物理学与人类文明物理学与自然物理学简介物理学怎样改变了世界高中物理学习方法简介一、物理学与自然物理学家:请拿起手中的这本书并撒手,这就是物理学!他研究下落和自然界的一切其他普遍特征。物理学是一门自然学科物理学研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。1、从时间尺度来看100多亿年前的一次大爆炸形成宇宙,以秒为单位,宇宙年龄约为1018S的数量级.哈勃太空望远镜,用来探测宇宙的信息粒子从产生到衰变间存在的平均时间,叫粒子的寿命。有一种粒子的寿命为10-25S。π-介子中国北京正负电子对撞机,用来探索微观粒子的运动规律时间尺度:10-25S-1018S2、从空间尺度来看物理学的最小研究对象是数量级约为10-15m的微观粒子,最大的研究对象是数量级约为(1026-1027)m的宇宙。下图为物质世界的空间尺度,共跨越了42-43个数量级。二、物理学的建立•以实验为基础•崇尚理性、注重逻辑推理伽利略是第一个把实验引入力学的科学家。1564~1642伽利略“冲淡”重力的斜面实验伽利略最早定量研究物体下落的规律,得出s∝t2的结论。伽利略理想斜面实验——惯性定律物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。伽利略的自制望远镜温度计摆钟日心说牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。牛顿(1642~1727)牛顿三大定律万有引力定律经典力学我能看得更远,是因为我站在巨人的肩膀上!焦耳、迈尔、卡诺、克劳修斯对热现象进行研究,得出一系列热力学定律,建立了经典热学。18世纪,富兰克林统一天电、地电19世纪,库仑、奥斯特、安培、法拉第、麦克斯韦通过对电磁现象的实验研究,等人建立经典电磁学理论。经典大厦上的两朵乌云•黑体辐射、光电效应•光的速度能量量子化实物粒子有波动性光具有粒子性波粒二象性20世纪初,爱因斯坦创立了相对论狭义相对论:•光速不变原理•相对性原理(所有物理规律在任何惯性参考系中都是等价的)结论之一:爱因斯坦质能方程:E=mc2现代物理学的研究遍及物质世界的各个层次,其中两大前沿领域是粒子物理和天体物理。在普朗克、爱因斯坦、波尔、德布罗意、薛定谔等人的努力下,量子力学应运而生,现代物理学的基础由此奠定。第五届索尔维会议:汇聚了世界三分之一的智慧!年轻与辉煌!1.爱因斯坦提出狭义相对论时25岁;2.波尔提出量子论时27岁;3.海森伯格提出量子力学时24岁;4.费米提出量子统计学时25岁;5.汤川秀树提出介子理论建立核力基础理论时28岁;6.费曼完成电动力学的理论基础时29岁;7.李振道和杨振宁提出宇称不守恒时一个29岁一个33岁……物理学对推动社会发展有重要作用1、蒸汽机的发明:手工机械化三、物理学怎样改变了世界?2、电能的开发与利用:电气时代3、核物理秦山核电站全貌及夜景核能时代4.微电子技术:信息时代现代通信电子与计算机技术CT机生物工程激光技术航天与空间技术航空航空建筑建筑水利三峡大坝机械四、高中物理学习指导•重视实验•重视思维、方法•重视基本概念和规律•勤于作图,构造物理模型•独立做题,勤于总结