1、序章序章 讓我們起航讓我們起航鄭和寶船，七下西洋。鄭和寶船，七下西洋。 輪船能浮在水面上而觸礁輪船能浮在水面上而觸礁進(jìn)水后又會(huì)沉沒(méi)，你認(rèn)為這跟進(jìn)水后又會(huì)沉沒(méi)，你認(rèn)為這跟什么有關(guān)？什么有關(guān)？ 阿基米德是怎樣移動(dòng)很阿基米德是怎樣移動(dòng)很重的三桅大木船呢？重的三桅大木船呢？ 在上兩方面，阿基米德在上兩方面，阿基米德有哪些相關(guān)的發(fā)現(xiàn)？有哪些相關(guān)的發(fā)現(xiàn)？閱讀：教科書(shū)閱讀：教科書(shū)P4第一段第一段思考：思考：三桅大木船三桅大木船 1.物體在水中所受浮力大小的規(guī)律物體在水中所受浮力大小的規(guī)律 阿基米德原理。阿基米德原理。2.杠桿、滑輪的工作原理杠桿、滑輪的工作原理 杠桿的平衡條件。杠桿的平衡條件。阿基米德在浮力

2、、機(jī)械兩方面的發(fā)現(xiàn)：阿基米德在浮力、機(jī)械兩方面的發(fā)現(xiàn)：故事故事1“大話大話”故事故事2“王冠王冠”閱讀：教科書(shū)閱讀：教科書(shū)P4第二段第二段1.除了課本上提到的電器，你家里還有哪些除了課本上提到的電器，你家里還有哪些電器？電器？2.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了_和和_的性的性質(zhì)和變化規(guī)律。質(zhì)和變化規(guī)律。電電磁磁大屏幕電視大屏幕電視通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星導(dǎo)航儀導(dǎo)航儀手機(jī)手機(jī)射電望遠(yuǎn)鏡射電望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星通信車(chē)衛(wèi)星通信車(chē) 3. 這些電器設(shè)備是靠這些電器設(shè)備是靠_來(lái)傳遞圖來(lái)傳遞圖像和聲音的。像和聲音的。電磁波電磁波 你知道是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)了“電”與“磁”之間存在著聯(lián)系的？ 1820年7月21日，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了并揭示

3、了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系：電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)。 奧斯特的這一發(fā)現(xiàn)是一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)，它使當(dāng)時(shí)的電磁學(xué)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。漢斯?jié)h斯克里斯蒂安克里斯蒂安奧斯奧斯特特閱讀：教科書(shū)閱讀：教科書(shū)P5第一段第一段 萊特兄弟的第一架飛機(jī)萊特兄弟的第一架飛機(jī)-飛行者一號(hào)飛行者一號(hào)飛機(jī)模型的風(fēng)洞試驗(yàn)飛機(jī)模型的風(fēng)洞試驗(yàn) 機(jī)翼的升力大于機(jī)翼的升力大于向下的阻力向下的阻力閱讀：教科書(shū)閱讀：教科書(shū)P5第二段第二段牛頓牛頓蘋(píng)果落地蘋(píng)果落地萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力富蘭克林富蘭克林放風(fēng)箏捕捉雷電放風(fēng)箏捕捉雷電避雷針的應(yīng)用避雷針的應(yīng)用 牛頓是英國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家（牛頓是英國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家（16431643年

4、年1 1月月4 4日日17271727年年3 3月月3131日），是一位偉大的科學(xué)巨匠。日），是一位偉大的科學(xué)巨匠。 牛頓最重要的科學(xué)著作之一是牛頓最重要的科學(xué)著作之一是自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，在此書(shū)中，牛頓把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一到一個(gè)在此書(shū)中，牛頓把地球上物體的力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一到一個(gè)基本的力學(xué)體系中基本的力學(xué)體系中,創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)體系，正確地反映了宏觀創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)體系，正確地反映了宏觀世界低速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律世界低速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大結(jié)合實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次大結(jié)合.這這是人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一次飛躍是人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一次飛躍. 牛頓在科學(xué)上的

5、主要貢獻(xiàn)是：在力學(xué)上提出三大運(yùn)動(dòng)定律牛頓在科學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是：在力學(xué)上提出三大運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律；在光學(xué)上作出了白光是由七色光組成的判決和萬(wàn)有引力定律；在光學(xué)上作出了白光是由七色光組成的判決實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)并解釋實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)并解釋“牛頓環(huán)牛頓環(huán)”的干涉現(xiàn)象，創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡的干涉現(xiàn)象，創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡并提出光的微粒說(shuō)；在數(shù)學(xué)上發(fā)現(xiàn)了微積分運(yùn)算方法和無(wú)限級(jí)并提出光的微粒說(shuō)；在數(shù)學(xué)上發(fā)現(xiàn)了微積分運(yùn)算方法和無(wú)限級(jí)數(shù)理論，等等。數(shù)理論，等等。 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書(shū)，總結(jié)和發(fā)展了牛頓之前物理一書(shū)，總結(jié)和發(fā)展了牛頓之前物理學(xué)的幾乎全部重要成果，是十六、十七世紀(jì)科學(xué)革命的頂點(diǎn)，學(xué)的幾乎全部重

6、要成果，是十六、十七世紀(jì)科學(xué)革命的頂點(diǎn)，也是人類(lèi)文明、進(jìn)步的劃時(shí)代標(biāo)志。也是人類(lèi)文明、進(jìn)步的劃時(shí)代標(biāo)志。 如果說(shuō)我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲胰绻f(shuō)我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟险驹诰奕藗兊募缟稀?我的成就，當(dāng)歸功于我的成就，當(dāng)歸功于精微的思索精微的思索。 你若想獲得知識(shí)，你該下你若想獲得知識(shí)，你該下苦功苦功；你若想獲得食物，；你若想獲得食物，你該下你該下苦功苦功；你若想得到快樂(lè)，你也該下；你若想得到快樂(lè)，你也該下苦功苦功，因?yàn)?，因?yàn)樾量嗍谦@得一切的定律。辛苦是獲得一切的定律。 沒(méi)有沒(méi)有大膽的猜測(cè)大膽的猜測(cè)就作不出就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。偉大的發(fā)現(xiàn)。 把把簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單的事情考慮得很的事情考慮得很復(fù)雜復(fù)雜，

7、可以，可以發(fā)現(xiàn)新領(lǐng)域；發(fā)現(xiàn)新領(lǐng)域；把把復(fù)雜復(fù)雜的現(xiàn)象看得很的現(xiàn)象看得很簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單，可以，可以發(fā)現(xiàn)新定律發(fā)現(xiàn)新定律。 真理的大海，讓未發(fā)現(xiàn)的一切事物躺臥在我的眼真理的大海，讓未發(fā)現(xiàn)的一切事物躺臥在我的眼前，前，任我去探尋任我去探尋。 牛頓名言牛頓名言 本杰明本杰明.富蘭克林富蘭克林（Benjamin Franklin）(1706-1790)，十八，十八世紀(jì)美國(guó)最偉大的科學(xué)家和發(fā)明家，著名的政治家、外交家、世紀(jì)美國(guó)最偉大的科學(xué)家和發(fā)明家，著名的政治家、外交家、哲學(xué)家、文學(xué)家和航海家以及哲學(xué)家、文學(xué)家和航海家以及美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)的偉大領(lǐng)袖。他的偉大領(lǐng)袖。他一生最真實(shí)的寫(xiě)照是他自己所說(shuō)過(guò)的一句話

8、一生最真實(shí)的寫(xiě)照是他自己所說(shuō)過(guò)的一句話“誠(chéng)實(shí)和勤勉，誠(chéng)實(shí)和勤勉，應(yīng)該成為你永久的伴侶。應(yīng)該成為你永久的伴侶?！?富蘭克林在電學(xué)上成就顯著，為了對(duì)電進(jìn)富蘭克林在電學(xué)上成就顯著，為了對(duì)電進(jìn) 行探索，行探索，1752年年7月，他做了一個(gè)著名的吸引雷電的月，他做了一個(gè)著名的吸引雷電的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，轟動(dòng)了全世界。，轟動(dòng)了全世界。富蘭克林的實(shí)驗(yàn)結(jié)果使人們看到了天空中出現(xiàn)的電閃雷鳴不是富蘭克林的實(shí)驗(yàn)結(jié)果使人們看到了天空中出現(xiàn)的電閃雷鳴不是天神作威，而是大自然的一種天神作威，而是大自然的一種放電現(xiàn)象放電現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)之后，富蘭克林。實(shí)驗(yàn)之后，富蘭克林最先提出了最先提出了避雷針避雷針的設(shè)想，由此而制造了避雷針，

9、避免了雷擊的設(shè)想，由此而制造了避雷針，避免了雷擊災(zāi)難，破除了迷信。災(zāi)難，破除了迷信。 富蘭克林借用了數(shù)學(xué)上正負(fù)的概念，第一個(gè)科學(xué)地用富蘭克林借用了數(shù)學(xué)上正負(fù)的概念，第一個(gè)科學(xué)地用正電、正電、負(fù)電負(fù)電概念表示電荷性質(zhì)，并提出了概念表示電荷性質(zhì)，并提出了電荷不能創(chuàng)生、也不能消滅電荷不能創(chuàng)生、也不能消滅的思想，后人在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了的思想，后人在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了電荷守恒定律。電荷守恒定律。 世界上最美的東西是“奧秘”。 愛(ài)因斯坦于愛(ài)因斯坦于19051905年在物理學(xué)三個(gè)不同領(lǐng)域年在物理學(xué)三個(gè)不同領(lǐng)域中取得了歷史性成就，特別是狹義相對(duì)論的建中取得了歷史性成就，特別是狹義相對(duì)論的建立和光量子論的提出，推動(dòng)了

10、物理學(xué)理論的革立和光量子論的提出，推動(dòng)了物理學(xué)理論的革命。后來(lái)他又經(jīng)過(guò)命。后來(lái)他又經(jīng)過(guò)8 8年艱苦的探索年艱苦的探索, ,于于19151915年最年最后建成了廣義相對(duì)論。后建成了廣義相對(duì)論。 愛(ài)因斯坦（愛(ài)因斯坦（Albert EinsteinAlbert Einstein，1879-19551879-1955），舉世聞名的德裔），舉世聞名的德裔美國(guó)科學(xué)家，美國(guó)科學(xué)家， 2020世紀(jì)最偉大的世紀(jì)最偉大的自然科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)自然科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人者和奠基人。 在狹義相對(duì)論里，愛(ài)因斯坦提出了在狹義相對(duì)論里，愛(ài)因斯坦提出了兩個(gè)原理（兩個(gè)原理（1 1）相對(duì)性原理相對(duì)性原理（2 2

11、）光速光速不變?cè)?。不變?cè)怼?在接近光速的世界里，會(huì)出現(xiàn)在接近光速的世界里，會(huì)出現(xiàn) “ “尺尺縮短，鐘變慢，物體質(zhì)量無(wú)限大縮短，鐘變慢，物體質(zhì)量無(wú)限大” ” 的的效應(yīng)。效應(yīng)。 在廣義相對(duì)論里，愛(ài)因斯坦認(rèn)為：在廣義相對(duì)論里，愛(ài)因斯坦認(rèn)為：“宇宙是一個(gè)宇宙是一個(gè)具有有限空間體積的自身閉合的連續(xù)區(qū)具有有限空間體積的自身閉合的連續(xù)區(qū)”，并以科，并以科學(xué)論據(jù)推論：學(xué)論據(jù)推論：”宇宙在空間上是有限無(wú)邊的宇宙在空間上是有限無(wú)邊的”。 愛(ài)因斯坦還提出了愛(ài)因斯坦還提出了“空間彎曲空間彎曲”的理論，并推斷的理論，并推斷：“光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)引力場(chǎng)時(shí)要彎曲光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)引力場(chǎng)時(shí)要彎曲”。這一推斷于。這一推斷于191919

12、19年由英國(guó)天文學(xué)家的日全食觀測(cè)結(jié)果所證實(shí)，年由英國(guó)天文學(xué)家的日全食觀測(cè)結(jié)果所證實(shí)，全世界為之轟動(dòng)。全世界為之轟動(dòng)。 美國(guó)科學(xué)家繪制出早期宇宙最完美地圖美國(guó)科學(xué)家繪制出早期宇宙最完美地圖v 我沒(méi)有什么特別的才能，不過(guò)喜歡尋根刨底地追究問(wèn)題罷了。 v 學(xué)習(xí)知識(shí)要善于思考，思考，再思考，我就是靠這個(gè)方法成為科學(xué)家的。v 成功艱苦勞動(dòng)正確方法少說(shuō)空話。愛(ài)因斯坦名言愛(ài)因斯坦名言思考與練習(xí)思考與練習(xí) 閱讀閱讀“擺的故事和啟示擺的故事和啟示”一文，思考并討一文，思考并討論下列問(wèn)題：論下列問(wèn)題：（1）為什么伽利略是在）為什么伽利略是在 “觀察觀察”吊燈的擺動(dòng)，吊燈的擺動(dòng)，而不是僅僅在而不是僅僅在“看看”吊燈

13、的擺動(dòng)？吊燈的擺動(dòng)？（2）通過(guò)觀察，伽利略提出了什么假設(shè)？）通過(guò)觀察，伽利略提出了什么假設(shè)？（3）伽利略認(rèn)為哪幾個(gè)因素可能會(huì)影響擺動(dòng)）伽利略認(rèn)為哪幾個(gè)因素可能會(huì)影響擺動(dòng)快慢？他又怎樣分別研究每個(gè)因素對(duì)擺動(dòng)快快慢？他又怎樣分別研究每個(gè)因素對(duì)擺動(dòng)快慢的影響？慢的影響？1.1.許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)源于許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)源于_ 。2.2.科學(xué)探究必須提出科學(xué)探究必須提出_ _ 和和_ _ 。3.3.實(shí)驗(yàn)探究常用的科學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究常用的科學(xué)方法:_:_控制變量法控制變量法在研究在研究某一對(duì)象某一對(duì)象受哪些因素影響時(shí)，如受哪些因素影響時(shí)，如果該果該研究對(duì)象研究對(duì)象可能受可能受多個(gè)因素多個(gè)因素的影響，的影響，則要?jiǎng)t要，而

14、保持，而保持，然后用，然后用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究來(lái)研究該研究該研究對(duì)象對(duì)象與與之間的關(guān)系。這一方法之間的關(guān)系。這一方法叫控制變量法。叫控制變量法。觀察觀察疑問(wèn)疑問(wèn)假設(shè)假設(shè)科學(xué)探究中的幾個(gè)基本要素科學(xué)探究中的幾個(gè)基本要素學(xué)著經(jīng)歷伽利略的研究過(guò)程學(xué)著經(jīng)歷伽利略的研究過(guò)程一、安裝一個(gè)擺（如圖所示）。一、安裝一個(gè)擺（如圖所示）。擺球擺球擺線擺線夾子夾子鐵架臺(tái)鐵架臺(tái)擺角擺角擺長(zhǎng)擺長(zhǎng)擺幅擺幅擺動(dòng)擺動(dòng)1次次二、將擺球從中央靜止位置向側(cè)面拉開(kāi)約一拳寬的二、將擺球從中央靜止位置向側(cè)面拉開(kāi)約一拳寬的距離，然后放手，利用脈搏跳動(dòng)進(jìn)行計(jì)時(shí)，記錄觀距離，然后放手，利用脈搏跳動(dòng)進(jìn)行計(jì)時(shí)，記錄觀察到的現(xiàn)象。察到的現(xiàn)象。ABC現(xiàn)象

15、現(xiàn)象1.擺球擺球_擺動(dòng)。擺動(dòng)?，F(xiàn)象現(xiàn)象2.擺球的擺動(dòng)幅度擺球的擺動(dòng)幅度_現(xiàn)象現(xiàn)象3.擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間_，即擺球的擺動(dòng)，即擺球的擺動(dòng)快慢是快慢是_的。的。來(lái)回來(lái)回相同相同越來(lái)越小越來(lái)越小相同相同周期周期 ：擺球：擺球來(lái)回來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間。擺動(dòng)一次的時(shí)間。單位：?jiǎn)挝唬好朊胗梅?hào)用符號(hào) T T 表示表示例：有一擺例：有一擺A每分鐘來(lái)回?cái)[動(dòng)每分鐘來(lái)回?cái)[動(dòng)30次，周期是多少？另一擺次，周期是多少？另一擺B 4分鐘分鐘來(lái)回?cái)[動(dòng)來(lái)回?cái)[動(dòng)100次次,哪個(gè)擺動(dòng)得快？哪個(gè)擺動(dòng)得快？周期是用來(lái)表示周期是用來(lái)表示擺動(dòng)快慢擺動(dòng)快慢的物理量。的物理量。擺的周期越擺的周期越小小( (短短) )，擺動(dòng)得

16、擺動(dòng)得_擺的周期越擺的周期越大大( (長(zhǎng)長(zhǎng)) )，擺動(dòng)得擺動(dòng)得_ _ 快快慢慢思考：怎樣來(lái)比較擺球擺動(dòng)思考：怎樣來(lái)比較擺球擺動(dòng)的快慢呢？的快慢呢？2.探究擺的周期和擺球質(zhì)量的關(guān)系探究擺的周期和擺球質(zhì)量的關(guān)系 控制: , 不變; 只改變 。連續(xù)擺動(dòng)連續(xù)擺動(dòng)1010次次的時(shí)間的時(shí)間( (秒秒) )擺的周期擺的周期(秒秒)很大很大較大較大較小較小擺線長(zhǎng)度擺線長(zhǎng)度擺球質(zhì)量擺球質(zhì)量擺動(dòng)幅度擺動(dòng)幅度擺球質(zhì)量擺球質(zhì)量結(jié)論：結(jié)論： 當(dāng)擺球的當(dāng)擺球的_不不變時(shí)，擺的周期與變時(shí)，擺的周期與_無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。擺動(dòng)幅度和擺線長(zhǎng)度擺動(dòng)幅度和擺線長(zhǎng)度擺球的質(zhì)量擺球的質(zhì)量擺的周期與哪些因素有關(guān)擺的周期與哪些因素有關(guān) ? ?擺的

17、周期與哪些因素有關(guān)擺的周期與哪些因素有關(guān) ? ?3.探究擺的周期和擺線長(zhǎng)度的關(guān)系探究擺的周期和擺線長(zhǎng)度的關(guān)系 控制: , 不變; 只改變 。擺球質(zhì)量擺球質(zhì)量連續(xù)擺動(dòng)連續(xù)擺動(dòng)1010次次的時(shí)間的時(shí)間( (秒秒) )擺的周期擺的周期(秒秒)很長(zhǎng)很長(zhǎng)較長(zhǎng)較長(zhǎng)較短較短擺線長(zhǎng)度擺線長(zhǎng)度擺動(dòng)幅度擺動(dòng)幅度擺線長(zhǎng)度擺線長(zhǎng)度結(jié)論：結(jié)論： 當(dāng)擺球的當(dāng)擺球的_不變時(shí)，不變時(shí)，擺的周期與擺的周期與有關(guān)，且有關(guān)，且_ _ 擺動(dòng)幅度和擺球質(zhì)量擺動(dòng)幅度和擺球質(zhì)量擺線的長(zhǎng)度擺線的長(zhǎng)度長(zhǎng)度越長(zhǎng)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，周期越長(zhǎng)。（長(zhǎng)度越短，周期越短。）周期越長(zhǎng)。（長(zhǎng)度越短，周期越短。）你知道阿基米德說(shuō)過(guò)的你知道阿基米德說(shuō)過(guò)的“大話大話”嗎？

18、嗎？“給我一個(gè)支點(diǎn)，給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能推動(dòng)地球我就能推動(dòng)地球!”推動(dòng)推動(dòng)1毫米，需要毫米，需要1萬(wàn)年！萬(wàn)年！返回 你知道阿基米德洗澡的故事嗎？阿基米德是你知道阿基米德洗澡的故事嗎？阿基米德是怎樣檢驗(yàn)出王冠的真?zhèn)蔚模磕隳芨鶕?jù)圖中情景簡(jiǎn)怎樣檢驗(yàn)出王冠的真?zhèn)蔚?？你能根?jù)圖中情景簡(jiǎn)要講述嗎？要講述嗎？1234 尊敬的皇帝陛下，我找到了檢驗(yàn)王冠真?zhèn)蔚淖鹁吹幕实郾菹?，我找到了檢驗(yàn)王冠真?zhèn)蔚姆椒?。方法了。瞧，王冠與純金塊一樣重。瞧，王冠與純金塊一樣重。 現(xiàn)在將王冠和純金塊分別放入兩個(gè)相同的盛滿(mǎn)水的盆里，并現(xiàn)在將王冠和純金塊分別放入兩個(gè)相同的盛滿(mǎn)水的盆里，并使王冠和純金塊完全浸沒(méi)在水里，讓我們來(lái)比較兩盆中溢出水的使王冠和純金塊完全浸沒(méi)在水里，讓我們來(lái)比較兩盆中溢出水的多少。陛下請(qǐng)看，放王冠的盆中水溢出的多一些，說(shuō)明王冠的體多少。陛下請(qǐng)看，放王冠的盆中水溢出的多一些，說(shuō)明王冠的體積比相同重量的純金的體積大，所以王冠