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初升高物理
物理第一课物理学与现代文明
1、物理学
物理学是一门自然科学。
它起始于伽利略和牛顿的年代。
经过三个多世纪的发展,它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础科学。
物理学研究物质存在的基本形式,以及它们的性质和运动规律。
物理学还研究物质的内部结构,在不同层次上认识物质的各种组成部分及其相互作用,以及它们运动和转化的规律。
因此,说物理学是关于“万物之理”的学问并不为过。
物理学是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。
由于自然界并不自动地展现其背后的本质、规律和内在联系,所以物理学又是极富洞察力和想像力的科学。
在物理学研究中形成的基本概念和理论、基本实验方法和精密测试技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,进而极大地丰富了人类对物质世界的认识,极大地推动了科学技术的创新和革命,极大地促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。
2.物理学与其他科学技术
物理学与医学
物理学与航天
物理学与军事
物理学与交通
量子力学与半导体激光纳米技术DNA与X射线衍射----
3.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
•18世纪到19世纪,物理学家建立了热力学理论和分子物理,发现了能量转换和能量守恒定律后,开始探索用内能转化为机械能的方法来代替人力和畜力。
•这一伟大的发现,是以瓦特发明蒸汽机为代表的。
蒸汽动力的应用,使许多大型厂矿应运而生。
•蒸汽机的发明,直接推动了第一次工业革命
•19世纪,以库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦等为代表的物理学家建立了电磁学理论。
•19世纪,以库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦等为代表的物理学家建立了电磁学理论。
20世纪70年代,微观物理方面取得重大突破,开创了微电子工业,使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代。
这是第三次产业革命。
可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的。
没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步。
4.物理学与思维观念
(1)盖天说→地心说→日心说→浩翰的宇宙
(2)哈雷彗星→牛顿力学→机械决定论复杂系统洛伦兹蝴蝶效应
(3)牛顿绝对时空爱因斯坦--相对论
5.物理学的未来
(1)任重道远
物理前沿:
宇宙与物质结构,生命起源
中微子振荡及中微子其他特性研究
宇宙背景辐射研究
激光点阵导致量子相变
光子晶体自组装:
探求光学线路代替电子线路
量子信息处理
5夸克粒子
(2)希望在年轻人身上
6.怎样学好高中物理
初中物理与高中物理的比较
初中物理注重从自然与生活现象引入问题,然后介绍知识在生活、生产中的应用。
高中注重将科学探究的各主要环节渗透于不同章节,让大家在科学探究的过程中,不仅学习物理知识与技能,还将体验探究的过程,学习探究的方法。
初中物理只介绍一些较为简单的知识,研究的问题相对独立,注重定性分析;高中物理则有一个知识体系,注重更深层次的研究,注重定量计算。
从学习方法来看,初中物理注重识记,机械记忆的要求较高;高中物理要求对概念规律在理解、记忆的基础上,应用规律解决问题,总之,高中物理对学生解决问题的能力,特别是思维能力及分析能力等的要求更高。
注意科学的学习方法,养成良好学习习惯
学习没有捷径,但科学的学习方法、良好的学习习惯有助于提高学习的效率。
学习过程中的六个环节“预习→听课→复习→作业→质疑→小结”。
上课是我们学习的中心环节。
要真正抓住课堂提高效率,听课中要做到:
一要动脑:
认真听讲,独立积极思考,让自己的思路跟上老师的思路,在理解基础知识的基础上,抓住要点与重点,并进行推理性的思维和接受。
二要动手:
动手做实验,动手记重点和疑点,尤其是疑点,不仅要记下而且要抓住不放,利用课余时间问老师、问同学直到弄懂为止。
三要动口:
动口回答老师提出的问题,不要害怕答错而不敢开口,这样自己的问题就不能被老师发现,问题也就难以得到解决,在加强与老师交流的同时也要注重同学间的交流,使疑问及时得到解决。
小结。
学习的最后一个环节是对所学知识的小结。
小结的常用方法是列概括提纲,将当天所学的知识要点以提纲的形式列出,这样可以使零散的知识形成清晰的脉络。
用十二个字来概括:
认真听讲,及时练习,重在理解。
物理第二课初高中物理部分衔接知识的复习与提高
1.力与力的图示
理解力
例1.无风时,下落过程中的雨滴受到什么力的作用?
施力物体是?
力的图示
例2.如图所示,一物
体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受各力的示意图。
(力的作用点画在物体的重心)
例3.一直棒斜靠在墙壁上,试画出棒所受各力的示意图
2.相互作用力与平衡的二力
相互作用力:
甲对乙施力的同时会受到乙对它的作用力。
称之为作用力与反作用力。
两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。
这就是牛顿第三定律。
作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,它们同时产生,同时消失,是同种性质的力。
平衡的二力
例4..对于挂在弹簧测力计下静止的钩码,有以下力:
①钩码的重力②手对弹簧测力计的拉力③钩码对弹簧测力计的拉力④弹簧测力计对钩码的拉力:
其中属于一对平衡力的是();属于作用力与反作用力的是():
A.①②B.③④C.①④D.②③
3.运动和力①不受力②受平衡力③受非平衡力
牛顿第一定律
例5.十七世纪,伽利略通过理想斜面实验,正确地揭示了“运动和力的关系”。
如图所示,伽利略的斜面实验有如下步骤:
①减小二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面。
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
④继续减小二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。
上述步骤中,属于可靠事实的是,属于科学推论的是。
将这些事实和推
论进行
排序,正确的顺序是。
伽利略得出:
运动物体如果不受其它物体的作用,将会___________________,伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。
4.能量
功和功率
例6.起重机将5t的钢件竖直吊起4m后又将钢件沿水平方向移动了4m,整个过程起重机对钢件作的功是。
例7.满载的拖拉机或汽车上陡坡时,为什么要换挡减速?
能
动能重力势能内能电磁能--------能的转化与守恒定律
例8.瀑布自50m的高处落下,设其下落过程中的机械能有10﹪转化为水的内能,则水温可升高多少℃?
课后练习
1.质量200kg的物体置于倾角为30
斜面,求物体所受重力沿斜面和垂直于斜面方向的分力。
(取g=10N/kg)(提示:
画图,作出这三个力。
然后根据几何三角关系分别列出这两个力与G的关系式,最后求解。
)
2..甲、乙、丙三架观光电梯正在运行中。
甲中的乘客看到电梯外的高楼在向下运动;乙中的乘客看到甲电梯在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动。
这三架电梯相对地面的运动情况可能是()
(A)甲向下、乙向下、丙向下(B)甲向下、乙向下、丙向上
(C)甲向上、乙向上、丙向上(D)甲向上、乙向上、丙向下
3..一小船在河中逆水划行,经过某桥下时,一草帽落于水中顺流而下,半小时后划船人才发觉,并立即掉头追赶,结果在桥下游8
处追上草帽,求水流速度的大小。
设船掉头时间不计,划船速率及水流速率恒定。
(答案8km/h)
4.在弹性限度内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比,即F=kx,其中F为弹力大小,x为伸长量,k为弹簧的劲度系数。
已知某弹簧劲度系数为100N/m,原始长度为10cm,则在弹力为5N时,弹簧长度可能为():
A.10cmB.15cmC.20cmD.25cm
5.一个重600N的物体放在水平面上,要使它从原地移动,最小要用190N的水平推力,若移动后只需180N的水平推力即可以维持物体匀速运动,那么
(1)物体与地面的最大静摩擦力有多大?
(2)物体与地面的滑动摩擦力有多大?
(3)当用200N的水平推力使物体运动后,物体受到的摩擦力有多大?
6.从高空下落的雨滴的运动可能是()
A.加速下降B.减速下降C.匀速下降D.先加速下降,再匀速下降
7.假定停在路边的一辆汽车被另一辆运动的汽车所撞,那车质量越大,速度越大,这车被撞越厉害,试从能量的角度解释之。
8.设一辆摩托车的发动机为单杠四冲程汽油机,则当发动机的转速达到R/min时,人耳听到的响声是连续的。
第一课时
(二)教学过程
鹰击长空,鱼翔浅底;树枝摇曳,江水奔腾;斗转星移,宇宙膨胀……
1.机械运动:
物体在空间所处的位置随时间发生变化。
“坐地日行八万里,……”你感觉到了吗?
平稳行驶着的列车中坐着的乘客甲看坐在他前排的乘客乙(在窗户边)和路边的人看乙,感觉相同吗?
2.参考系:
即参照物
在研究一个物体是否运动或怎样运动时,事先假定为不动的物体。
运动是绝对的,静止是相对的。
3.举例
1)“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。
”中隐含的参考系是?
2)甲、乙、丙三架观光电梯正在运行中。
甲中的乘客看到电梯外的高楼在向下运动;乙中的乘客看到甲电梯在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动。
这三架电梯相对地面的运动情况可能是()
(A)甲向下、乙向下、丙向下(B)甲向下、乙向下、丙向上
(C)甲向上、乙向上、丙向上(D)甲向上、乙向上、丙向下
由于运动描述的相对性,凡是提到运动,都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的,要比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系,比较才有意义!
参考系选择得当就会使问题研究变的简洁、方便!
比如,一个星际火箭在刚发射时,主要研究它相对于地面的运动,所以把地球选作参考系,但是,当火箭进入绕太阳运行的轨道时,为了研究的方便,便将太阳选作参考系。
为研究物体在地面上的运动,选地球作参考系最方便。
物体的运动情况一般都是比较复杂的:
雄鹰展翅飞,疾驰的火车的车身和车轮,地球的运动既有自转又有公转……
原因何在?
任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分运动的情况一般说来并不一样。
假如物体一个个都是没有大小和形状的点……
分析:
地球绕太阳公转,火车从北京到广东的时间这时可不可以把地球以及火车看成点?
4.质点:
用来代替物体的有质量的点。
把物体的体积(或大小)和形状忽略掉。
根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂问题得到简化,这是一种重要的科学研究方法,质点就是这样一个理想模型。
那么什么情况下可以把物体看作质点,质点又有哪些特征?
①.一个物体能否被看作质点,取决于它的大小和形状在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
②.一个物体能否被看作质点,取决于所研究问题的性质,即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况可能不可以看作质点。
③.质点是没有大小,没有形状,具有物体全部质量的点。
④.质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
讨论课本“讨论与交流”.
学生阅读:
全球定位系统(GPS)。
(举例)4)下列情景中的人或物可看成质点的是():
A研究一列火车通过长江大桥所需的时间B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球
C.研究航天员在天空出舱挥动国旗的动作
D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
5.
如果一个可以看作质点的物体沿直线运动,怎样定量描述物体的位置变化呢?
图1.1-5
。
5)如图所示,桌面离地面的高度是0.8m,坐标系原点定在桌面上,设竖直向下为坐标轴的正方向,A、B离地面的高度分别是1.3m、0.4m,问A、B的坐标应该是多少?
6.小结:
……记住本节的几个专业术语“机械运动”、“参考系”、“质点”等的具体意义,体会建立物理模型(譬如质点)来研究物理问题的科学研究方法。
7.布置作业:
1)复习课文内容
2)书面练习;课后练习1—6
(待续)
第二课时
二、教学重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
三、教学难点
位移的概念及其理解。
四、教学过程-
引入新课
宇宙万物都在时间和空间中存在和运动。
物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变,我们用什么来量度物体位置的改变呢?
板书课题
进行“讨论与交流”
1.时间与时刻
某一瞬时称为时刻。
两个时刻间的间隔称为时间。
用公式表示:
t=t2—t1
时间通常用t表示,单位:
秒,符号s{minh}
8:
00—8:
4545min早好半天
1s内1s末第3s内第3s末第4s初
2.路程和位移
路程运动物体轨迹的长度是标量
位移从未有运动的起点指向运动终点的有向线段是矢量
位移通常用s表示,单位是米,符号m(kmcm-----)
位移的大小即物体运动的起点和终点间的距离,其方向有起点指向终点。
举例
1)课本p7例题
2)p233.
作业p8.1.2.3.p234.5.提高练习A.2.
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