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文檔簡介
自然科學(xué)基礎(chǔ)第一頁,共288頁。第一章 自然的探索
Chapter1Explorationofthenature
第二頁,共288頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求:1、了解自然科學(xué)的過去、現(xiàn)在和將來的發(fā)展趨勢(shì)Understandingthepast,currentandfuturedevelopmenttrendofnaturalscience教學(xué)方法:1、以自學(xué)為主,采取通讀和重點(diǎn)閱讀相結(jié)合2、把教材和學(xué)習(xí)指導(dǎo)書相結(jié)合2、知道自然科學(xué)的基本研究方法Knowingthebasicresearchmethodsfornaturalscience
3、了解自然科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與教育的關(guān)系Understandingtherelationshipamongnaturalscience,technology,societyandeducation第三頁,共288頁。1、近代自然科學(xué)誕生階段的三件大事
Threeimportanteventsatthenaissancestageofmodernnaturalscience2、經(jīng)典力學(xué)中牛頓最重要的成就
Newton’smostimportantachievementinClassicalMechanics3、19世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)
Threeimportantdiscoveriesinthe19thcentury
4、20世紀(jì)科技的特點(diǎn)
Characteristicsoftechnologyinthe20thcentury
5、自然科學(xué)研究的方法
Methodsfornaturalscienceresearch
6、觀察和實(shí)驗(yàn)的意義和作用
Meaningandfunctionofobservationandexperiment
7、邏輯思維和科學(xué)假說
Methodsfornaturalscienceresearch
教學(xué)重點(diǎn):第四頁,共288頁。知識(shí)結(jié)構(gòu)自然科學(xué)發(fā)展的歷史軌跡Historytrackofnaturalsciencedevelopment
自然科學(xué)研究的基本方法Basicmethodsfornaturalscienceresearch
科學(xué)技術(shù)、社會(huì)與教育Technology,societyandeducation第五頁,共288頁。自然科學(xué)的發(fā)展歷程Developmentprocessofnaturalscience
近代自然科學(xué)誕生階段的三件大事Threeimportanteventsatthenaissancestageofneotericnaturalscience
近代自然科學(xué)發(fā)展階段的重大成就Importantachievementsatthedevelopmentstageofneotericnaturalscience
現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢(shì)Developmenttrendofmodernscienceandtechnology
第一節(jié)內(nèi)容分析第六頁,共288頁。一、自然科學(xué)發(fā)展的歷史軌跡Historytrackofnaturalsciencedevelopment要求:1、了解自然科學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段
Understandingthethreestagesofnaturalsciencedevelopment2、了解古希臘的自然科學(xué)和我國古代四大發(fā)展
UnderstandingnaturalscienceinancientGreeceandthefourgreatinventionsinancientChina第七頁,共288頁。古代Ancienttimes
近代Ancienttimes
現(xiàn)代moderntimes
人類有歷史記載的文明時(shí)期開始16世紀(jì)—19世紀(jì)歐洲20世紀(jì)開始誕生時(shí)期三個(gè)階段Threestages
第八頁,共288頁。古希臘的自然哲學(xué)NaturalphilosophyinancientGreece自然科學(xué)與哲學(xué)融為一體
Naturalscienceandphilosophymerge古代中國的四大發(fā)明、意義ThefourgreatinventionsinancientChinaandtheirmeaning
造紙、印刷術(shù)、指南針和火藥
Papermaking,printing,compassandgunpowder馬克思——“資產(chǎn)階級(jí)發(fā)展的必要前提”第九頁,共288頁。要求:了解以下三件大事對(duì)自然科學(xué)發(fā)展的影響太陽中心說向神學(xué)的挑戰(zhàn)Challengeputbyheliocentricismfortheology
血液循環(huán)學(xué)說對(duì)神學(xué)的打擊Shockputbybloodcirculationtheoryontheology伽利略為近代自然科學(xué)開辟道路Shockputbybloodcirculationtheoryontheology
二、近代自然科學(xué)誕生階段的三件大事第十頁,共288頁。太陽中心說Heliocentricism第十一頁,共288頁。代表人:波蘭天文學(xué)家哥白尼PolishastronomerCopernicus
意大利哲學(xué)家布魯諾ItalianphilosopherBruno意大利物理學(xué)家伽利略ItalianphysicistGalileo意義:改變了地球?yàn)橹行牡挠^點(diǎn),看到了運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性,向被教會(huì)奉為天經(jīng)地義的地球中心觀點(diǎn)提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)核心內(nèi)容:日心和地動(dòng)的觀點(diǎn)
HeliocentricismandCopernicantheory
第十二頁,共288頁。
Harvey’sSketchmapofbloodcirculatio
第十三頁,共288頁。血液循環(huán)學(xué)說維薩里1543年塞爾維特1553年哈維1628年心臟有四個(gè)房室Hearthasfouratrioventricules
小循環(huán)Smallcirculation(肺循環(huán))(pulmonarycirculation)大循環(huán)Bigcirculation
(體循環(huán)
)(systemiccirculation)《人體構(gòu)造》《論心臟與血液的運(yùn)動(dòng)》意義:沉重地打擊了宗教神學(xué)有關(guān)人體的荒謬說教Bloodcirculationtheory
第十四頁,共288頁。伽利略Galileo
1.用望遠(yuǎn)鏡觀察天體,為太陽中心學(xué)說提供證據(jù)2.發(fā)現(xiàn)了落體定律和拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,為經(jīng)典力學(xué)奠定了基礎(chǔ)科學(xué)成果方面
1.把實(shí)驗(yàn)方法提高到真正科學(xué)的水平,將實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法結(jié)合,創(chuàng)立了近代科學(xué)方法科學(xué)研究方面尊稱為現(xiàn)代科學(xué)之父,其工作標(biāo)志著自然科學(xué)成為獨(dú)立的科學(xué)第十五頁,共288頁。三、近代自然科學(xué)發(fā)展階段的重大成就Importantachievementsatthedevelopmentstageofneotericnaturalscience要求:1、了解物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)領(lǐng)域的重大成就Understandtheimportantachievementsinthefieldsofphysics,biology,chemistry2、掌握十九世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)(重點(diǎn))Masterthethreegreatestdiscoveriesinthe19thcentury(keypoint)第十六頁,共288頁。物理學(xué)領(lǐng)域(1)經(jīng)典力學(xué)Classicalmechanics
萬有引力定律:Lawofgravitation
自然界中一切具有質(zhì)量的物體之間都存在著相互吸引的作用力,這一引力的大小與兩物體質(zhì)量的乘積成正比,與它們之間的距離平方成反比。意義:這一定律的發(fā)現(xiàn),把天體和地面上物體的運(yùn)動(dòng)描述統(tǒng)一了起來,并深刻揭示了其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1、重要的成就第十七頁,共288頁。第一定律:慣性
Thefirstlaw:inertia一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。運(yùn)動(dòng)三定律第二定律:質(zhì)量Thesecondlaw:quality
物體的加速度跟物體所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。第三定律:作用力與反作用力定律
Thethirdlaw:Forceandcounterforce
兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。Threelawsofmotion
第十八頁,共288頁。(2)光的波動(dòng)理論Lightfluctuationtheory
牛頓的微粒說Newton'slightcorpuscletheory
惠更斯的波動(dòng)說Huygens'lightfluctuationtheory
(3)熱力學(xué)(thermodynamics)的建立和能量守恒原理(energyconservationprinciple)的發(fā)現(xiàn)(4)電磁學(xué)Electromagnetics法拉第的電磁感應(yīng)定律Faraday’slawofelectromagneticinduction麥克斯韋用數(shù)學(xué)語言概括了全部電磁現(xiàn)象,及預(yù)言電磁波的存在第十九頁,共288頁?;瘜W(xué)領(lǐng)域
Inthefieldofchemistry
(1)化學(xué)科學(xué)的確立波義耳Boylels
:提出元素element的概念;強(qiáng)調(diào)化學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)(2)燃燒的氧化學(xué)說的確立oxidationtheoryforcombustion
拉瓦錫氧化學(xué)說,創(chuàng)立了了化學(xué)元素命名方法及質(zhì)量守恒定律第二十頁,共288頁。(3)科學(xué)原子論scientificatomictheory的確立道爾頓建立了原子論,提出了第一張?jiān)訄D象表(4)化學(xué)元素周期律theperiodiclawof(chemical)elements的發(fā)現(xiàn)俄國門捷列夫、德國邁爾提出了化學(xué)元素周期律(5)有機(jī)化學(xué)organicchemistry的建立德國維勒用無機(jī)物氰和氨水全盛了有機(jī)物尿素第二十一頁,共288頁。2、十九世紀(jì)的三大發(fā)現(xiàn)(重點(diǎn))能量守恒與轉(zhuǎn)化定律Lawofconservationandconversionofenergy
細(xì)胞學(xué)說Celltheory達(dá)爾文的生物進(jìn)化論Darwin’sTheoryofBiologicalEvolution第二十二頁,共288頁。熱力學(xué):由研究當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī)的效率開始,進(jìn)而描述 熱和功的相互轉(zhuǎn)化及其在數(shù)量上的關(guān)系的規(guī)律能量守恒與轉(zhuǎn)化定律:
是19世紀(jì)自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)之一,它揭示了熱、力、電和化學(xué)等各種運(yùn)動(dòng)形式之間的轉(zhuǎn)化和統(tǒng)一性,使自然界的運(yùn)動(dòng)形式達(dá)到空前的綜合和統(tǒng)一。這是繼牛頓力學(xué)體系以來物理學(xué)的最大成就。能量守恒與轉(zhuǎn)化定律Lawofconservationandconversionofenergy
第二十三頁,共288頁。細(xì)胞學(xué)說的建立Establishmentofcelltheory細(xì)胞是一切有機(jī)體結(jié)構(gòu)和發(fā)育的基本單位,有機(jī)體的發(fā)育,就是細(xì)胞的分化和形成的過程胡克第一個(gè)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞(小室)施萊登提出細(xì)胞是一切植物結(jié)構(gòu)的基本單位施旺把這一學(xué)說擴(kuò)大到動(dòng)物學(xué)界1665年1838年1839年意義:證明了有機(jī)體在結(jié)構(gòu)和發(fā)育上的統(tǒng)一性,是生物科學(xué)史上的重大綜合第二十四頁,共288頁。達(dá)爾文的進(jìn)化論產(chǎn)生前提:18—19世紀(jì)的比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)和古生物學(xué)的發(fā)展,是生物進(jìn)化論產(chǎn)生的科學(xué)前提。核心思想:自然選擇學(xué)說naturalselectiontheory (適者生存,不適者淘汰)
(survivalofthefittest,eliminationoftheundesirable)重要意義:
細(xì)胞學(xué)說和達(dá)爾文進(jìn)化論是19世紀(jì)生物科學(xué)史上的大事件,揭示了生物界的統(tǒng)一性及其發(fā)展的規(guī)律。這是生物科學(xué)發(fā)展史上的一次空前的綜合,是生物科學(xué)的里程碑。恩格斯把它們與能量守恒和轉(zhuǎn)化定律一起譽(yù)為19世紀(jì)三大發(fā)現(xiàn)。Darwin’sTheoryofBiologicalEvolution第二十五頁,共288頁。四、現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢(shì)Developmenttrendofmodernscienceandtechnology科學(xué)技術(shù)經(jīng)歷了全面空前的革命物理學(xué)領(lǐng)域:建立了以相對(duì)論thetheoryofrelativit和量子論thequantumtheory.為支柱的現(xiàn)代物理學(xué)體系等化學(xué)領(lǐng)域:
對(duì)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)有了更深入的認(rèn)識(shí),建立起分子工程學(xué)這門新學(xué)科生物學(xué)領(lǐng)域:
揭示了DNA的結(jié)構(gòu)和遺傳密碼,遺傳工程在新的技術(shù)革命中將發(fā)揮更巨大的作用第二十六頁,共288頁??茖W(xué)走向新的綜合Sciencetendstowardsnewintegration
人們的視野在微觀和宏觀兩方面都擴(kuò)大10萬倍以上,對(duì)自然界有更深入的了解,使生物學(xué)與化學(xué)、物理學(xué)結(jié)合得更加密切,越來越多的事實(shí)證明,重大科技成果,都將是綜合研究的結(jié)果。
科技成為第一生產(chǎn)力,人類生活發(fā)生巨大變化Scienceandtechnologyhasbecomethefirstproductivity,humanlifehastakenimmensechanges.
進(jìn)入20世紀(jì)后,科技對(duì)生會(huì)的推動(dòng)作用越來越顯著,對(duì)人類歷史發(fā)展和國家興衰起著決定作用。人類生活質(zhì)量提高,壽命延長,并追求人與自然的和諧。第二十七頁,共288頁。第二節(jié)內(nèi)容分析自然科學(xué)研究的過程Theprocessofnaturalscientificresearch
觀察和實(shí)驗(yàn)方法Observationandexperimentalmethods觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理和總結(jié)Observationandexperimentalmethods
第二十八頁,共288頁。一、自然科學(xué)研究的過程要求:知道自然科學(xué)研究經(jīng)歷幾個(gè)過程Theprocessofnaturalscienceresearch
Knowhowmanystepsareneededtocarryoutnaturalscienceresearch第二十九頁,共288頁。自然科學(xué)研究的過程選擇和確定研究的課題制訂進(jìn)行研究的計(jì)劃選擇觀察實(shí)驗(yàn)方法將得到的結(jié)果分析歸納作出解釋這是一個(gè)不斷提出問題和解決問題的過程ChooseanddeterminetheresearchtopicDesigntheresearchChoosemethodsforobservationandexperimentAnalyze,conclude,andexplaintheresults第三十頁,共288頁。選題調(diào)查研究作開題報(bào)告如何進(jìn)行選題:Howtochooseresearchtopic
制定工作方案和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃Surveyresearch
Presentreportonresearchtopic
Chooseresearchtopic
Makeworkingschemeandthedesignofexperiment
第三十一頁,共288頁。制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的基本程序確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_指導(dǎo)理論選定實(shí)驗(yàn)方法、步驟配備實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果處理Workingoutbasicprocedureforthedesignofexperiment第三十二頁,共288頁。二、觀察和實(shí)驗(yàn)方法要求: 1、了解觀察和實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系與區(qū)別Understandtheaffiliationanddifferencebetweenobservationandexperiment.
2、了解直接觀察和間接觀察的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)Understandtheadvantagesanddisadvantagesrespectivelyofdirectobservationandindirectobservation.
3、了解直接實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系Understandtheaffiliationanddifferencebetweendirectexperimentandsimulativeexperiment.Observationandexperimentalmethods第三十三頁,共288頁。1、觀察和實(shí)驗(yàn)的區(qū)別與聯(lián)系Theaffiliationanddifferencebetweenobservationandexperiment聯(lián)系:都是科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),是科學(xué)研究的基本方法.區(qū)別:
觀察(observation)是在自然條件下進(jìn)行的,有局限性;不利于認(rèn)清最本質(zhì)的、起決定作用的內(nèi)部規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)(experiment)可以能夠人為地變革和控制自然對(duì)象,再現(xiàn)最本質(zhì)的方面,而且具有可重復(fù)性。第三十四頁,共288頁。觀察分類:根據(jù)獲取觀察對(duì)象的方式直接觀察Directobservation
間接觀察Indirectobservation定性觀察Qualitativeobservation
定量觀察Quantitativeobservation
根據(jù)獲取觀察對(duì)象的要求
分類的目的是為了從不同角度考察觀察活動(dòng),加深對(duì)觀察的理解Observation第三十五頁,共288頁。定性觀察和定量觀察概念:是考察自然界事物是否具有某種特性, 以及事物之間是否有某種聯(lián)系特點(diǎn):獲得的有關(guān)觀察對(duì)象的性質(zhì)、特征 是大致的、不確定的、粗略的定性觀察定量觀察概念:是借助科學(xué)儀器來測量觀察對(duì)象的各種數(shù)量關(guān)系,刻劃對(duì)象數(shù)量特征,因而定量觀察又稱為觀測或測量。特點(diǎn):獲得的有關(guān)觀察對(duì)象的性質(zhì)、特征 是確定的、定量的Qualitativeobservationandquantitativeobservation第三十六頁,共288頁。直接觀察和間接觀察直接觀察特點(diǎn):是觀察者用感覺器官對(duì)觀察對(duì)象進(jìn) 行觀察,形成直接經(jīng)驗(yàn)知識(shí),存在問題:存在局限性,有時(shí)還有錯(cuò)覺(受感官的局限性影響)Directobservationandindirectobservation
Directobservation第三十七頁,共288頁。第三十八頁,共288頁。間接觀察特點(diǎn):使用觀測儀器對(duì)進(jìn)行觀察優(yōu)越性:擴(kuò)大觀察范圍、提高觀察的精確性提高觀察速度、能使感覺形式發(fā)生轉(zhuǎn)換存在問題:1.不如直接觀察生動(dòng)、簡便易行 2.儀器發(fā)生問題,可能導(dǎo)致觀察失誤 3.觀察不能改變或控制對(duì)象indirectobservation第三十九頁,共288頁。分類:直接實(shí)驗(yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)直接實(shí)驗(yàn)概念:實(shí)驗(yàn)者用實(shí)驗(yàn)手段直接作用于所研究的 現(xiàn)象或?qū)ο蟮膶?shí)驗(yàn)?;境绦颍簻?zhǔn)備階段(決定實(shí)驗(yàn)成敗的一個(gè)關(guān)鍵)實(shí)施階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理階段實(shí)驗(yàn)Experimentdirectexperimentandsimulativeexperimentdirectexperiment第四十頁,共288頁。模擬實(shí)驗(yàn)概念:實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)手段是通過與原型相似的模 擬對(duì)象間接作用于所研究的現(xiàn)象或?qū)ο蟮?。作用:用于那些不能?duì)其進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)的對(duì)象,嘗 試用與原來對(duì)象相似的某個(gè)對(duì)象(替代物) 作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)象模型的二重性:Doublecharacteristicsofmodel一方面是實(shí)驗(yàn)者運(yùn)用實(shí)驗(yàn)工具實(shí)行實(shí)際變革的對(duì)象另一方面它只是客觀原型的替代物,是實(shí)驗(yàn)者用以認(rèn)識(shí)原型的工具simulativeexperiment第四十一頁,共288頁。分類:自然模型——是從自然界已有的事物中選擇出來的替Naturalmodel
代物,如醫(yī)學(xué)上、生物學(xué)上用的模型人造模型——按照原型先人為制造一個(gè)模型,用以Artificialmodel
代替原型進(jìn)行一些性能測試程序:準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和結(jié)果處理階段特別注意:選擇恰當(dāng)?shù)哪P?,且要求?shí)驗(yàn)在與原型所處的條件基本相似的情況下進(jìn)行,才能使實(shí)驗(yàn)獲得的信息可靠,才能有效地類推到原型上去。第四十二頁,共288頁。實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行觀察研究的特點(diǎn):可以純化研究對(duì)象可以強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)對(duì)象可以加速、再現(xiàn)或模擬自然過程實(shí)驗(yàn)可將對(duì)象置于嚴(yán)格控制的條件下,排除各種偶然、次要、外界等因素的干擾,便于提示客觀規(guī)律為了揭示某些變化的規(guī)律或本質(zhì),要把某些條件強(qiáng)化,在強(qiáng)化的條件下研究對(duì)象模擬實(shí)驗(yàn)可以縮短自然現(xiàn)象的周期BeabletopurifytheobjectforresearchBeabletointensifytheobjectforresearch
Simulativeexperimentcanshortentheperiodofnaturalphenomena.第四十三頁,共288頁。三、觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理和總結(jié)要求: 1、了解科學(xué)抽象活動(dòng)類型Understandthetypesofscientificabstractactivities
2、了解假說及其檢驗(yàn)方法Understandhypothesisandthemethodforverifyingit
3、了解自然科學(xué)發(fā)展途徑UnderstandthepathwayofnaturalsciencedevelopmentSortandsummarizetheresultsofobservationandexperiment.第四十四頁,共288頁。感性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)自然觀察實(shí)驗(yàn)客觀事物的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律科學(xué)的抽象活動(dòng)邏輯思維直覺、靈感1、感性認(rèn)識(shí)→理性認(rèn)識(shí)的過程Sensitivecognition→rationalcognitionSensitivecognitionrationalcognitionNaturalobservationexperimentScientificabstractactivity
EssenceandtheruleofmotionofobjectivethingsLogicthinking,intuition,inspiration
第四十五頁,共288頁。1)邏輯思維
在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用概念、判斷、推理等思維形式對(duì)客觀世界間接的、概括的反映過程。Thebasicmethodforlogicthinking比較-分類法、分析綜合法、歸納—演繹法、2)邏輯思維的基本方法Intuitionandinspiration3)直覺和靈感4)數(shù)學(xué)方法LogicthinkingMethodofcomparison-classification,methodofanalysisandsynthesis,methodofinduction-deductionMathematicmethod第四十六頁,共288頁。
5)假說及其檢驗(yàn)假說既是一種科學(xué)方法,也是科學(xué)研究的成果基本特征:具有一定的科學(xué)根據(jù) 具有一定的猜測性感性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)假說邏輯分析法實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)法假說檢驗(yàn)方法(科學(xué)理論)Hypothesisanditsverification
第四十七頁,共288頁。自然科學(xué)就是沿著以下發(fā)展途徑,越來越豐富和完善的。假說 理論 新假說 新理論……自然科學(xué)發(fā)展途徑:越來越豐富和完善的。Pathwayofnaturalsciencedevelopment(hypothesis)(theory) (new
hypothesis)(new
theory)第四十八頁,共288頁。第三節(jié)內(nèi)容分析
科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)(STS)Science,technologyandsociety(STS)
科學(xué)教育的內(nèi)涵Meaningofscientificeducation
第四十九頁,共288頁。一、科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)(STS)要求: 了解STS的內(nèi)涵、基本精神Understand
themeaning
and
basic
spirit
of
STS
Science,technologyandsociety(STS)第五十頁,共288頁。1、科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的內(nèi)涵Themeaningofscience,technologyandsociety
是近年來世界各國科學(xué)教育改革中形成的一種新的科學(xué)教育構(gòu)想,是以強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系和科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活和發(fā)展中的應(yīng)用為指導(dǎo)思想而組織實(shí)施的科學(xué)教育。把科學(xué)教育和當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展、社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活緊密結(jié)合起來第五十一頁,共288頁。精神: 把科學(xué)教育和當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展、社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活緊密結(jié)合起來,從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自己生活中與科學(xué)有關(guān)的問題作出決策的能力。第五十二頁,共288頁。二、科學(xué)、科學(xué)教育科學(xué)活動(dòng)三要素:Threefactorsofscientificactivity
探索——對(duì)人類生存的宇宙的探索;Exploration-theexplorationforthecosmosinwhichhumanbeingsexist解釋——對(duì)探索過程中各種事物所做的解釋;Explanation-theexplanationforallthethingsintheprocessofexploration;檢驗(yàn)——對(duì)所作解釋的檢驗(yàn)。Verification–theverificationfortheexplanationthathasbeenmade.內(nèi)涵:科學(xué)知識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)方法Scientificknowledge,scientificspirit,scientificattitudeandscientificmethodMeaning第五十三頁,共288頁。第二章:自然界的物質(zhì)性Chapter2Corporalityofthenature第五十四頁,共288頁。知識(shí)結(jié)構(gòu)地球概況GeneralsituationoftheEarth自然界的物質(zhì)Materialsofthenature
地球上的生物CreaturesoftheEarth第五十五頁,共288頁。地球在宇宙中的位置:恒星、行星、銀河系、太陽及八大行星star,planet,galaxy,theSunandtheeightmajorplanets地球及其圈層結(jié)構(gòu):形狀、大小、外部圈層、內(nèi)部圈層
Shape,size,externalsphereinternalsphere.地球的表面形態(tài):海陸分布land-seadistribution
第一節(jié)知識(shí)點(diǎn)分析第五十六頁,共288頁。一、地球在宇宙中的位置TheEarth’spositioninthecosmos宇宙銀河系太陽系地球地球在浩瀚的宇宙中顯得十分渺小第五十七頁,共288頁。宇宙組成:宇宙是空間和時(shí)間的統(tǒng)一,是物質(zhì)世界,包 括天體和彌漫物質(zhì)。包括恒星、行星、衛(wèi)星、星云、慧星、流星等天體類型天體之間相互吸引環(huán)繞旋轉(zhuǎn),形成了不同的天體系統(tǒng)(地月系、太陽系、銀河系、總星系)Thecelestialbodyincludesstar,planet,satellite,nebula,comet,meteorandothertypes.Thecelestialbodiesattract,surroundandrevolvearoundeachother,formingdifferentcelestialsystems(theEarth-Moonsystem,solarsystem,MilkyWaygalaxy,metagalaxy)第五十八頁,共288頁。1、恒星與行星
恒星由熾熱的氣體組成,能夠自身發(fā)光的球形或類似球形的天體(太陽是離地球最近的恒星)Starisconstitutedofbroilinggas,globalorsemi-globalcelestialbodythatcanemitlightbyitself(theSunistheclosetstartotheEarth)特點(diǎn):飛快地運(yùn)動(dòng)著、一般能發(fā)光發(fā)熱Characteristics:Fleetinglymoveandgenerallycanemitlightandheat.行星是環(huán)繞恒星公轉(zhuǎn)的天體,有大行星和小行星之分Planetisthecelestialbodythatrevolvesaroundthestar,anddividedintoplanetandAsteroid.Starandplanet第五十九頁,共288頁。恒星的主要物理性質(zhì):光度Luminosity
亮度Brightness恒星本身的發(fā)光程度,即它表面所發(fā)光量的強(qiáng)弱,用絕對(duì)星等表示恒星在地球上的受光強(qiáng)度,即肉眼所見恒星明亮程度的大小,用視星等表示視星等分為六級(jí),一級(jí)最亮,六級(jí)最暗第六十頁,共288頁。宇宙中有10億個(gè)類似銀河系的星系距地球最遠(yuǎn)的星系約距離150億光年宇宙中已觀測到的所有星系稱為總星系2、銀河系由無數(shù)恒星和星際物質(zhì)組成圓盤狀中部為核球四周為銀盤MilkyWaygalaxy第六十一頁,共288頁。日 冕色球光 球太陽內(nèi)部太陽大氣的底層,厚度500千米,在太陽大氣中密度最高,是整個(gè)太陽中最明亮的部分,光輻射從這里發(fā)出太陽大氣的中層厚度約2000千米,亮度僅及光球的千分之一密度也較低,邊緣呈鋸齒形(日餌),是強(qiáng)烈的上升氣流所致厚度為太陽半徑的幾倍,密度、亮度很低,其氣體粒子不斷向外擴(kuò)散,形成太陽風(fēng)溫度3、太陽TheSun
第六十二頁,共288頁。4.太陽系的八大行星第六十三頁,共288頁。物理性質(zhì):(除冥王星)類型包括行星代表行星特點(diǎn)類地行星(內(nèi)行星)水星Mercury,金星Venus,地球Earth,火星Mars地球離太陽距離近,質(zhì)量較小,平均密度高,以重物質(zhì)為主,溫度也高,自轉(zhuǎn)速度慢,衛(wèi)星少類木行星木星Jupiter,土星Saturn,天王星Uranus海王星Neptune木星離太陽的距離遠(yuǎn),質(zhì)量較大,平均密度低,以輕物質(zhì)為主,多無固體表面,溫度很低外行星太陽系的八大行星Eightplanetsofsolarsystem第六十四頁,共288頁。八大行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:Theruleofthemotionoftheeightplanets近圓性Quasi-circular共面性Coplanar同向性Coplanar:指所有行星軌道的偏心率都很小,幾乎近于圓形:所有行星的公轉(zhuǎn)軌道面都是比較接近的,大體在一個(gè)平面上,與地球軌道面的交角都不大:指行星繞日公轉(zhuǎn)的方向是相同的,也同太陽自轉(zhuǎn)的方面一致第六十五頁,共288頁。二、地球及其圈層結(jié)構(gòu)TheEarthandtheEarth’sspherestructure1、地球的特征及意義與太陽的距離適中,日地平均距離1.196×108千米梨狀體——赤道半徑大于兩極半徑,且北極略 突、南極略平巨大的體積:平均半徑6371千米、 赤道半徑6378千米極地半徑6357千米、體積1.083×1012立方千米巨大的質(zhì)量:5.976×1027克接受太陽熱輻射是適中的,地球表面形成了適宜的溫度,對(duì)生命圈的出現(xiàn)十分重要形成強(qiáng)大的引力,避免地表大氣逸散到外層空間去,對(duì)生命的存在有利是地表自然環(huán)境產(chǎn)生的基礎(chǔ)也是生命產(chǎn)生和維持的必要條件球狀的形態(tài)使地球上各處太陽高度不同,造成熱量的帶狀分布和自然現(xiàn)象的復(fù)雜多樣第六十六頁,共288頁。
外部圈層大氣圈atmosphere水圈hydrosphere生物圈biosphere地殼
theEath'scrust地幔TheEarth'smantle
地核theEarth’score超外圈——磁層
magnetosphere
人類居住場所地球的圈層結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)部圈層地球的圈層結(jié)構(gòu)(同心圈層)theEarth’sspherestructure(concentricalsphere)
第六十七頁,共288頁。1、地球的外部圈層
TheEarth’sOuterspheres
大氣圈、水圈和生物圈既是相互區(qū)別和相互獨(dú)立的,又是相互滲透和相互作用的與人類生活密切相關(guān)的圈層Atmosphere,hydrosphere,andbiospherearedifferentandindependentfromeachother,penetrateandactoneachother.第六十八頁,共288頁。特點(diǎn):越向外密度越小,大氣總質(zhì)量的70%--75%集中在對(duì)流層對(duì)流層與人的生活有關(guān),如天氣現(xiàn)象作用:對(duì)生物圈的形成、發(fā)育和保護(hù)有很大的作用(1)大氣圈Hydrosphere
(2)水圈Hydrosphere包括液態(tài)水、固態(tài)水和汽態(tài)水(3)生物圈Biosphere是地球特有的圈層,和大氣圈、水圈甚至地殼交織在一起第六十九頁,共288頁。2、地球的內(nèi)部構(gòu)造TheEarth’sinnerstructure
古登堡界面莫霍界面地核康德拉界面地殼地幔地表地殼及地幔頂部稱為巖石圈地球內(nèi)部約2900千米的深處第七十頁,共288頁。硅鋁層—Saliclayer
硅美層—Siamlayer地殼分為大陸型和大洋型,前者為雙層結(jié)構(gòu),后者為單元層結(jié)構(gòu)元素組成:90多種,氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀含量最高,其中氧的含量最大,硅次之(1)地殼結(jié)構(gòu):以次一級(jí)的不連續(xù)面(康拉德面)分為兩層富含氧化硅和氧化鋁,巖性以沉積巖和花崗巖為主,大陸地殼特有,大洋地殼缺失富含氧化硅和氧化鎂,巖性由玄武巖和輝長巖構(gòu)成,厚度5—8千米StructureoftheEarth’scrust:Dividedbythesecondarydiscontinuousplane(Kant-laplace’splane)intotwolayersElementcomponents
第七十一頁,共288頁。(2)地幔theEarth’smantle
結(jié)構(gòu):上地幔(含軟流圈)、下地幔位置:位于巖石圈之下,在上地幔60—250千米深度范圍內(nèi)地質(zhì)意義:可能是巖漿的源地,并與地球表面的許多活動(dòng) 有密切的關(guān)系,造成地幔對(duì)流、海底擴(kuò)張和板 塊構(gòu)造,在地表出現(xiàn)地震和火山現(xiàn)象,形成有 用的礦藏。軟流圈Structure:uppermantle(includesasthenosphere),uppermantle.第七十二頁,共288頁。結(jié)構(gòu):外核Outercore
——由鐵、硅、鎳等構(gòu)成,呈熔融態(tài)或近于液態(tài)內(nèi)核Innercore
——由鐵和鎳構(gòu)成,可能為固態(tài)作用:由于外核流體的運(yùn)動(dòng),根據(jù)磁流體力學(xué)的規(guī)律 而形成地球磁場(3)地核theEarth'score
(4)地球表層TheEarth’ssurface是一個(gè)獨(dú)特的物質(zhì)體系,大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈互相滲透、交錯(cuò)重疊的復(fù)雜綜合體,是人類生活的場所第七十三頁,共288頁。三、地球的表面形態(tài)ConfigurationoftheEarth’ssurface 1.海陸分布Ocean-landdistribution
海洋:形成統(tǒng)一的世界大洋unifiedworldoceanhasformed陸地:沒有統(tǒng)一的世界大陸unifiedworldlandhasnotformed特點(diǎn):海洋面積占有突出優(yōu)勢(shì)(70.8%)地球表面海陸分布十分不均(北半球陸地多于南半球,東半球的陸地面積大于西半球)海洋的平均深度遠(yuǎn)大于陸地的平均高度(馬里亞納海溝、珠穆朗瑪峰)第七十四頁,共288頁。洋是主體和中心(89%),海是次要的(11%),位于大洋的邊緣Theoceanisprincipalpartandcenter(89%),theseaisminor(11%)whichislocatedontheedgeoftheocean.世界大洋——太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋
Worldoceans:PacificOcean,AtlanticOcean,IndianOceanandArcticOcean?!刂泻?、內(nèi)海和邊緣海
Worldoceans:PacificOcean,AtlanticOcean,IndianOceanandArcticOcean海洋底部地貌形態(tài):大陸架、大陸坡、大洋盆地Geomorphologicconfigurationoftheoceanbottom:continentalshelf,continentalslope,oceanbasin.2.海洋的形態(tài)Configurationofocean第七十五頁,共288頁。3.陸地的形態(tài)Configurationofland分類:大陸、島嶼continent,island世界大陸組成:亞歐大陸、非洲大陸、北美洲大陸、南美洲大陸、澳大利亞大陸和南美洲大陸Asian-EuropeanContinent,AfricanContinent,NorthAmericaContinent,SouthAmericaContinent,AustralianContinentandAntarcticContinent陸地地形:高原、平原、山地、丘陵、盆地Terrainofcontinent:plateau,plain,mountainousregion,hill,basin第七十六頁,共288頁。第二節(jié)知識(shí)分析
物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)(原子)、分類
Composition,structure(atom)andclassificationofthesubstance物質(zhì)的量Quantityofthesubstance
溶液的濃度Concentrationofsolution
鹵族元素Haloidelement
氧化--還原反應(yīng)Oxidation-reductionreaction
氧族元素Oxygenfamilyelement堿金屬元素Alkalimetalselement
溶液的酸堿性Acidityandalkalineofsolution
元素周期律Periodiclawofelements
有機(jī)化合物Organiccompound
分散系Dispersionsystem
第七十七頁,共288頁。1、組成:由90多種元素按不同形式結(jié)合而成Composition:Composedofmorethan90elementswhicharecombinedindifferentforms有關(guān)概念:元素、單質(zhì)、化合物、化合價(jià)、化學(xué)式等Relevantconcept:element,single,compound,valency,chemicalformulas,etc.一、物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)Compositionandstructurethesubstances第七十八頁,共288頁。2、結(jié)構(gòu)structure
構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子或離子等Theparticulatesthatcomposethesubstanceincludemolecule,atom,orion,etc.質(zhì)子數(shù)相同的一類原子是同一種元素質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子稱為同位素原子:是參與化學(xué)反應(yīng)的最小微粒質(zhì)子+中子e-原子核Atom:thesmallestparticulatethatparticipatesinchemicalreaction第七十九頁,共288頁。領(lǐng)會(huì)原子核外電子在核外空間的分布:能量較低的,通常在距核較近的區(qū)域運(yùn)動(dòng);能量較高的,通常在距核較遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)
QP
O
N
MLKL原子核電子可看作在能量不同的電子層上運(yùn)動(dòng)——核外電子的分層排布Comprehendthedistributionofatomicextranulearelectronintheextranulearspace.第八十頁,共288頁。核外電子分層排布規(guī)律各電子層上最多只能有2n2個(gè)電子運(yùn)動(dòng)電子排布要符合能量最低原理任何原子的最外電子層最多只能有8個(gè)電子,次外電子最多只能有18個(gè)電子,而從外往里數(shù)最多只能有32個(gè)電子對(duì)照三條規(guī)律:能畫出具有核電荷數(shù)1—20的元素原子核外電子的分層排布和稀有氣體元素原子核外電子的分層排布表thelawofthelayeredassignmentofextranulearelectrons.第八十一頁,共288頁。3、分類物質(zhì)混合物純凈物單質(zhì)Singlesubstance化合物Compound
金屬
metal非金屬nonmetal無機(jī)化合物Inorganiccompound
有機(jī)化合物Organiccompound
氧化物oxide酸、堿、鹽acid,alkali,salt烴hydrocarbon
烴的衍生物derivativesofhydrocarbon
SubstanceMixture
Puresubstance
第八十二頁,共288頁。
二、物質(zhì)的量Quantityofthesubstance
不是質(zhì)量,是一種物理量,表示大量微粒集合體的物理量的單位——摩爾Notthequality,butakindofphysicquantum,andtheunittoexpressthephysicquantumofthecollectiveofalotofparticulates科學(xué)上規(guī)定用12g碳-12所含的碳原子作為物質(zhì)的量的單位,稱為1摩爾。Itisscientificallyprescribedtousethenumberofcarbonatomcontainedin12gcarbon-12astheunitofquantityofthesubstance,anditiscalledonemol每摩爾物質(zhì)均含6.02×1023個(gè)碳原子Onemolofeverysubstancecontains6.02×1023carbonatoms第八十三頁,共288頁。三、溶液的濃度Concentrationofsolution
定義:以1L溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示溶 液的濃度,稱為物質(zhì)的量濃度,又稱摩爾濃度C表示方法:質(zhì)量百分比濃度、物質(zhì)的量濃度Meansforexpressing:percentagebyamount-of-substanceconcentrationDefinition:theconcentrationofsolutionisexpressedbythequantityofsolutein1Lsolution,whichiscalledtheamount-of-substanceconcentration,alsocalledmolconcentrationC
第八十四頁,共288頁。第三章自然界的運(yùn)動(dòng)性Chapter3Motionofthenature第八十五頁,共288頁。本章知識(shí)結(jié)構(gòu)物體的最簡單運(yùn)動(dòng)形式
Thesimplestmotionmannerofobject
天體的運(yùn)行Motionofcelestialbody
第八十六頁,共288頁。運(yùn)動(dòng)的表示法:Meaningofmotion運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性、三種變速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力Motionandforce
功和能workandenergy
第一節(jié)物體的最簡單運(yùn)動(dòng)方式第八十七頁,共288頁。1、參照系frameofreference例:一位學(xué)生在作文中寫到:“紅日從東方冉冉升起,我坐在奔馳的火車?yán)?,靜靠在椅背上,欣賞著窗外的景物,只見路旁的樹木急速地向后退去……”試指出“升起”、“奔馳”、“靜靠”、“后退”這幾種運(yùn)動(dòng)形式所對(duì)應(yīng)的參照物。運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)于參照物來說的(說出運(yùn)動(dòng)形式的參照物是重點(diǎn))一、運(yùn)動(dòng)的表示法MeaningofsportmethodSportisalloppositeinaccordingtoathingtosay.第八十八頁,共288頁。辯證唯物主義觀點(diǎn)Dialecticalmaterialismviewpoint
運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的:Motionisabsolute
自然界中沒有不運(yùn)動(dòng)的物體(運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的屬性)運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的:Motionisopposite
相對(duì)于參照系來說的,不存在“絕對(duì)”靜止的物體
隨著時(shí)間的變化,物體位置在改變,用坐標(biāo)系描述:(1)直線坐標(biāo)系:X=OA(O是原點(diǎn))(2)平面直角坐標(biāo)系第八十九頁,共288頁。
2、位移Moves
空間位置的變化(運(yùn)動(dòng)造成的)Thevarietyofspaceposition(duetomotion)是一個(gè)既有大小,又有方向的量,是一個(gè)矢量Itisvector,whichhasquantityanddirection.
表示:直線AB弧線ABRepresentation:ThestraightlineABcurveAB
第九十頁,共288頁。3、速度和加速度Speedandacceleration速率:s=vtv是速率,單位米/秒只表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢,不表示運(yùn)動(dòng)方向速度:是大小為V(速率)和方向(物體運(yùn)動(dòng)方向)
的矢量加速度:a運(yùn)動(dòng)速度大小或方向在不斷變化,矢量表示單位時(shí)間內(nèi)速度的變化,單位為米/秒2
第九十一頁,共288頁。在關(guān)速度和加速度的幾點(diǎn)注意:(1)速度很大,加速度不一定很大,也可能為零。如:勻速直線飛行的超音速飛機(jī)(2)速度變化大(?。?,加速度不一大(小),由于加速度是描述速度變化快慢的量(3)加速度的方向不是速度的方向,而是跟速度變化的方向一致汽車加速:速度↑,加速度與速度方向相同,
速度矢量加長,加速度為正值汽車減速:速度↓,加速度與速度方向相反,
速度矢量變短,加速度為負(fù)值Importantpointsaboutspeedandacceleration:第九十二頁,共288頁。4、幾種變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律勻加速直線運(yùn)動(dòng):以變化的速率沿直線運(yùn)動(dòng)Uniformlyacceleratedstraightlinemotion
——v=v0+at——自由落體運(yùn)動(dòng)是典型的勻加速運(yùn)動(dòng)判斷:棉花和石塊從高處下落的速度是否一樣?
(現(xiàn)場演示)結(jié)論:以同樣的加速度下落依據(jù):伽利略發(fā)現(xiàn)(在真空中)重力加速度對(duì)
一切物體都是相同的a=g=9.8m/s2Regulationsofseveralvariablemotions第九十三頁,共288頁。勻速圓周運(yùn)動(dòng):Uniformcircularmotion
以恒定的速率v在半徑為r的圓周上的運(yùn)動(dòng) 如:機(jī)器上的飛輪、人造地球衛(wèi)星及天體的運(yùn)行——速率不變,但運(yùn)動(dòng)方向不斷改變,——?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)——加速度為向心加速度a=v2/R,永遠(yuǎn)和速度垂直第九十四頁,共288頁。簡振運(yùn)動(dòng)
Normalmodeofvibration
物體在中心平衡位置附近來回地振蕩式運(yùn)動(dòng)例:時(shí)鐘擺的轉(zhuǎn)動(dòng)、樂器弦的顫動(dòng)——復(fù)雜的振動(dòng)(聲音的振動(dòng))是若干個(gè)簡振運(yùn)
動(dòng)的合成——振動(dòng)是一種周期性運(yùn)動(dòng)——公式見書(只要求會(huì)直接代入數(shù)據(jù)作簡單運(yùn)算)第九十五頁,共288頁。二、運(yùn)動(dòng)和力Motionandforce
要求:1、牛頓第一定律:Newtonthefirstlaws
知道力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因2、牛頓第二定律:
Newtonthesecondlaws
能夠認(rèn)識(shí)力、加速度和質(zhì)量三者之間的關(guān)系3、牛頓第三定律:Newtonthethirdlaws
知道作用力和反作用力的關(guān)系第二、第三定律是重點(diǎn)第九十六頁,共288頁。1、牛頓第一定律Newtonthefirstlaws
物體不受外力作用(或外力的合力為零)時(shí),將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到外力改變它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止?!獞T性定律Inertiallaws
——慣性是物體的屬性,反映物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難
易程度——力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(得到加速度)——質(zhì)量是物體慣性的量度(質(zhì)量大不易改變狀態(tài))如:殲擊機(jī)盡可能減小質(zhì)量,提高戰(zhàn)斗靈活性第九十七頁,共288頁。2、牛頓第二定律Newtonthesecondlaws
物體受到外力作用時(shí),物體的加速度與作用在物體上的合外力正比,與物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力的方向一致。F=Kma(K=1)——只適用于質(zhì)點(diǎn)或能看成質(zhì)點(diǎn)的物體的運(yùn)動(dòng)——a為合外力作用下得到的加速度——力改變加速度隨著改變,合外力0零時(shí),加速度0——力的單位為牛頓(N),質(zhì)量為千克(kg),加速度為米/米2重點(diǎn)內(nèi)容第九十八頁,共288頁。3、牛頓第三定律Newtonthethirdlaws
兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力,同在一直線上,大小相等,方向相反——作用力與反作用力定律
action—reactionlaws
——與物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)——成對(duì)出現(xiàn),成對(duì)消失——分別作用于兩個(gè)物體上,不能相互抵消——作用力與反作用力總是屬于同種性質(zhì)的力重點(diǎn)內(nèi)容第九十九頁,共288頁。1、功work
——物體在力的方向上有位移,稱力對(duì)物體做了功 如:人的行走、火箭升空——W=Fs(單位分別是J、N、m)——功只有大小而無方向三、功和能workandenergy
第一百頁,共288頁。2、動(dòng)能與動(dòng)能定理kineticenergyandkineticenergyaxioms
動(dòng)能:物體運(yùn)動(dòng)而顯示出具有做功的本領(lǐng) ——Ek=?Mv02 ——物體具有動(dòng)能就能克服外力做功,消耗本
身的動(dòng)能;若外力對(duì)物體做功,物體動(dòng)能
就會(huì)加大 如汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,克服阻力做功動(dòng)能定理:合外力所做的功,等于物體動(dòng)能的改變量 W=Ekt–Ek0
——?jiǎng)幽芏ɡ淼膽?yīng)用:動(dòng)物奔跑第一百零一頁,共288頁。3、重力勢(shì)能和引力勢(shì)能Gravitypotentialenergyandgravitationpotentialenergy
要求: 1、結(jié)合實(shí)際學(xué)習(xí)重力勢(shì)能 2、會(huì)計(jì)算物體的重力勢(shì)能第一百零二頁,共288頁。(1)重力勢(shì)能
Gravitypotentialenergy
相對(duì)于地球的位置而具有的能——具有重力勢(shì)能的物體通過位置變化,對(duì)外做功——重力對(duì)物體做功的結(jié)果,使物體位置發(fā)生變化——Ep=Gh=mgh(以地面作為重力勢(shì)能的零點(diǎn))——重力勢(shì)能屬于地球和物體所組成的物體系統(tǒng),不能用來計(jì)算離地球很遠(yuǎn)處的勢(shì)能——運(yùn)動(dòng)員跳高的解釋第一百零三頁,共288頁。(2)引力勢(shì)能Gravitationalpotentialenergy
任何兩個(gè)物體間存在著萬有引力定律 F=G在離地球距離很遠(yuǎn)時(shí),物體在m2距m1為r點(diǎn)的勢(shì)能為Ep=-r2m1m2Gm1m2r引力勢(shì)能距地球無窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零第一百零四頁,共288頁。4、碰撞Collision
要求:1、知道沖量、動(dòng)量的計(jì)算公式2、能運(yùn)用動(dòng)量定理解釋實(shí)際生活中的現(xiàn)象第一百零五頁,共288頁。(1)沖量Impulse
物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,和物體的質(zhì)量與所受的力有關(guān),也與力的作用時(shí)間有關(guān)沖量是力和時(shí)間的乘積,對(duì)一定質(zhì)量的物體的速度改變起決定作用 I=F△t=mv–mv0
單位是牛頓·秒(2)動(dòng)量
Momentum
物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的難易程度,取決于物體的速度和質(zhì)量。 P=mv(單位是千克·米/秒)第一百零六頁,共288頁。(3)動(dòng)量定理Momentumaxioms
物體動(dòng)量的改變=物體所受到的沖量 I=F△t=mv–mv0——物體的動(dòng)量變化一定 力作用時(shí)間越短,平均沖力越大,反之越小——實(shí)際運(yùn)用:玻璃杯落在水泥地上比落在沙土上易碎易碎品運(yùn)輸用紙屑、泡沫塑料來填充空間第一百零七頁,共288頁。(4)動(dòng)量守恒定律Conservationmomentumlaw
若系統(tǒng)內(nèi)各物體所受合外力為零,那么系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變——例:兩個(gè)小球沿球心向同一方向運(yùn)動(dòng)碰撞質(zhì)量分別為:m1m2速度分別為:V10>V20碰撞后速度分別為:V1V2碰撞時(shí)間為△tm2對(duì)m1的作用力為F21,反之為F12重點(diǎn)內(nèi)容第一百零八頁,共288頁。根據(jù)動(dòng)量定理: 對(duì)球M1:F21△t=M1V1-m2V10 對(duì)球m2:F12△t=M2V2
-m2V20根據(jù)牛頓第三定律: F21=-F12可得:M1V1-m2V10=M2V2
-m2V20——在生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
心動(dòng)沖擊描記器、火箭和噴氣式飛機(jī)的飛行第一百零九頁,共288頁。第二節(jié)天體的運(yùn)行
Section2
Motionofcelestialbody
教學(xué)要求了解:大氣運(yùn)動(dòng)對(duì)天氣變化和氣候分帶的影響各地區(qū)不同氣候類型理解:1、地球的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)2、季節(jié)和五帶、歷法和時(shí)間第一百一十頁,共288頁。第二節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)
地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)Rotationandrevolutionoftheearth四季和五帶Fourseasonsandfivezones
第一百一十一頁,共288頁。一、地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)
Rotationandrevolutionoftheearth
要求:1、先熟悉有關(guān)概念2、從規(guī)律性、影響兩個(gè)角度去了解自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)第一百一十二頁,共288頁。1、自轉(zhuǎn)
Rotation
1)幾個(gè)基本概念赤道Equator
:最大的圓緯線:Lineoflatitude
垂直于地軸的平面經(jīng)線:Lineoflongitude
被南、北兩極等分而成的半圓第一百一十三頁,共288頁。2)規(guī)律性:Regulation
方向Direction
:圍繞地軸,自西向東轉(zhuǎn)(逆時(shí)針)周期Period
:周期性的運(yùn)動(dòng),周期為一日速度Speed
:角速度(150/小時(shí)) 線速度(緯度不同而不同)第一百一十四頁,共288頁。
3)影響:Influence
天體的周日變化:天體東升西落現(xiàn)象 地轉(zhuǎn)偏向力:使地球表面運(yùn)動(dòng)的物體的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)一種慣性力產(chǎn)生原因:由于地球自轉(zhuǎn)在不同緯度上線速度不 同引起的第一百一十五頁,共288頁。2、公轉(zhuǎn)Revolutionaroundthesun
1)幾個(gè)基本概念近日點(diǎn)Perihelion
:公轉(zhuǎn)軌道上距離太陽最近點(diǎn)遠(yuǎn)日點(diǎn)Aphelion
:公轉(zhuǎn)軌道上距離太陽最遠(yuǎn)點(diǎn)黃道面Eclipticplane
:地球公轉(zhuǎn)的軌道面地軸傾斜Theearth'saxisinclination
:地軸與黃道面不垂直,也即赤道面與黃道面不重合第一百一十六頁,共288頁。2)規(guī)律性:Regulation
嚴(yán)格的軌道Strictorbit
圍繞太陽自西向東逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)周期:Period
恒星年Siderealyear
:365.2564日(地球公轉(zhuǎn)3600所需的時(shí)間)回歸年Tropicalyear
:365.2422日(太陽在黃道上連續(xù)兩次過春分點(diǎn)的時(shí)間間隔)速度Speed
:角速度3600/年平均線速度29.78千米/秒(近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)不同)第一百一十七頁,共288頁。3)影響
Influence
造成地球上各地正午太陽高度的變化和晝夜長短的差異除南、北回歸線之間的緯度帶外,以所在半球的夏至日最高,冬至日最低晝夜長短也不同第一百一十八頁,共288頁。二、四季和五帶Fourseasonsandfivezones四季和五帶產(chǎn)生的原因現(xiàn)象、特征第一百一十九頁,共288頁。1.產(chǎn)生的原因太陽輻射能在地球在不同時(shí)段、不同空間的差異造成的(自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)影響各地光照時(shí)間和太陽直射程度)Thesunradiationvariesindifferenttimeanddifferentplacesontheearth(Influenceofrotationandrevolutiononthetimeofilluminationand
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