《高物理緒論》PPT課件

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1、撩開物理學(xué)的神秘面紗第一章緒論太陽系圖譜物理學(xué)科的介紹物理學(xué)是一門自然科學(xué),它起始于伽利略和牛頓的年代,經(jīng)過三個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)成為一門眾多分支,令人尊敬和熱愛的基礎(chǔ)科學(xué)。它遠(yuǎn)到宇宙深處至咫尺之間，大到廣袤蒼穹，小到微觀粒子的浩瀚而又精細(xì)的時(shí)空中，物理學(xué)研究物質(zhì)存在的基本形式，以及它們的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此說物理學(xué)是關(guān)于“萬物之理”的學(xué)問并不為過。物理學(xué)與自然規(guī)律大自然充滿了奧秘。在天地之間，各種形態(tài)的物質(zhì)展示著驚人的多樣和復(fù)雜，而在如此多樣和復(fù)雜的大自然背后，卻隱藏著統(tǒng)一與和諧的規(guī)律。哈雷慧星為什么能夠回歸？滿天星

2、斗循環(huán)往復(fù)、東起西落，是什么力量使目月星辰有著這樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？通過這些，我們將了解天體的運(yùn)動(dòng)。拋出的石頭、跳水運(yùn)動(dòng)員在空中“劃出”美麗的拋物線……?？此坪敛幌喔傻默F(xiàn)象，卻隱藏著大自然的秘密之一——萬有引力定律。大自然另一自然現(xiàn)象：閃電生活中的現(xiàn)象：靜電靜電現(xiàn)象閃電、梳子吸紙屑等現(xiàn)象，蘊(yùn)藏著大自然的一個(gè)秘密——靜電，體現(xiàn)了自然多樣性與統(tǒng)一性。物理學(xué)的規(guī)律物理學(xué)研究的內(nèi)容:??物理學(xué)規(guī)律屬于大自然規(guī)律的一部分。物理學(xué)就是探究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。物理學(xué)科與其它學(xué)科的聯(lián)系區(qū)別物理科與其它科關(guān)注點(diǎn)不同。物理學(xué)有許多分

3、支：如力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、量子力學(xué)、凝聚態(tài)物理、原子和原子核物理、粒子物理等。與其它學(xué)科形成交叉學(xué)科：物理化學(xué)、生物物理、地球物理等。以瀑布為例研究：物理學(xué)更關(guān)心瀑布的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律?；瘜W(xué)更關(guān)心水的分子成分和結(jié)構(gòu)，水質(zhì)的變化。生物學(xué)則側(cè)重水中的微生物種類，以及瀑布對周圍生態(tài)的影響。地球科學(xué)更關(guān)注瀑布周圍的地層結(jié)構(gòu)。物理與社會(huì)發(fā)展物理學(xué):起源于自然哲學(xué)－－觀察和思考觀察和思考觀察和思考古希臘時(shí)代,人們把自然界觀察和思，籠統(tǒng)地稱為自然哲學(xué)。亞里士多德首次提出了物理學(xué)。1609年，伽利略利用天文望遠(yuǎn)鏡觀察探索

4、宇宙的奧秘物理與社會(huì)發(fā)展觀察和實(shí)驗(yàn)：物理學(xué)的重要基礎(chǔ)17世紀(jì)初，伽利略系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和觀察的方法作為探究自然規(guī)律的重要手段。自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中：上帝說，讓牛頓出生吧！于是一切都是光明。經(jīng)典物理學(xué)理論體系的建立者17世紀(jì)，牛頓在前人研究成果的基礎(chǔ)上，建立了經(jīng)典力學(xué)體系。這是現(xiàn)代意義上的物理學(xué)開端。牛頓力學(xué)不僅能幫助我們解釋周圍的宏觀世界，而且讓人類實(shí)現(xiàn)了登月夢想。17世紀(jì)萬有引力的發(fā)現(xiàn)使人類在20世紀(jì)60年代實(shí)現(xiàn)了登月夢想物理與社會(huì)發(fā)展古希臘人的探索：地球位于宇宙的中心地面附近的物質(zhì)是由土、水、氣、火四種元素組成。

5、公元100年后，天文學(xué)家托勒密完善了地心說。地心說的觀點(diǎn)一直持續(xù)了近兩千年。16世紀(jì)中葉，天文學(xué)家哥白尼在臨死時(shí)發(fā)表了日心說理論，修正了地球靜止不動(dòng)的觀念，為牛頓的天上和地下物理學(xué)的統(tǒng)一打下了基礎(chǔ)。人類對太空的不懈追求遠(yuǎn)古人們就夢想飛出地球探索星空的奧秘。嫦娥奔月是廣為留傳的民間神話，體現(xiàn)了人類了解自然奧秘的渴望。人類對太空的不懈追求在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，人類對太空的探索的理論與實(shí)踐都取得了豐碩的成果。人類對太空的不懈追求1957年前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天，震驚了世界。1970年中國發(fā)射了人造衛(wèi)星，成為全世界第五個(gè)發(fā)射人

6、造衛(wèi)星的國家。人類對太空的不懈追求1961年4月12日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘"東方號“載人飛船。完成了人類第一次環(huán)繞地球的飛行。尤里?加加林成為人類第一位登上太空的航天員。人類對太空的不懈追求1999年11月我國發(fā)射了“神舟”1號飛船。2003年10月我國首次發(fā)射了“神舟”5號載人飛船。人類對太空的不懈追求D：18世紀(jì)到19世紀(jì),物理學(xué)家建立了熱力學(xué)理論和分子物理，發(fā)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換和能量守恒定律后，開始探索用內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的方法來代替人力和畜力。這一偉大的發(fā)現(xiàn)，是以瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)為代表的。蒸汽動(dòng)力的應(yīng)用，使許多大型

7、廠礦應(yīng)運(yùn)而生。蒸汽機(jī)的發(fā)明，直接推動(dòng)了第一次工業(yè)革命。瓦特改良的蒸汽機(jī)19世紀(jì)中期歐洲農(nóng)業(yè)化機(jī)械已普遍使用1807年克萊蒙特號蒸汽船上海東方明珠游樂園里的摩天輪18世紀(jì)中期，富蘭克林通過著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，將天電與地電統(tǒng)一起來。到了19世紀(jì)，以庫侖、奧斯特、安培、法拉第、麥克斯韋等為代表的物理學(xué)家建立了電磁學(xué)理論。電磁技術(shù)的應(yīng)用，引發(fā)了第二次工業(yè)革命。使人類進(jìn)入電氣時(shí)代。現(xiàn)在，電已經(jīng)深入到人們的生產(chǎn)、生活的方方面面。關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)磁應(yīng)用的發(fā)展早在戰(zhàn)國時(shí)期，秦始皇的阿房宮“以磁石為門”，防止刺客懷揣利刃入侵。在古代醫(yī)學(xué)

8、方面，磁也有廣泛的應(yīng)用，如治耳疾、吸鐵屑等。古代人類對磁技術(shù)的應(yīng)用中，首屈一指的是我國發(fā)明的指南針，它對加速世界文明進(jìn)程起了很大作用。奇妙磁性地球是個(gè)大磁體指南針可以判斷方向，卻不明白原因。是神力拖住還是兩極存在磁石山？吉爾伯特的“小地球”實(shí)驗(yàn)才使人們認(rèn)識(shí)地球是個(gè)大磁體。赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的電磁波發(fā)生器：兩條光滑的銅球桿各自固定在