2019精品教育第一章打开物理世界的大门

1、龙岩版第一章打开物理世界的大门基础学习【要点理解】1 .走进神奇(1)从自然中的神奇走向物理：“彗星”、“夕阳西下”、“电闪雷鸣”、“地震火山”、“雪崩”和“龙 卷风”等皆为自然现象，这些现象分别与物理学中的光、声、电、热、力等分支学科有关，并且也与 天文学、气象学、地质学等其他学科有一定交融。(2)从生活中的神奇走向物理：“倒饮料”、“水折筷子”、“拉链开闭”、“圆珠笔”、“冲浪”和“跳 高”等皆为生活现象。它们不仅与物理学有关，而且与技术发明、社会影响等关系密切。2 .探索之路(1)古人的经验性探究：那些直接刺激感官(如眼睛和耳朵)的神奇现象最能引起古人的注意 和思索，但他们的思索还停留在

2、朦胧的感性认识阶段(如甲骨文中的象形文字、古人的宇宙结构图片 等)，但是这些感性的认识是理性认识世界的必要的前期准备。(2)物理学发展的几个重要阶段：从哥白尼到伽俐略，他们使实验科学诞生；牛顿的伟大贡献， 使得经典物理诞生；爱因斯坦、玻尔等人则使现代物理产生。构建物理学“殿堂”的科学巨人：哥白尼：16世纪，波兰天文学家哥白尼在大学求学时，受进步教授和古希腊“日心说”的影响， 长期从事天文观察，利用工作余暇写成了天体运行论，书中的主要论点为：地球不是宇宙的中心，而只是月亮公转的中心；所有的天球都以太阳为中心点绕太阳转动，所以太阳是宇宙的中心。行星成 年累月地围绕太阳不停地旋转，是什么力量在推动它

3、？哥白尼无法解释。伽利略：意大利科学家伽利略站在威尼斯的圣马尔教堂塔楼上，第一次用望远镜观测浩瀚的天空，发现了哥白尼假设的天文事实。伽利略还发现，一个物体运动起来后，只要没有别的物体对它作用， 这个物体就会沿直线一直不快不慢地运动下去。按照伽利略的发现，如果地球不受任何力的作用，地 球就会沿直线运动。牛顿：证明了万有引力是使行星绕日运行所需的力。牛顿在前人研究的基础上，构建了具有划时 代意义的经典物理学。爱因斯坦：十九世纪末叶，精密、大型仪器的创造以及物理学上的一系列重大发现，使人们认识 到经典物理学的规律是相对真理，只适合于低速、宏观的物体。杰出的物理学家爱因斯坦从大量的实 验事实出发，对空

4、间、时间的概念进行了深刻的分析，克服了经典物理学在微观世界中的危机，建立 了相对论的量子力学，完成了经典物理学到现代物理学的转变。霍金：20世纪物理学的两大支柱是量子力学和相对论。它们似乎处于物理学的两极，没有人试图调和这两种理论。但霍金却把这些理论引入到黑洞和宇宙研究之中，破译宇宙起源奥秘。3 .站在巨人的肩膀上人类对神奇的探索从古至今从未停止过，从经验层面到规范发展，前人为我们留下了物理学宝贵的财富：物理学研究的累累硕果：物理学是研究自然界的物质结构、相互作用和运动规律的自然科 学，航天、材料、交通、通信等方面都体现了物理学及其技术的应用。其乐无穷的科学探究方法： 物理规律的获得不能像亚里

5、思多德那样仅仅靠思辨，而应该依据科学的探究方法。科学探究的七个要 素是今后学习掌握探究技能与方法的开篇。永远高扬的科学精神：不迷信权威、敢于坚持真理、尊 重客观事实的科学精神（如哥白尼等人）；孜孜不倦、刻苦认真、坚强自信的科学态度（如居里和居里夫人）；敢于提出与众不同的见解，也敢于修正或放弃自己的错误观点的科学合作精神（如爱因斯坦和 玻尔）。构建物理学“殿堂”的有众多的科学巨人，其中哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦、霍金等作 出了划时代的贡献。面对前人留下的知识、方法与精神财富，唯有努力学习，才能站在巨人的肩膀上， 成为新时代的巨人。“科学探究”是参与式的学习活动：在探究活动中，通过经历与科学家

6、进行科学探究时的相似过 程，学习物理知识与技能，学习科学研究的方法，体验科学探究的乐趣，领悟科学的思想与精神。【达标训练】阅读以下短文，感知人类科学探索历程的艰辛、漫长与富有意义，回答问题：从哥白尼创立“日心说”谈起公元2世纪时，希腊天文学家托勒密确立了地球静止不动，地球位于宇宙的中心，日月星辰都围 绕太阳转动的“地心说”。这种错误的观点之所以能发展起来并统治欧洲达1400年之久，一方面是这种“理论”符合人们对天体的粗浅观察；另一方面是因为这种“地球中心说”符合“上帝创世说”的 需要，为它提供了 “科学依据”。因此教会就借着自己的势力大肆宣扬“地心说”。但并非所有的希腊哲学家和天文学家都同意这

7、种说法。公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德提出了大地是球形的证据：月食时的黑影是地球的投影，它是个圆弧，可见地球是球体或者是近似的球体。公元前270年，古希腊天文学家阿里斯塔克曾经测定太阳和月亮对地球的近似比值，同时还提出地球绕太阳运转的理 论。可惜，这古代朴素的“日心说”，在那时候却没有人相信。圣经成了当时检验真理的标准，与圣经不同的观点就是“异端邪说”，就是亵渎“神灵”，就要受到宗教法庭的严厉制裁。因此，在漫长的历史时期里，科学真理的传播被禁锢了。到了 16世纪，波兰天文学家哥白尼在大学求学时，受进步教授和古希腊“日心说”的影响，自己 又长期从事天文观察，逐渐认识到托勒密的“理论”不过是

8、骗人的鬼话。他利用工作余暇写成了天 体运行论，书中主要论点为：地球不是宇宙的中心，而只是月亮公转的中心；所有的天球都以太阳为 中心点绕太阳转动，所以太阳是宇宙的中心。哥白尼完成了这部著作后，犹豫了36年，于1543年才拿出去出版。书一问世，即遭到了教会的压制和攻击，书被教会宣布为禁书，对于拥护真理支持哥白3龙岩版尼学说的学者，教会也大施淫威。1548年诞生的意大利思想家布鲁诺宣传和发展了哥白尼的思想。他大胆地宣称：“宇宙是无限的，而不是一个体积有限的球。太阳是一颗恒星，而其它恒星也和太阳一样发热发光。每个恒星的周围都 有许多行星在围绕着运行。这样，无限多的恒星系就象连环画一样，作着无止境的重复

9、。”他的言行使教会恐惧和痛恨。教会以布鲁诺反对圣经为罪名，将布鲁诺逮捕，严刑拷打审讯，在长期囚禁之 后，1600年坚强不屈的布鲁诺被送到火刑场上活活烧死。真理的声音是无法烧毁的，一个人倒下去了，千百个人站起来。哥白尼去世不久，丹麦天文学家第谷用自己改进了的仪器对天空进行了大量的观测，获得了比哥白尼数量更多质量更好的资料。第谷 没有来得及把自己的资料整理成书就告别了人世，他的学生德国天文学家开普勒继承了他的资料和事 业，又经过16年的苦心钻研，1609年和1618年先后发表了行星绕日运行的第一、第二和第三定律。在这些定律中，他一方面证明了太阳是行星的运行中心，另一方面也说明行星不是象哥白尼理解的

10、那样围绕太阳在一些同心圆上转动，而 地球产性运动方展阳对地球引* 日.是按不同的椭圆形轨道在运行，太阳的位置在椭圆形轨道的一个焦点上。意大利科学家伽利略站在威尼斯的圣马尔教堂塔楼上，第一次用望远镜观测浩瀚的天空，发现了哥白尼假设的天文事实，有4个卫星 /在绕木星不停地转动。伽利略也因此受到了迫害。哥白尼学说不承认上帝的存在，受到了教会的残酷迫害， 使这个图1-1学说传播的很慢；另一方面，行星成年累月地围绕太阳不停地旋转，是什么力量在推动它？哥白尼无法解释。伽利略发现，一个物体运动起来后，只要没有别的物体对它作用，这个物体就会沿直线一直不快不慢地运动下去一一惯性定律。按照伽利略的发现，在图 1-

11、1里地球会沿虚线所示的方向一直运动下 去。后来又经过牛顿等人的努力，证明了万有引力是使行星绕日运行所需的力。在这一个又一个铁的 事实面前，教会不得不在 1757年解除了对哥白尼著作的禁令。最后，在1882年又被迫承认了哥白尼的学说。科学终于战胜了神权。(1)公元2世纪时，希腊天文学家托勒密在不充分观察的基础上确立了思辨性的“ 说”; 公元前270年，古希腊天文学家阿里斯塔克提出古代朴素的“说”；到了 16世纪，波兰天文学家 ,经过长期天文观察，利用工作余暇写成以“ 说”为主要论点的 书。(2)率先用望远镜观察天空，得到天体运行的数据有力地支持哥白尼的“日心说”的科学家是：4龙岩版A.第谷B .

12、开普勒C.伽俐略D.牛顿能力提升【知识结构】领域：自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动的最一般规律实验：是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础物理知识组成理论：是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括自然与生活：如夕阳西下、电闪雷鸣与拉链、圆珠笔等应用物现代：如航天技术、激光技术、信息技术、超导技术等理学 探究方法：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、交流与合作实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、敢于坚持真理（如哥白尼）科学精神 孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍（如居里夫人）善于合作与交流，敢于提出与众不同的见解，也敢于修正或放弃

13、自己的错误观点（如 爱因斯坦和玻尔）【方法导引】意大利科学家伽利略（15641642）是物理学的伟大先驱， 在他生活的那个时代， 意大利人几乎都是 天主教的信徒，他当然也不能例外，和别人一样，每周都去做礼拜。在他做礼拜的那个比萨教堂的天 花板上，挂着一个摇摆不定的灯，这件平常的小事居然引起了伽利略的注意。一次他又去做礼拜。礼拜开始不久，他就被那盏摇摆不定的灯吸引住了。他两眼盯着那盏灯，右手按在左手的脉搏上，嘴里一边还默默地数着。数着数着，18岁的伽利略就发现：尽管灯有时摆的距离大些，有时小些，但摆一次所用的时间却相等一一这一发现被后人称为摆的等时性。他根据这个发 现，立刻制成了一个适当长度的摆

14、，用来测量脉搏跳动的快慢。阅读以上这段材料，我们可以领会到：生活与自然的神奇现象很多与物理学相关，科学家对这些 现象的解释都要通过观察与实验，观察与实验是物理学研究的根本方法。我们对物理问题的研究也不 例外地需要进行观察与实验。【提高训练】在括号中填写下列探究体现的探究环节：小笛：昨天整理衣服，我发现我夏天的衣服浅色为主，而冬天的衣服却以深色为主，这不知有何 道理？（）小宇：是不是浅色与深色物体的吸热本领不同呢？夏天的衣服浅色为主，冬天的衣服以深色为主, 是不是说明深色物体的吸热本领比浅色物体的吸热本领强呢？（）小宇：我们可以将质量、温度都相同的水分别倒入两个相同的废易拉罐中，用白纸和黑纸分别

15、将 它们包起来，然后放在太阳下，定时测一测罐中水的温度，便可以比较出深、浅色物体的吸热本领。（ ）按照这个计划操作，小宇和小笛把实验测得的两罐中的水温变化数据填在下表中：日照时间（min）036912151821242730白纸罐水温T1 (C)23.024.125.025.126.026.827.027.929.029.130.1黑纸罐水温T2 (C)23.025.225.126.928.029.130.231.031.933.234.0根据表格中的数据，白纸罐水温从230c升至29.1 C用了 27min的日照，而黑纸罐水温从23c升至29.1 C用了 15min的日照，这表明黑色物体的吸

16、热本领比白色物体的吸热本领强。（）以上表格中，第6min T2的数据与第6min Ti的数据基本相同，有悖于实验结论，有可能是观察测 量读数时有疏忽。如果剔除这个温度值，其他所有数据都与实验结论吻合。因此，这个实验的结论应 该是可信的。（）小宇和小笛做完这个实验，明白了夏天的衣服浅色为主，冬天的衣服以深色为主的道理。他们还 讨论到：实际上物体表面的颜色对吸收太阳辐射有影响这一点，人们常常加以利用。例如，生活中空 调、电冰箱的外壳通常匀为浅色，飞机的表面涂成银白色就是要防止吸热；人造地球卫星上的某些部 件要利用太阳辐射来加热，就把这些部件涂成黑色。（）【趣味探究】1 .装满水的杯子里还能放多少大头针？ 器材：杯子，大头针，水，食盐。往杯子里加水，水面达到杯口平面后，意外地发现还能慢慢地向杯里加水，水不溢出，水面微微 向上突起。若将一只大头针针尖先放入水中，然后轻轻把手放开，不许有一点震动，也不加一点压 力。请猜测一下，水是否会溢出？试一试，水溢出了吗？请你猜想一下，在水不溢出的情况下最多 能放入多少只大头针？请试一试，一共可放入多少只大头针？实际放入的数量与你的猜测相差多少？ 与同学交流一下，谁放得最多？猜一猜，能放入大头针的数量哪些因素有关？对上面的实验，你一定会感到很有趣，也一定会感到吃惊一一猜想和实验的结果竟会有很大