1、物理学与人类文明,欢迎同学们走进物理世界：,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,物理学研究什么,物理学家：请拿起手中的这本书并 撒手，这就是物理学！,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。-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
2、度：10-25S-1018S,2、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,物理学起始于伽利略时代！,伽利略是第一个把实验引入力学的科学家。,15641642,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 st2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,测密度天平,日心说,牛顿在科学上最
3、卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。,牛顿（16421727） 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！,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。,19世纪焦耳、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。,S=klogW,经典大厦上的两朵乌云,以太漂移、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
4、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,微电子技术：,信息时代,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,谢谢！,
