不变与经典物理学的矛盾：观察和实验事实表明：无论光源和观察者如何运动，光速只能是c，这与经典力学的速度合成法则相矛盾．2.狭义相对论的两条基本假设(1)相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．(2)光速不变原理：不管在哪个惯性系中，测得真空中的光速都相同．3.相对论时空观(1)“同时”的相对性：在一个参考系中同时发生两个事件，在另一个参考系看来是不同时的．(2)运动的时钟变慢：时钟相对于观察者静止时，走得快；相对于观察者运动时，走得慢．运动速度越快，效果越明显．(3)运动的尺子缩短：物体相对于观察者静止时，它的长度测量值最大；相对于观察者运动时，观察者在运动方向上观测，它的长度要缩短，速度越快，缩得越短．(4)物体质量随速度的增加而增大．2．在“时间延缓效应”中，钟表走快走慢应如何理解？提示：每个惯性系中的观测者都是使用静止于该参考系中的时钟进行有关时间的观测，对同一物理过程经历的时间，在不同惯性系中观测，测得的结果不同，并不是时钟走快了或走慢了，而仅仅是一种观测效应．对经典时空观与相对论时空观的认识[学生用书P78]1.绝对时空观是在地球范围内凭直觉经验建立起来的，它符合人们对空间、时间的主观感受；相对论时空观是在光速不变的实验事实上，以狭义相对论的两条基本假设为前提建立的．2.经典时空观中，时间、空间、物质是彼此独立、互不联系的，时间、长度和质量这三个物理量都与参考系的运动无关．相对论时空观中，空间和时间是运动着的物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，它们之间相互依赖、彼此联系．3.只有在高速运动时，相对论效应才比较显著，在通常情况下，相对论效应极其微小，可忽略不计，仍可按经典时空观理解．理解时空观应特别注意参照系．时空观所研究的就是时间、空间与参考系的问题，经典时空观认为时间和空间是绝对的，与参考系的选取无关，相对论时空观认为对于一个参照系，都有只属于这个参照系的空间和时间．所以在相对论时空观中必须时刻清楚观察者所选定的参考系．(多选)下列说法中属于经典时空观的观点是( )A．世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化B．时间和空间不依赖人们的意识而存在C．时间和空间是绝对的D．时间和空间是紧密联系、不可分割的[解析] 经典时空观认为时间和空间都是与外界事物无关的，绝对的，故A、B、C属于经典时空观；D属于相对论时空观．[答案] ABC在经典力学中，时间、长度和质量都与参考系的运动无关．1.关于经典力学和相对论，下列说法正确的是( )A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系D．经典力学包含在相对论之中，经典力学是相对论的特例解析：选D.相对论的建立并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形．所以A、B、C错误，D正确．狭义相对论的基本假设及结论[学生用书P78]1.狭义相对论的基本假设(1)相对性原理：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的．(2)光速不变原理：不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同．2.狭义相对论的结论(1)“同时”的相对性：在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一参考系看来是不同时的，这称为“同时”的相对性．(2)运动的时钟变慢：相对于观察者运动的时钟，比相对于观察者静止的时钟走得慢．运动速度越快，效果越明显．(3)运动的尺子缩短：一个物体相对于观察者静止时，它的长度测量值最大；相对于观察者运动时，在沿运动方向上观察，物体的长度要缩短，速度越快，缩得越短．(4)物体质量随速度的增加而增大：当速度接近光速时，质量趋于无穷大．如果物体的运动速度比光速小很多时，物体运动时的质量和物体静止时的质量相等．这意味着经典力学是相对论的一个特例．可见相对论比经典力学具有更普遍的意义．相对论中的时间延缓、长度缩短、质量增大现象是观测效应，并非时钟走慢了，也并非是物体的长度、质量变化了．如图所示，地面上A、B两个事件同时发生．对于坐在火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说，哪个事件先发生？[思维流程] 解答本题可按以下思路分析：[解析] 可以设想在事件A发生时A处发出一个闪光，事件B发生时B处发出一个闪光，“两闪光相遇”作为一个事件，发生在线段AB中点，这在不同参考系中看都是一样的．“相遇在中点”这个现象在地面坐标系中很容易解释：两个闪光同时发出，两个闪光传播的速度又一样，当然在线段的中点相遇．火箭上的人则有如下推理：地面在向火箭方向运动，从闪光发生到两闪光相遇，线段中点向火箭的方向运动了一段距离．因此闪光B传播的距离比闪光A长些，既然两个闪光的光速相同，一定是闪光B发生得早一些．即B事件先发生．[答案] B事件先发生对于同一事件，在不同参考系中看到的现象是不同的．2.属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中( )A．真空中光速不变B．时间间隔具有相对性C．物体的质量不变D．物体的能量与质量成正比解析：选A.狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理，一切彼此做匀速直线运动的惯性参考系，对于描述运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理，对任一惯性参考系，真空中的光速都相等，所以只有A正确．易错易混——光速不变原理与速度合成关系式设某人在以速度0.5c飞行的飞船上打开一个光源，则下列说法正确的是( ) A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是0.5cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c[易错分析] 本题易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项错误原因根据关系式v＝v船＋c求得光速为1.5c，忽视光速不变原理，实际上任何物体A的运动速度不可能大于光速根据关系式v＝c－v船求得光速为0.5c，实际上接近光速时，以上关系式已不B再适用将飞船速度误认为是光速，这其实是两个不同的概念，而且也违背光速不变原C理，光在一切惯性参考系中，在真空中的传播速度都是c[解析] 根据光速不变原理知，在任何惯性系中测得的真空中的光速都相同，都为c，故D正确．[答案] D(1)光速不变原理：爱因斯坦的狭义相对论指出，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，即光在所有的惯性参考系中的传播速度均是光速．(2)速度合成的关系式v船岸＝v船水＋v水岸只适用于低速运动的惯性参考系，对于接近光速的高速运动物体，该关系式已不再适用，此时应根据光速不变原理去解决问题．[随堂达标][学生用书P79]1.17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是( )A．牛顿B．开普勒C．笛卡儿D．伽利略解析：选A.牛顿在前人研究的基础上，总结出一套普遍适用的力学运动规律，建立了完整的经典力学体系．2.(多选)牛顿运动定律适用于下列哪些情况( )A．研究原子中电子的运动B．研究“神舟十号”飞船的高速发射C．研究地球绕太阳的运动D．研究飞机从北京飞往纽约的航线解析：选BCD.牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定牛顿运动定律适用于B、C、D中描述的运动，而A不适用．3．如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行，你可以根据下述变化发觉自己是在运动的是( )A．你的质量在增加B．你的心脏跳慢了C．你的尺寸在变小D．你的感觉和在地面上的感觉都是一样的解析：选D.“你”相对飞船这个惯性参考系是静止的，因此“你”不能发现自己有什么变化，“你”的感觉和在地面上的感觉是一样的，D正确．4.(多选)关于质量和长度的说法中正确的是( )A．物体的质量与位置、运动状态无关，是物质本身的属性B．物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化可忽略不计C．物体的长度与运动状态无关，是物质本身的属性D．物体的长度与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化可忽略不计解析：选BD.由相对论的时空观可知，在物体运动的速度较低时，即远小于光速时物体的长度和质量基本保持不变，在物体的运动速度接近于光速时，质量随速度的增大而增大，在速度的方向上，物体的长度随速度的增大而缩短，故B、D说法正确，A、C错误．5．A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在两个火箭上，以v B和v C朝同一方向飞行，v B<v C，地面上的观察者认为哪个时钟走得最慢？哪个走得最快？解析：运动的时钟变慢，相对观察者运动速度越大，时钟走得越慢，故C时钟最慢，A时钟和观察者相对静止，故A时钟最快．答案：C时钟走得最慢，A时钟走得最快．[课时作业][学生用书P128(单独成册)]一、单项选择题1.20世纪初，提出了狭义相对论，引起了人们对时空观认识的改革的科学家是( )A．惠更斯 B．普朗克C．爱因斯坦 D．洛伦兹解析：选C.20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论，揭示了时间、空间与物体的运动速度之间的必然联系，引起了人们对时空观认识的改革．2．如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭A是迎着光飞行的，火箭B是“追赶”光的，若火箭相对地面的速度为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为( )A．c＋v c－v B．c－v c＋vC．c c D．无法确定解析：选C.根据光速不变原理，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，因此在火箭A、B两个惯性参考系中，观察者测量到的光速一样大，均为c，故C正确．3.惯性系S中有一边长为l的正方形(如图所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是( )解析：选C.物体运动时在运动方向上，相对观察者缩短，因物体相对S系沿x方向运动，故在x方向上缩短，C正确．4.有一对孪生兄弟小明和小伟，当他们长大到20岁时，由于航天的需要，小伟要乘坐航天飞船去太空进行科学研究，小明在地球上经过了20年后，小伟才返回地面，则下列判断正确的是( )A．小明显得更年轻B．小伟显得更年轻C．他们俩一样年轻D．无法判断谁更年轻解析：选B.狭义相对论的时空观认为，时间是相对的，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中不一定是同时的，根据爱因斯坦的时间延缓效应，当飞船接近光速时，时间会变慢．故小伟显得更年轻．5．伽利略是经典力学的开创者，有关他的叙述错误的是( )A．伽利略对运动进行了描述和分类，对自由落体运动规律进行了探索，得到了惯性原理，研究了抛体运动的轨迹B．伽利略提出了运动的相对性原理，开创了实验科学C．伽利略的研究，无论是在动力学的基本原理上，还是在动力学的研究方法上，都作出了奠基性的重要贡献D．伽利略提出了狭义相对论解析：选D.伽利略是经典力学的开创者，A、B、C选项内容皆为其科学贡献，故A、B、C 说法均正确；狭义相对论是爱因斯坦提出的，D说法错误．6.日常生活中，我们并没有发现物体的质量随着物体运动速度的变化而变化，其原因是( )A．运动中的物体无法称量其质量B．物体的速度远小于光速，质量变化极小C．物体的质量太小D．物体的质量不随速度的变化而变化解析：选B.在宏观物体的运动中，由于v≪c，所以质量变化不大，而不是因为物体的质量太小或无法测量，也不是因为质量不随速度的变化而变化，正确选项为B.二、多项选择题7.下列运动中经典力学能适用的是( )A．火箭的发射B．宇宙飞船绕地球的运动C．“勇气号”火星探测器D．微观粒子的波动性解析：选ABC.经典力学不能适用的情况是微观、高速物体的运动．8.下列说法正确的是( )A．牛顿运动定律只适用于相对静止的参考系B．在任何惯性系中，物体的加速度都具有不变性C．按照经典时空理论，物体的长度、质量和运动时间都与参考系的运动无关D．伽利略相对性原理表明，在惯性运动的范围内不存在绝对空间和绝对运动解析：选BCD.牛顿运动定律只适用于惯性系，而相对静止的参考系不一定是惯性系；伽利略的相对性原理表明，所有的惯性系都是等效的；经典时空理论中，物体的长度、质量和运动时间都与参考系的运动无关．9．如果牛顿运动定律在参考系A中成立，而参考系B相对于A做匀速直线运动，则在参考系B中正确的是( )A．牛顿运动定律也成立B．牛顿运动定律不能成立C．参考系B不是惯性参考系D．A和B两个参考系中，一切物理规律都是相同的解析：选AD.由于牛顿运动定律在参考系A中成立，因此A为惯性参考系，而B相对于A 做匀速直线运动，所以B也为惯性参考系．根据伽利略的相对性原理，一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的，故选项A、D正确，B、C错误．10.在地面附近有一高速飞过的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象，以下说法正确的是( )A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了C．火箭上的人观察到地面上的物体的长度和时间进程均无变化D．火箭上的人看到地面上的物体长度变小，时间进程变慢了解析：选BD.根据“尺缩效应”“动钟变慢”原理，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程应该变慢了，A错误，B正确；根据相对性，火箭上的人看到地面上的物体长度变小，时间进程变慢了，C错误，D正确．。
高中物理必修2模块解读
高中物理必修2模块解读在物理2这个模块中，一共包含三个主题。
它们分别是抛体运动与圆周运动、机械能和能源、经典力学的成就与局限性。
本模块也属于共同必修模块，在这个模块中，学生通过学习机械能、曲线运动的规律和万有引力等内容，进一步了解物理学的核心内容，体会高中物理课程的特点以及学习方法。
为后续的进一步学习打下基础。
一．抛体运动：首先我们还是来看一下这条标准：“会用运动合成与分解的方法”。
这里有两个很重要的问题，第一个是运动的合成与分解的方法，第二个是抛体运动。
对于抛体运动，没有具体的说明是平抛、斜抛还是竖直方向上的抛体运功，而核心是“会用运动合成与分解的方法”。
因此，在这里，高中物理新课程有一个很重要的理念：不仅仅要强调对知识的掌握，还强调对科学方法的学习。
这条标准的目的是希望学生能够学会运用运动合成与分解的方法去分析问题。
学生一旦学会用运动合成与分解的方法分析问题，学生也就掌握了分析抛体运动的钥匙，学生可以运用这种方法分析有关斜抛、平抛的一些问题。
也就是说，这部分标准为教材的编写和教学方法的选择提供了相当的弹性。
在以往的教学大纲中，斜抛是不要求的，包括现在的考纲也是不要求斜抛的。
但在课程标准里，上抛下抛、平抛斜抛作为一个整体的抛体运动提出来，似乎涵盖了斜抛。
我们提出斜抛，主要是认为斜抛在生活中随处可见，而平抛则是一种很特殊的运动。
因此，为了加强物理和生产生活的联系，让学生通过学习理论，联系并解释生活现象，我们把斜抛涵盖进去。
但这并不意味着就一定要想以前那样有繁琐的数学计算，更多地还是希望学生了解运动的合成与分解的方法，用以解释斜抛、平抛、上、下抛等相关的运动。
斜抛运动这一节，主要是让学生能够应用所学知识解释日常生活现象，并不要求学生去进行复杂的计算。
假设你的教学对象有这样的能力而且课时也是允许的，在此基础上，有一定的发展也是可以的。
但目前大家都在反映课时紧、压力大、负担重的情况，像这样的负担就应该酌情剪掉。
第一、二节 经典力学的成就与局限性 经典时空观与相对论时空观
伽利略相对原理和电磁规律的矛盾促使人们思考下述问题： 绝对时空观的观念是不是需要修正？ 这个时候整个物理学界陷入
困惑 ？？？
20世纪最伟大的科学家爱因斯 坦对这个问题进行了深入研究，
并在1905年发表了论文《论动
体的电动力学》，在这篇论文 里对上述问题作出了对整个物 理学界乃至整个科学界都有变 革意义的回答。 在这篇论文中，爱因斯坦提出了两个假设， 并在这两个假设的基础上构筑了狭义相对论力学。
4.下面有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（ AC ） A．哥白尼创立了日心说 B．伽利略发现了行星运动规律 C. 惠更斯解决了弹性碰撞问题 D．爱因斯坦提出了量子论
5.一列火车以速度v相对地面运动。如果地面上的人测得 某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁，以下说法 中正确的是（ A ）
A．火车上的人测得，闪光先到达前壁
爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人，相对论—— “质能关系”的提出者，“相对论量子力学诠释”的捍 卫者（振动的粒子）——不掷骰子的上帝
一
经典力学的发展历程：
1.宋末元初以前中国的物理学研究一直领先于西方。
2.《墨经》(春秋战国)——世界上最早的物理学著作。
《考工记》——世界上最早的应用物理学著作。 3.中国古代著名的物理学家： 地动仪、浑天仪 张衡 祖冲之 指南车
经典时空观
相对论时空观
同时的绝对性 主要 结论
时间间隔的绝对性 空间距离的绝对性
同时的相对性
运动的时钟变慢 运动的尺子变短
质量不变 主要 内容 时间和空间彼此独立、互 不关联，且不受物质或运 动的影响。
质量随速度的增大而增大 时间和空间相互关联，质 量随物体的运动状态的改 变而改变。
不同的品格导致不同的兴趣爱好。
(完整)粤教版高中物理教材目录(详细版)
必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。
初(高)中物理(各版本教材目录)
四.超声波
第五章光现象
一.光的传播与物体的颜色
二.光的反射
三.探究平面镜成像的特点
四.光的折射
第六章常见的光学仪器
一.透镜
二.探究凸透镜成像规律
三.生活中的透镜
四.眼睛和眼镜
第七章运动和力
一.力,
二.力的测量
三.重力
四.探究摩擦力的大小与什么有关
五.同一直线上二力的合成
六.二力平衡
七.探究运动和力的关系
四.电和热
五.电功率和安全用电
第八章电与磁
一.磁场
二.电生磁
三.电磁继电器扬声器
四.电动机
五.磁生电
第九章信息的传递
一.现代顺风耳---电话
二.电磁波的海洋
三.广播,电视和移动通信
四.越来越宽的信息之路
九年级物理
第十章多彩的物质世界
一.宇宙和微观世界
二.质量;
三.密度
四.测量物质的密度
第十一章运动和力
四、欧姆定律的应用
利用电能——使生活更美好
第十三章电功和电功率
一、电功和电能
二、电功率
三、探究——测量小灯泡的电功率
四、电流的热效应
五、家庭电路
六、安全用电
第十四章电磁现象
一、磁现象
二、磁场
三、电流的磁场
四、探究——影响电磁铁磁性强弱的因素
五、电磁铁的应用
六、磁场对电流的作用力
七、直流电动机
八、电磁感应发电机
初中物理各版本新教材目录体系比较
粤教版
八年级物理
第1章走进物理世界
1.1希望你喜爱物理
1.2测量长度和时间
1.3长度和时间测量的应用
物理学的发展
物理学发展和科技革命BZ07004007 庞锦毅摘要本文试图从讨论物理学发展的脉络来研究科技革命的过程。
众所周知，物理学是认识世界的学科。
她是如何描述世界的？她能将我们的世界解析到何种程度？文章第一章会给出经典物理学框架下，物理学是如何发展并一步步揭示世界本质以及她在解释世界的过程中遇到了哪些困难。
第二章会叙述近代物理学一次重要的变革以及阐明物理学是如何通过自我修正重新准确揭示世界本质的过程。
第三章会给出近代物理学发展的脉络及其遇到的困难。
关键字：分析力学，自由度，动力学轨迹，统计，相对论，量子理论第一章经典物理学很多物理学史学者对于在最近的那次物理学变革来临之前的物理学史倾向于这样一种观点：经典物理学的大厦已经构建完成，剩下的任务只是将一些基本常数测量的更加精确。
个人认为这种观点不但不严谨，甚至是谬误的。
众所周知，物理学的终极目标是描述世界。
而我们的世界从还原论的角度说，是一个多体系统。
仅仅完善基本单元的动力学是远远不够的。
经典物理的分析力学只能完全求解单自由度的系统的动力学。
一旦超出单自由度情形，看似无所不能的分析力学实际上就变得捉襟见肘了。
众所周知的困难就是从两体问题到三体问题的障碍。
两体问题由于空间平移对称性和空间转动对称性的缘故，原本的六自由度系统最终能够约化为单自由度问题而得以求解。
然而拥有九自由度的三体问题即使经过对称性约化，也还剩余四个自由度。
当然，这并不是说分析力学无法分析这些多自由度问题。
欧拉-拉格朗日方程能够给出系统自由度的演化方程，但是对于大量的非线性系统我们由于最终无法解耦这些微分方程而不能给出清晰的相空间动力学轨迹。
从某种意义上讲，我们对于我们的世界仍旧知之甚少，即使在那个经典物理学如日中天的年代。
随着数值计算的发展，优美的解析物理学开始向数学妥协：既然无法解析求解普遍的动力学轨迹，我们便给出一个具体的动力学轨迹数值解。
实际上，随着自由度的增加，这种妥协也开始崩溃。
大量自由度与非线性的结合导致了混沌的出现。
高中物理新教材
高中物理新教材篇一：浅谈高中物理新教材的使用浅谈高中物理新教材的使用姓名：陈林学号：作为从事高中物理教学工作一年半的新老师，在使用新教材时有许多自己的感悟，结合同事的一些分析和看法，浅谈我们高中物理老师应该如何正确使用新教材呢？首先我们来了解老教材和新教材的区别。
一、新老教材的优缺点对比1、老教材逻辑强，新教材板块化凌乱在老教材中每章每节都按照一定的逻辑先后顺序学习，让学生对知识的掌握更有条理性；而新教材中有些节先后顺序是有些逻辑问题的，这样也会加大学生对相关知识掌握的难度，例如新教材必修2中第五章的第五节向心加速度和第六节向心力就存在这个逻辑问题，其一是先有向心加速度还是先有向心力呢，答案肯定是先有力才有对应的加速度；另外由于向心力比向心加速度更形象，学生更易理解，因此先讲向心力学生理解后很自然就理解了向心加速度，但是反过来学习却会增加难度。
2、老教材中学科间交叉很好，新教材却很差在老教材中学生学习v-t图像的斜率问题时数学上一定是在数学上已经学习了函数斜率之后，学科间交叉的非常合理，但是新教材中却是物理上先使用斜率问题，数学上后来才学，这无形之中加大了物理教学的难度和学生学好物理的难度。
再如高中物理中需要求解很多的方程组，学生数学能力不够总解不出来，而且物理还要经常求解一元二次方程，需要用到数学的十字交叉法，但是很多学生却没学习过，这是什么情况？物理老师还得时常客串数学老师教数学。
3、老教材死板，新教材更新颖在老教材中图片很少，导致除了学习知识还是知识，但新教材中引入了更多的漂亮新奇的图片，课外知识，新科技和新实验等等，这点上会更吸引学生的学习兴趣，老师的教学活动也可以更加丰富多彩。
但是新教材太过于简单，学生往往能听懂却发现一道题都不会做，在教师的评价制度不变的今天，这绝对是不可能长久实施的一种教学方法，因此几乎所有教师都会在课本基础上加上很多重要的比较难的相关知识点，重新走上叫老教材的老路，从这点上看，新教材又是失败的。
第七讲：20世纪：探究宇宙与生命之谜
第三节 宇宙的起源
• 宇宙是广漠空间和其中存在的各 种天体以及弥漫物质的总称。 • 宇宙是物质世界，它处于不断的 运动和发展中。 • 《淮南子· 原道训》注：“四方上 下曰宇，古往今来曰宙，以喻天 地。”即宇宙是天地万物的总称 。
• 千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什 么时候、如何形成的。 • 1922年，苏联数学家弗里德曼提出膨胀的 宇宙模型，认为宇宙是从温度和密度都极 高的状态中由一次“大爆炸”产生的； • 1932年，比利时天文学家勒梅特认为，整 个宇宙最初聚集在一个“原始原子”里， 后来发生猛烈爆炸，碎片向四面八方散开 ，形成今天的宇宙； • 1948年，美国物理学家伽莫夫把核物理 学的知识同宇宙膨胀理论结合起来，发展 了“大爆炸理论”，提出宇宙是由大约 150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
第七讲：20世纪：探究宇宙与生命之谜
本讲内容
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 世纪之交的物理学革命 分子生物学 宇宙的起源 地球形成与地壳运动
第一节
世纪之交的物理学革命
19世纪末，经典物理学已经经历 了三次大综合： • 牛顿创立了经典力学，实现第一 次大综合； • 迈尔、焦耳、克劳修斯、玻耳滋 曼等人发现能量守恒与转化定律，创 立了热力学和统计学理论 体系，实 现第二次理论大综合； • 法拉第、麦克斯韦等人创立的经典 电磁学理论实现第三次理论大综合。
宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸 形成的
宇宙的实际年龄为137亿年
银河系的诞生
太阳、行星与地球
实验检验： • 1964，彭齐亚斯、威尔逊发现宇宙中深处 存在绝对温度为3度的微波噪音，被认为是 对于大爆炸模型预言的辐射证实； • 1989年美国发射的宇宙背景探索卫星的观 测数据表明，宇宙背景辐射谱与黑体辐射 的理论极其吻合。
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第1节 探究自由落体运动
落体运动的思考
记录自由落体运动轨迹
第2节 自由落体运动规律
猜想线运
匀变速直线运动规律
两个有用的推论
第四节 匀变速直线运动与汽车行驶
本章复习与测试
*第三章 研究物体间的相互作用
第1节 探究形变与弹力的关系
第5节 物体的内能
分子的动能 温度
分子势能
物体的内能
第六节 气体分子运动的统计规律
分子沿各个方向运动的机会相等
分子速率按一定的规律分布
本章复习与检测
*第二章 固体、液体和气体
第1节 晶体的宏观特征
单晶体
多晶体
非晶体
第2节 晶体的微观结构
第3节 固体新材料
新材料的基本特征
新材料的未来
第4节 液体的性质 液晶
探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器
本章复习与检测
*第四章 机械能和能源
第1节 功
怎样才算做了功
如何计算功
功有正、负之分吗？
第2节 动能 势能
动能
重力势能
弹性势能
第3节 探究外力做功与物体动能变
第4节 机械能守恒定律
动能与势能之间的相互转化
机械能守恒定律的理论推导
第五节 验证机械能守恒定律
第六节 能量 能量转化与守恒定律
选修3-1
*第一章 电场
第一节 认识电场
起点方式的实验探究
电荷守恒定律
第2节 探究静电力
点电荷
库仑定律
第3节 电场强度
电场
电场的描述
怎样“看见”电场
第4节 电势和电势差
电势差
电势
等势面
高中物理教材目录(人教版)目录
高中物理教材目录(人教版)目录-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理教材目录（人教版）必修一第一章运动的描述第一节认识运动第二节时间位移第三节记录物体的运动信息第四节物体运动的速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动本章复习与测试第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动第二节自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运动第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系第二节研究摩擦力第三节力的等效和替换第四节力的合成与分解第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力本章复习与测试第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律第二节影响加速度的因素第三节探究物体运动与受力的关系第四节牛顿第二定律第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重第七节力学单位本章复习与测试必修二第一章抛体运动第01节什么是抛体运动第02节运动的合成与分解第03节竖直方向的抛体运动第04节平抛物体的运动第05节斜抛物体的运动本章复习与检测第二章圆周运动第01节匀速圆周运动第02节向心力第03节离心现象及其应用本章复习与检测第三章万有引力定律及其应用第01节万有引力定律第02节万有引力定律的应用第03节飞向太空本章复习与检测第四章机械能和能源第01节功第02节动能势能第03节探究外力做功与物体动能变化第04节机械能守恒定律第05节验证机械能守恒定律第06节能量能量转化与守恒定律第07节功率第08节能源的开发与利用本章复习与检测第五章经典力学与物理学的革命第01节经典力学的成就与局限性第02节经典时空观与相对论时空观第03节量子化现象第04节物理学—人类文明进步的阶梯本章复习与检测选修3-1第一章电场第01节认识电场第02节探究静电力第03节电场强度第04节电势和电势差第05节电场强度与电势差的关系第06节示波器的奥秘第07节了解电容器第08节静电与新技术本章复习与测试第二章电路第01节探究决定导线电阻的因素第02节对电阻的进一步研究第03节研究闭合电路第04节认识多用电表第05节电功率第06节走进门电路第07节了解集成电路本章复习与测试第三章磁场第01节我们周围的磁现象第02节认识磁场第03节探究安培力第04节安培力的应用第05节研究洛伦兹力第06节洛伦兹力与现代技术本章复习与测试选修3-2第一章电磁感应第01节电磁感应现象第02节研究产生感应电流的条件第03节探究感应电流的方向第04节法拉第电磁感应定律第05节法拉第电磁感应定律应用（一）第06节法拉第电磁感应定律应用（二）第07节自感现象及其应用第08节涡流现象及其应用本章复习与检测第二章交变电流第三章第01节认识变交电流第四章第02节交变电流的描述第五章第03节表征交变电流的物理量第六章第04节电感器对交变电流的作用第七章第05节电容器对交变电流的作用第八章第06节变压器第九章第07节远距离输电第十章本章复习与检测第三章传感器第01节认识传感器第02节探究传感器的原理第03节传感器的应用第04节用传感器制作自控装置第05节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3第一章分子动理论第01节物体是由大量分子组成的第02节测量分子的大小第03节分子的热运动第04节分子间的相互作用力第05节物体的内能第06节气体分子运动的统计规律本章复习与检测第二章固体、液体和气体第三章第01节晶体的宏观特征第四章第02节晶体的微观结构第五章第03节固体新材料第六章第04节液体的性质液晶第七章第05节液体的表面张力第八章第06节气体状态量第九章第07节气体实验定律(Ⅰ)第十章第08节气体实验定律(Ⅱ)第十一章第09节饱和蒸汽空气的湿度第十二章本章复习与检测第十三章热力学基础第十四章第01节内能功热量第十五章第02节热力学第一定律第十六章第03节能量守恒定律第十七章第04节热力学第二定律第十八章第05节能源与可持续发展第十九章第06节研究性学能源的开发利用第二十章本章复习与测试选修3-4第一章机械振动第01节初识简谐运动第02节简谐运动的力和能量特征第03节简谐运动的公式描述第04节探究单摆的振动周期第05节用单摆测定重力加速度第06节受迫振动共振本章复习与检测第二章机械波第01节机械波的产生和传播第02节机械波的图象第03节惠更斯原理及其应用第04节波的干涉与衍射第05节多普勒效应本章复习与检测第三章电磁振荡与电磁波第四章第01节电磁振荡第02节电磁场与电磁波第03节电磁波的发射、传播和接收第04节电磁波谱第05节电磁波的应用本章复习与检测第四章光第01节光的折射定律第02节测定介质的折射率第03节认识光的全反射现象第04节光的干涉第05节用双缝干涉实验测定光的波长第06节光的衍射和偏振第07节激光本章复习与检测第五章相对论第01节狭义相对论的基本原理第02节时空相对性第03节质能方程与相对论速度合成第04节广义相对论第05节宇宙学简介本章复习与检测。
第十二章20世纪初的物理学革命
第十二章20世纪初的物理学革命第一节电子、x射线和天然放射性的发现物理学革命首先是由电子、x射线和天然放射性的发现引起的。
20世纪的热电子的发射、光电效应的实验，进一步证明了任何原子都包含着电子的结论。
1.德国人伦琴：发现了x射线。
在医学方面取得了应用。
2.法国的贝克勒尔：发现了放射性。
3.与李夫人：发现了镭、铀等方射性元素。
4.新西兰科学家卢瑟福：发现了三种射线。
5.汤姆逊：证实了电子的存在，并测得电子的质量只有质子的1/1840。
十九世纪物理学的三大发现，电子、x射线、天然放射性，将质量和能量联系在一起。
三大发现猛烈的冲击着牛顿力学的物质、质量、能量、运动等基本概念。
第二节爱因斯坦的相对论太阳光之所以能传到地球，就是因为在太阳到地球的空间充满着以太，“以太”这个概念是由笛卡尔从古希腊的哲学中引入科学中来的，用它来代表一种充满宇宙，能够传递力的特殊的无重量的物质。
但以太究竟是什么，这一直是一个科学之谜。
1876年---1887年间，美国物理学家迈克尔逊和莫雷继续进行了搜索以太风的实验。
实验结果表明以太不存在。
1.迈克尔逊—莫雷：以太飘移实验。
2.爱尔兰物理学家菲兹杰业：在1889年提出了长度收缩的假说，他认为，静止长度最长。
3.荷兰物理学家洛伦兹：独立的提出收缩假说。
4.法国科学家彭加勒：引进了四维时空观念。
5.德国科学家爱因斯坦：一科学家革命家的姿态登上了物理学的论坛。
他一生最大的贡献就是相对论。
他在1905年发表的<论动体的电动力学〉一文中首先创立了狭义相对论。
狭义相对论的两条基本原理是：第一，对于任何惯性体系，即以匀速运动的体系，一切自然定律都适应。
也就是相对性原理。
第二，对于任何惯性系，自由空间中的光速都是相同的。
也就是光速不便原理。
光速不便原理是爱因斯坦提出的崭新见解。
狭义相对论的结论：1.同时性的相对性。
2.钟慢效应。
3.尺缩效应。
4.物体质量随速度变化。
5.质能相关。
狭义相对论揭示了既适应于低速运动的物体又适应于高速运动的物体的规律。
高中物理第五章经典力学与物理学的革命第2节经典时空观与相对论时空观教案2
第2节经典时空观与相对论时空观新课教学：一．经典时空观从参考系的概念引入经典时空观，是为了介绍牛顿引入经典时空观的理论出发点，使学生领会经典时空观是经典力学的理论基础。
[讨论与交流]在匀速前进的车厢中的自由落体，相对于车厢中静止的观察者做竖直向下初速度为零的匀加速直线运动，相对于地面上静止的观察者做平抛运动。
[讨论与交流](1)我们所说的匀速运动实际上是以地面为参考系，物体不受外力或者所受合外力为零时的惯性运动。
(2)一个物体的运动对两个相互做匀速直线运动的惯性系来说，速度、加速度以及所遵循的力学规律都是相同的。
了解牛顿引入绝对时空观的缘由，教学中要注意理清以下思路：经典力学是讨论物体的运动状态及其改变的，而所有的运动都是在一定的时间、空间中进行的，机械运动是物体的位置移动，位置涉及空间概念，移动涉及速度，涉及时间概念，所以牛顿力学必定与一定的时空观相联系。
机械运动的描述离不开参考系，然而牛顿定律并不适用于所有的参考系(后人把牛顿定律适用的参考系叫做惯性参考系)，但是经典力学的理论框架本身并不能能明确给出什么是惯性参考系，牛顿的解决办法是引入一个客观标准——绝对空间，用以判断各物体足处于静止、匀速运动还是加速运动状态．参见课程资源——《牛顿对绝对空间的设想》。
对绝对时空观及其三个推论的教学建议采用举例和联想、比喻的方式，使学生结合生活经验了解和领会。
牛顿认为，宇宙本身结构是不会变的，他称这结构为绝对空间．我们打个比方，把“空间”设想成物体做机械运动的舞台和背景，在日常生活中我们有这样的经验：在一个箱子中可以放进一定数量的东西，这是箱子的一种性质，可以叫做箱子的容积，也就是箱子的空间．这个容积大小或空间大小是与箱子里放什么东西(以及放不放东西)没有关系的．在卖箱子的商店里，总是要标出26×26×10等等尺寸，之所以能这样标出，就是以容积是箱子的不受“外在的情况”影响的本性这一点为依据的．进一步，我们设想箱子无限地扩大，这就得到了一个与任何特殊的物质无关的、绝对的空间．它就是牛顿的绝对空间。
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4热力学第二定律
5热力学第二定律的微观解释
6能源和可持续发展
选修3-3
第一章分子动理论
第一节物体是由大量分子组成的
第二节测量分子的大小
第三节分子的热运动
第四节分子间的相互作用力
第五节物体的内能
第六节气体分子运动的统计规律
第二章固体、液体和气体
第一节晶体和非晶体
第二节晶体的微观结构
2、感应电动势
3、电磁感应现象在技术中的应用
第四章交变电流电机
1、交变电流的产生和描述
2、变压器
3、三相交变电流
第五章电磁波通信技术
1、电磁场电磁波
2、无线电波的发射、接收和传播
3、电视移动电话
4、电磁波谱
第六章集成电路传感器
1、晶体管
2、集成电路
3、电子计算机
4、传感器
选修2-1
第一章直流电路与多用电表
2、活塞式内燃机
3、蒸汽轮机燃气轮机
4、喷气发动机
第五章制冷机
1、制冷机的原理
2、电冰箱
3、空调器
选修2-2
第一章刚体的平衡
第一节研究平动与转动
第二节探究共点力作用下刚体的平衡条件
第三节刚体共点力平衡条件的应用
第四节力矩
第五节探究有固定转动轴物体的平衡条件
第六节刚体的一般平衡条件
第七节探究影响平衡稳定的因素
第三章磁场
第一节我们周围的磁现象
第二节认识磁场
第三节探究安培力
第四节安培力的应用
第五节研究洛伦兹力
第六节洛伦兹力与现代技术
选修3-2
第四章电磁感应
1划时代的发现
2探究感应电流的产生条件
名词解释物理学革命
名词解释物理学革命
物理学革命是指在物理学领域所发生的一系列重大变革和突破，以推动科学的进步和知识的增长。
这一概念最早由科学史学家托马斯·库恩（Thomas Kuhn）在其著作《科学革命的结构》（The Structure of Scientific Revolutions）中提出。
物理学革命通常涉及到对现有的科学理论、模型和观念的彻底颠覆和重构。
在物理学史上，有许多经典案例可以作为物理学革命的范例。
一个著名的例子是牛顿力学的革命。
在17世纪，牛顿提出了经典力学的基本原理和定律，这一理论成为了自然科学的基石，并对后来的科学研究产生了深远影响。
然而，在20世纪早期，爱因斯坦的相对论的提出对牛顿力学进行了重大的修正和拓展，引发了一场物理学的革命。
爱因斯坦的相对论颠覆了牛顿力学的某些假设，提出了新的观点和理论框架，从而改变了我们对时空结构和物质运动的理解。
另一个重要的物理学革命是量子力学的发展。
20世纪初，科学家们通过对微观粒子的研究，发现了一系列与经典物理学相悖的现象，如波粒二象性、不确定性原理等。
这些发现导致了量子力学的诞生，它提供了一种全新的描述微观世界的数学框架。
量子力学的发展不仅对物理学产生了深远影响，也对其他学科如化学、材料科学等带来了革命性的变化。
物理学革命的发生通常伴随着对现有知识和理论的挑战、实验观察的发现以及对新思想和观点的接受。
这些变革不仅改变了我们对自然界的认识，也推动了科学方法和研究方式的演进。
物理学革命的成功也鼓励了科学家们对其他学科的研究进行类似的探索和创新，从而推动了整个人类知识的进步。
现代物理学革命 ppt课件
• 用磁场使射线偏折，当磁场达到某一值时，接收器接收到
的电荷猛增，说明电荷来自阴极射线。
PPT课件
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使阴极射线受静电偏转
汤姆生重复了赫兹的静电场偏转实验，注意到在刚加上电压 的瞬间，射束轻微摆动。这是由于残余气体分子在电场的作
用下发生了电离，正负离子把电极上射线所带电荷的实验装
置的电压抵消掉了。显然这是由于真空度不够高的原因。 他在实验室技师的协助下努力改善真空条件，并且减小极间 电压，终于获得了稳定的静电偏转。
辑自洽的理论体系。
• 1926年薛定谔发现波动力学和矩阵力学从数学上是完全 等价的，由此统称为量子力学，而薛定谔的波动方程由 于比海森伯的矩阵更易理解，成为量子力学的基本方程。
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三、量子力学基本方程
• 薛定谔方程
适用于一切微观低速物理现象：
原子结构，元素周期律，分子结构，化学反应，原子分子
光谱，激光，超导，晶体管，介观纳米物理，原子激光 ......
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四、量子理论的科学思想
•
量子论是现代物理学的两大基石之一。 量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。 量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体
• 1898年，卢瑟福(E. Rutherford)通过吸收实验证明铀辐射 穿透力弱的称为α射线，穿透力强的称为β射线。 • 1899年，贝克勒尔证实ρ射线能被磁场偏转，其行为与阴极 射线相似。
• 1900年，法国化学家维拉德(P.Villard)发现在铀辐射中还
有另一种成分，穿透力更强，称为γ射线。 • 从1902年起，卢瑟福和索第(F．Soddy)等人研究。射线和放 射性物质的规律，终于导致原子核嬗变规律和原子核的发现。
相对论
第一节 经典力学的成就与局限性 1、了解经典力学的发展历程； 、了解经典力学的发展历程； 2、了解经典力学的伟大成就； 、了解经典力学的伟大成就； 3、了解经典力学的局限与适用范围： 、了解经典力学的局限与适用范围： （1）经典力学适用低速的、宏观物体的运动； ）经典力学适用低速的、宏观物体的运动； （2）量子力学适用高速的、微观物体的运动情况。 ）量子力学适用高速的、微观物体的运动情况。 第二节 经典时空观与相对时空观 1、惯性系与非惯性系；2、伽利略相对性原理； 、惯性系与非惯性系； 、伽利略相对性原理； 3、经典时空观； 、经典时空观； 4、相对时空观； 、相对时空观；
ห้องสมุดไป่ตู้
第三节 量子化现象 1、了解量子力学提出的背景； 、了解量子力学提出的背景； 2、什么是能量的量子化； 、什么是能量的量子化； 3、爱因斯坦的光电效应说明了光具有粒子性；光的干涉、衍射 、爱因斯坦的光电效应说明了光具有粒子性；光的干涉、 现象说明光具有波动性； 现象说明光具有波动性； 4、光的波粒二象性：光具有波动性又具有粒子性。 、光的波粒二象性：光具有波动性又具有粒子性。
物理学中的经典力学原理解析
物理学中的经典力学原理解析经典力学是物理学的基石之一，它主要研究物体在力的作用下的运动规律。
在经典力学中，有三条重要的原理，分别是牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律。
本文将对这三个原理进行解析，并探讨其在实际应用中的意义和作用。
一、牛顿定律牛顿定律是经典力学的基础，它由三个部分组成。
首先是牛顿第一定律，也称为惯性定律，它指出一个物体如果受力平衡，则保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的运动状态要么是静止的，要么是匀速直线运动的，除非外力对其产生影响。
其次是牛顿第二定律，也称为加速度定律。
它表明物体所受的净力等于物体质量与加速度的乘积。
这个定律揭示了物体受力与加速度之间的关系，提供了计算物体运动状态变化的依据。
最后是牛顿第三定律，也称为作用-反作用定律。
该定律指出，任何两个物体之间的相互作用力的大小相等，方向相反。
这意味着物体之间的作用力和反作用力总是成对出现的，且在空间中的两个物体之间相互作用。
牛顿定律的重要性在于它为我们理解自然界中的运动现象提供了基础。
通过运用牛顿定律，我们能够解释和预测物体的运动轨迹、速度和加速度等运动参数。
二、动量守恒定律动量守恒定律是经典力学中的另一个重要原理。
它指出，在一个封闭系统中，如果没有外力作用，则系统的总动量守恒。
换句话说，系统内各个物体的动量之和保持不变。
动量是物体运动的一个重要物理量，它等于物体质量与速度的乘积。
动量守恒定律的意义在于揭示了物体之间的相互作用过程中动量的守恒规律。
根据动量守恒定律，我们可以通过计算和分析物体碰撞、爆炸等过程中的动量变化，从而理解和解释这些现象。
三、能量守恒定律能量守恒定律是经典力学中的第三个重要原理。
它表明，在一个封闭系统中，能量的总量守恒。
无论是动能、势能还是其他形式的能量，它们在系统内的转化和传递过程中总能量保持不变。
能量是物体运动和相互作用过程中的另一个关键物理量。
按照能量守恒定律，我们可以分析物体的机械能变化，了解和解释一系列现象，如弹簧振子的能量转换、摩擦力的能量损失等。
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——在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。
②光速不变原理 ——不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同。 2.狭义相对论的基本结论 ①“同时”的相对性
1. 、同时相对性
第二节 经典时空观与相对论时空观
二.相对论时空观 1.狭义相对论的理论前提 ①相对性原理
四、经典力学的困境：
高速世界
微观领域
第二节：经典时空观与相对论时空观 经典时空观 与 相对论时空观
经典时空观
1、 惯性系：凡是牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系。
非惯性系：牛顿运动定律不成立的参考系。
理论和现象表明：所有相对于惯性参考系做匀速直线运 动的参考系都是惯性参考系，而对于惯性参考系做变速运动 的参考系不是惯性系。
亚里士多德
经验主义：必须有力作用在物体上物体才能运动
伽利略
理想实验（斜面）：物体保持运动不需要力维持
笛卡尔
如果运动中物体没受到力。将以同一速度沿以直线运动。
牛顿
牛顿定律（惯性定律，加速度定律，作用反作用定律）
哥白尼：日心说
第谷：20年精心观测数据
万有引力定律
开普勒研究第谷数据得三个定律 胡克、哈雷进一步认识 牛顿解决椭圆并延伸到万物间有力
二.相对论时空观 1.狭义相对论的理论前提 ①相对性原理
——在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。
②光速不变原理 ——不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同。 2.狭义相对论的基本结论
①“同时”的相对性
②运动的时钟变慢 ③运动的尺子缩短 ④物体质量随速度的增大而增大。 【注意】只有高速运动时，以上效应才明显。
问题：书本 -----讨论与交流？
2、伽利略相对性原理： 对于所有的惯性系，力学规律都是相同的，或 者说，一切惯性系都是等效的。
3、经典力学的几个基本结论 ①同时的绝对性 ②时间间隔的绝对性 ③空间距离的绝对性
光速不变：
迈克尔逊莫雷实验
超光速假设：
C
C
超光速？
第二节 经典时空观与相对论时空观
互补充，互不矛盾，互不否定共同支撑起物理学科的骨架。
高速
狭义相对论
广义相对论
强引力
量子力学
经典力学
宏观低速 微观世界
END
——在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。
②光速不变原理 ——不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同。 2.狭义相对论的基本结论
①“同时”的相对性
②运动的时钟变慢 ③运动的尺子缩短 ④物体质量随速度的增大而增大。 【注意】只有高速运动时，以上效应才明显。
（1）相对时间
钟慢效应
t
t0 v 1 c
2
（2）相对长度
尺缩效应
L L0
v 1 c
2
（3）相对质量
质量变大
m
m0 v 1 c
2
第二节 经典时空观与相对论时空观
3.两种时空观的对比较 经典时空观 同时的绝对性 相对论时空观 同时的相对性 运动的时钟变慢 运动的尺子变短
主要 结论
时间间隔的绝对性 空间距离的绝对性
笛卡儿、胡 克、哈雷等
开普勒
伽利略、第谷
哥白尼、亚里士多德
牛顿运动定律
1.牛顿第一定律（惯性定律）: 表述一：任何 一个物体在不受外力或受平衡力的作用时,总是 保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有作用 在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。 （一切物体都具有惯性，惯性是物体的物理属 性。）
2.牛顿第二定律（加速度定律） 3.牛顿第三定律（作用力和反作用力定律）: 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一直线上， 大小相等，方向相反
第五章
经典力学与物理学的革命
第一节：经典力学的成就与局限性 第二节：经典时空观与相对论时空观 自然和自然的法则在黑暗中隐藏； 上帝说，让牛顿去吧！于是一切都 被照亮。魔鬼说，让爱因斯坦去吧！ 于是一切又回到黑暗中。
牛顿所说：“如果说我看得远，那是因为我站 在巨人们的肩上。”
牛顿
经 典 力 学 金 字 塔 的 建 立
质量不变
主要 内容
质量随速度的增大而增大
时间和空间彼此独立、互 时间和空间相互关联，质 不关联，且不受物质或运 量随物体的运动状态的改 动的影响。 变而改变。
小结：
1、 惯性系：凡是牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系。 非惯性系：牛顿运动定律不成立的参考系。 2、伽利略相对性原理： 对于所有的惯性系，力学规律都是相同的，或 者说，一切惯性系都是等效的。 3、经典力学的几个基本结论 ①同时的绝对性 ②时间间隔的绝对性 ③空间距离的绝对性