打开物理世界的大门

Chap1 打开物理世界的大门
§1.1节走进神奇
一滴水与大海相比是微不足道的，地球在整个宇宙中也只不过是微不足道的一颗星球，一个人在地球上无非也就是大海中的一滴水而已。

宇宙是无限的，所以宇宙中充满神奇；人在宇宙中是如此渺小，人却有思想，人总是试图用他的思想去探索这些神奇。

自然界中的神奇
1、自然界中的神奇之一：浩瀚宇宙
我们生活在地球上，地球是太阳系的一颗行星，太阳是银河系的一颗恒星，而银河系只不过是宇宙中的一滴水而已。

关于宇宙的形成，科学上有这样一种假说，宇宙最初是处于一种混沌状态，在某个特定时刻，发生了大爆炸，产生了时间和空间，从而才有了今天这个世界。

2、自然界中的神奇之二：夕阳西下
大自然总在不经意中表现它的睿智，就如夕阳西下般的美丽及伤感。

当夕阳西下，天边为何常有红色的霞光？
在日出与日落前后，天空中往往出现形态多变、五彩缤纷的大气光象，这就是霞。

3、自然界中的神奇之三：电闪雷鸣
天公“发怒”时，狂风暴雨常伴随电闪雷鸣，闪电与雷声是同时发生的，那么，我们是先看到闪电，还是先听到雷声？
4、自然界中的神奇之四：火山爆发
提出问题：火山为什么会爆发？
地球内部充满着炽热的岩浆。

在极大的压力下，岩浆便会从薄弱的地方冲破地壳，喷涌而出，造成火山爆发。

现代的科技手段还无法阻止火山爆发，但人类何时能准确预测火山何时爆发，从而避免对人类更多的灾难？
5、自然界中的神奇之五：大地震
提出问题：地震是如何产生的？
由于地球在不断运动和变化，逐渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。

6、自然界中的神奇之六：洪水
98年中国百年不遇大洪灾。

提出问题：洪水是如何形成的？当降雨强度和降雨量很大时,大量雨水迅速汇入河中,使河中水量猛增、水位急剧上涨,即形成洪水.
如何更有效地避免洪水对人类带来的巨大灾难？
7、自然界中的神奇之七：巍巍雪山
梅里雪山是一个圣洁的地方，是藏传佛教中的神山，在藏族人心目中有崇高的地位。

梅里太子十二峰连成一片，主峰卡瓦格博耸入云霄，至今还是处女峰。

提出问题：巍巍雪山，高耸入云，为何甚至一声喷嚏就可能导致雪崩？
8、自然界中的神奇之八：龙卷风
2004年8月16日上海龙卷风
提出问题：龙卷风是如何形成的？
龙卷中心气压极低，中心附近气压梯度极大，因此，风速和上升速度都很大。

龙卷风的威力巨大，我们如何能准确预测龙卷风的来临，从而避免对人类更多的灾难？龙卷
风的能量巨大，这些能量能够加以和平利用吗？
9、海啸是怎样形成的？
生活中的神奇
1、生活中的神奇之一：倒饮料的诀窍
提出问题：小孔难以倒出饮料，那么有哪些方法可将饮料倒出呢？
问题解决：①大孔倒饮料；②双孔倒饮料。

2、生活中的神奇之二：拉链的开启与闭合
拉链只是一个小小的发明，但是整个世界都离不开它。

它被美国《科学世界》杂志评选为20世纪的十大发明这一。

提出问题：为何上下拉动，拉链便可闭合或开启？
3、生活中的神奇之三：圆珠笔
圆珠笔发明历史
提出问题：圆珠笔油是如何从笔管流到笔尖的？
圆珠笔的书写原理,油由重力作用从笔管流到笔尖，然后靠圆珠滚动带到毛尖处的，笔油是种粘度和吸附性较强的油性物质，由于笔尖处没有空气，在气压的作用下，笔油始终保持与圆珠接触，圆珠滚动时，由于笔油粘性和吸附性，笔油就被带到圆珠的外面。

首先是有了大气压强,使得笔油是忘笔尖流.
实验：用圆球笔倒着写字。

4、生活中的神奇之四：跳高
在刚刚结束的第28届雅典奥运会，瑞典选手霍尔姆斯以2米36的成绩获得奥运会男子跳高冠军。

而美国选手马克以5米95获得男子撑竿跳高冠军。

提出问题：为什么借助一根小小的撑竿，便能比跳高多跳一倍以上的高度？
5、生活中的神奇之五：空气的力量
实验：覆杯实验。

提出问题：是什么力量把杯中的水托住？
宇宙是奥妙的，大自然是神奇的，生活中同样处处存在神奇之处。

人之所以伟大，是因为人具有思想。

用你的思想，用你的心，去探索、去发现，你必将是一个幸福的人。

相信在以后的日子里，我们一定能够相互配合，共同把物理这门课程学好。

§1-2探索之路
物理学在人类社会的发展中有很重要的作用，特别是在近代和现代，近代每一次的工业革命都是物理学的突破。

从蒸汽机到电的产生，再到信息技术的出现，物理学的研究上出现重大的突破。

人类对科学的探索是永无止境的。

1、古文明中的科学思索
我国四大发明中，印刷术、火药、指南针“曾改变了整个世界的面貌和事物的状况，第一种在文学上，第二种在战争中，第三种在航海上，从那里接着产生无数的变化，变化如此之大，以致没有一个帝国，没有一个学派……能比这三种发明，对人类事业产生更大的力量和影响。

2、物理学的进步之阶
哥白尼提出了日心说。

伽利略率先用望远镜观察天空，支持了哥白尼的日心说。

牛顿与牛顿三大定律。

爱因斯坦的相对论。

玻尔是量子力学的奠基人。

从蒸汽机到核能发电：17-18世纪，由于工业生产的需要和力学、热学的发展，促进了蒸汽机的研制。

蒸汽机的出现，导致了第一次工业革命，使人类由手工业生产走向大规模机器生产，人类生活面貌也发生了很大的变化。

到19世纪，由于法拉第、麦克斯韦等科学家在电与磁方面作出的巨大贡献，人类产生了电能，并制造了各种电气设备，人类社会进入了应用电能的时代。

21世纪，人们对原子结构的认识日益深入，开始利用核能发电。

物理与高新技术：现代，随着人们对物质结构的进一步认识，促进了信息技术、现代交通技术、电脑、纳米技术空间技术的发展。

一个崭新的智能化、信息化的高新技术时代正在迎接着我们。

§1-3站在巨人的肩膀上
1．知识园地-----硕果累累
很多的前进在探索神奇现象的过程，逐渐发现蕴藏其中的某些物理规律。

随着对这些规律的深入探究，物理学的体系便逐渐形成了。

那么什么是物理学呢？
物理学(Physics)是研究自然界的物质结构、相互作用和物体运动规律的自然科学。

2．科学探究-----其乐无穷
科学巨人不仅为我们留下了知识的宫殿，而且还创建了科学的探究方法。

贡献最大的应该是意大利的物理学家伽利略。

●科学探究环节：
提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据
分析与论证评估交流与合作
在科学探究中，大家要学会问，学会猜，学会做，学会想，学会合作。

3、科学精神---永远高扬
科学家们在科学探究的过程中，还为后人留下了永远高扬的科学精神。