高中物理必修一_绪论

物 理 学 与 其 它 科 学 技 术
物理学与航天
物 理 学 与 军 事
物理学与医学
物 理 学 与 交 通
物 理 学 与 其 它 科 学 技 术
物理学与纳米技术 物 理 学 与 生 命 技 术
物 理 学 与 社 会 进 步
第 一 次 产 业 革 命 第二次产业革命 第三次产业革命
1875年，美国人亚历山大· 格拉汉姆· 贝尔发明了世界上 第一部电话机。
物 理 学 与 思 维 观 念
物理学影响思维观念… 1、机械决定论---蝴蝶效应
2、地心说----日心说
3、物理技术是双刃剑
物理学改变着人们思维方式
蝴蝶效应：
指在一个动力系统中，初始条件下微小的变 化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。这 是一种混沌现象。 美国气象学家爱德华·罗伦兹提出这种效应， 他在演讲时作了生动的比喻：“一个蝴蝶在巴西 轻拍翅膀，可以导致一个月后德克萨斯州的一场 龙卷风。” 其原因在于：蝴蝶翅膀的运动，导致其身边 的空气系统发生变化，并引起微弱气流的产生， 而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系 统产生相应的变化，由此引起连锁反应，最终导 致其他系统的极大变化。
西方流传的一首形象的民谣： 丢失一个钉子，坏了一只蹄铁； 坏了一只蹄铁，折了一匹战马； 折了一匹战马，伤了一位骑士； 伤了一位骑士，输了一场战斗； 输了一场战斗，亡了一个帝国。
蝴蝶效应说明：初始条件的极小偏差，将会引起结 果的极大差异。 一个坏的微小的机制，如果不加以及时地引导、 调节，会给社会带来非常大的危害，甚至是灾难； 一个好的微小的机制，只要正确指引，经过一 段时间的努力，将会产生轰动效应，甚至是革命。 勿以善小而不为，勿以恶小而为之！
0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.54 19.14 30
0.241 0.615 1.00 1.88 11.8 29.5 84.0 165
0.059 0.37 1 3.512 140.61 868.25 7011.74 27000
0.058 0.38 1 3.53 139.24 870.25 7056 27225
二、“从空间尺度来看物理学”
物质世界的空间尺度是从 10-15m到1027m， 共跨越了 42~43 个数量级，进一步指出 了时间尺度和空间尺度的跨度是相同的， 强调了大自然的时空是统一的物理学的 基本思想
三、“从历史发展角度来看物理学”
伽利略、牛顿、法拉第、麦克斯韦、爱因斯坦等几位物 理学家对物理学所作出的贡献。
一、什么是物理学？
物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科
物理对我来说就像呼吸一样（李政道）;
物理学所涉及的就是我们对于自然界所能说的东 西（玻尔）; 它从一个侧面描述了什么是物理学，指出了物理 学是与我们的生活密切相关的.
物 理 学 研 究 什 么
物理学研究的对象
一、 “从时间尺度来看物理学”： 现代标准宇宙模型告诉我们：在二百亿年 前的一次大爆炸中产生的，即有1018秒的数 量级。有一种微观粒子，寿命很短，数量 级为10-25秒，共跨越了44个数量级。
五、物理学的未来
新能源的曙光 太阳能 风能 海洋能 核能
新型材料的发展前景
材料 —— 人类文明大厦的支柱
记忆金属
光学材料
纳米材料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ来的计算机
超导计算机
光计算机
智能计算机 生物计算机
展望未来科学技术的发展，一 是惊叹，二是振奋。 先进的思想、理论、新材料、 新技术一旦结合起来，就会出现意 想不到的奇迹。 同学们应该热爱科学，对奇妙 的科学世界充满永不衰竭的好奇， 为献身科学事业奠定良好的基础。
目前，世界上运行速度最快的电脑是 由IBM公司生产的名为“蓝色基因”的超 级电脑，运算速度高达每秒钟70万亿次。
电脑在改变着我们的生活……
11月17日，正在日本东京的本田公司总部访问的 丹麦女王玛格丽特二世收到机器人Asimo献上的花束。
21世纪，物理学是否将如前两三个世纪那样，处于 领先地位，会有一番争议，但不会再有一位科学家像开 尔文那样，断言物理学已接近发展的终端了。 能源和矿藏的日渐匮乏，环境的日渐恶化，向物理 学提出解决新能源、新的材料加工、新的测试手段的物 理原理和技术。对粒子的深层次探索，解决物质的最基 本的结构和相互作用，将为人类提供新的认识和改造世 界的手段，这需要有新的粒子加速原理，更高能量的加 速器和更灵敏、更可靠的探测器。实现受控热核聚变， 需要综合等离子体物理、激光物理、超导物理、表面物 理、中子物理等方面知识，以解决有关的一系列理论技 术问题。 总之，随着新的技术革命的深入发展，物理学也将 无限延伸……
yr 代表地球年，如1 yr =365day au代表地球到太阳之间的距离
四、“物理学是一门非常重要的学科”
物理学对人类文明和社会进步所产生的巨大的推动作用、 物理学对于一个国家提高综合国力（特别是军事实力）所 起的重要的作用、物理学带来的技术革命对人们的生活方 式和思想观念所产生的深刻的影响。
冥王星为何遭降级？ 为何改为八颗行星而非十二颗？
1930年，美国科学家克莱德· 汤博宣布发现冥王星时，错估了 冥王星的质量和体积，认为它比地球大几倍，后来发现冥王星的 质量甚至比月球还小，质量只有地球的1/400，等这个错误被纠正 时，冥王星已经作为太阳系第九大行星被写入了教科书，成为了 太阳系内唯一一颗由美国人发现的行星。随着进一步的观察，还 发现冥王星与其他八大行星相比除了质量过小外，还有其他的不 一样：前八个行星，它们有二个共性，表现在：第一个是公转轨 道的共面特征，它们的轨道都在黄道面附近，夹角很小，第二个 是它们的轨道都是近似圆形，而冥王星的轨道不但跟黄道的轨道 相差了7度的角，而且这个轨道是个离心率较大的椭圆，有时它比 海王星离太阳还近！这一点是科学家们最不能容忍的！这样一来 就引发了科学家们对行星重新定义的探讨，这也正是本次大会具 有里程碑意义的地方。根据通过的新定义，“行星”指的是围绕 太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够 清除其轨道附近其他物体的天体。而冥王星因为其轨道与海王星 相交，因此不符合这一定义而被除名。