第一篇：《物理學(xué)與人類文明》教學(xué)設(shè)計（最終版）

整合教材資源，上好高中第一堂物理課 豆振峰 蘭州七中 《物 2011.06.13 蘭州電大培訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

理學(xué)與人類文明》教學(xué)實踐---

一、概述： 教材分析1.。緒課是《物理學(xué)與人類文明》出自新課標(biāo)、人教版、普通高中物理教科書①（必修）高中第一堂物理課，也是一堂重要的課。緒論課給學(xué)生的第一印象，會使學(xué)生對教師的思想情感、精神向往、價值追求、教學(xué)《物理學(xué)與人類文明》風(fēng)格和特色留下深刻印象，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣也很有幫助。，“物理學(xué)與社會進(jìn)步”，“物理學(xué)與其他學(xué)科”中的，“物理學(xué)的未來”，“物理學(xué)與思維觀念”全景式地展現(xiàn)了物理學(xué)與人類文明的方方面面以及社會發(fā)展、觀念轉(zhuǎn)變的作用和影響，為教師提供了進(jìn)行緒論教學(xué)的豐富素材。對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，了解物理學(xué)內(nèi)容，怎樣學(xué)好 物理進(jìn)行了科學(xué)闡述。本節(jié)課知識點間關(guān)聯(lián)不強(qiáng)，但好的資源配置可以提高興趣，為學(xué)好物理增加動力，學(xué)好物理的方法，高中物理的內(nèi)容，高、初中物理的差別和銜接也是本節(jié)課必須交代給學(xué)生 的內(nèi)容之一。學(xué)情分析：2.但受到物都有著決心學(xué)好各門功課的決心和愿望，剛進(jìn)入高中的新生經(jīng)過中考的洗禮，理難學(xué)，高中物理學(xué)什么是他們迫切想知道的，怎么學(xué)是他們想得到的。利用好緒論課對培但中考的局限性大部分學(xué)生是制訂學(xué)習(xí)計劃和選用學(xué)習(xí)方法都至關(guān)重要。養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)啥考啥，對力學(xué)知識相對薄弱一點。好的動機(jī)加上好的方法是上好本課的前提。說課稿3.如何上好一堂緒論課？目前，關(guān)于緒論課有以下五個方案：方案一：視頻（，組織討論。，物理學(xué)簡介，閱讀《物理學(xué)與人類文明》分鐘）12，小實驗，閱讀、分組發(fā)言談感受。分鐘）12方案二：視頻（方案三：課前預(yù)習(xí)，上網(wǎng)查資料，課堂分組討論發(fā)言。方案四：學(xué)生整節(jié)課自習(xí)，自己總結(jié)。方案五：跳過不講?！拔铮段锢韺W(xué)與人類文明》中的“物理學(xué)與其他學(xué)科”1新課標(biāo)人教版高中物理必修，全景式地展現(xiàn)了物理學(xué)與人“物理學(xué)的未來”，“物理學(xué)與思維觀念”，理學(xué)與社會進(jìn)步”類文明的方方面面以及社會發(fā)展、觀念轉(zhuǎn)變的作用和影響，為教師提供了進(jìn)行緒論教學(xué)的豐富素材?！案淖儗W(xué)習(xí)方式”的核心是讓學(xué)生改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是這次課程改革的一大任務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中應(yīng)該主動地動，而是做一個主動的“探索者”不做被動的“受教育者”腦、動手、引發(fā)疑問，進(jìn)行思考、實驗操作，相互討論。引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成觀察與思考的。教學(xué)中要倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，重視科學(xué)探究，實現(xiàn)教學(xué)方式的多習(xí)慣，不做思想的“懶漢”。樣化，盡力做到“播種一種行為，收獲一種習(xí)慣”從教科書演變成實際教學(xué)過程，其中有教師再創(chuàng)造的廣闊空間，這將是展現(xiàn)教師對物智力交鋒的輕松和諧的場所。也是師生情感交流、理學(xué)的理解及對教育的理解的多彩舞臺，通過這種富含智力與非智力因素的教學(xué)活動，使固化在書本中的內(nèi)容在學(xué)生心中和手中活 起來。

二、教學(xué)設(shè)計內(nèi)容 【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識與技能： 了解物理學(xué)對人類文明、社會進(jìn)步的影響。1.2011.06.13 蘭州電大培訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

認(rèn)識物理學(xué)在科學(xué)中的基礎(chǔ)地位。2.知道高中物理與初中物理在內(nèi)容、方法上的主要區(qū)別和聯(lián)系。3.知道高中物理學(xué)習(xí)的基本要求。4.（二）過程與方法：1.通過物理實驗，聯(lián)系社會、生活實例，讓學(xué)生體會物理對人類文明、社會進(jìn)步的影響及物理 學(xué)的基礎(chǔ)地位。通過實例分析，使學(xué)生認(rèn)識高中物理與初中物理在內(nèi)容、方法上的區(qū)別和聯(lián)系。2.（三）情感態(tài)度價值觀：全景式地了解物理學(xué)與人類文明的方方面面以及對社會發(fā)展、觀念轉(zhuǎn)變的作用和影響，提高科 學(xué)素養(yǎng)?！窘虒W(xué)重點】 開闊學(xué)生視野，引起對高中物理的新鮮感，介紹高、初中物理的區(qū)別，知道怎樣學(xué)習(xí)高中物理?！窘虒W(xué)難點】內(nèi)容多，素材豐富，怎樣精選素材引起學(xué)生對高中物理的興趣，怎樣引導(dǎo)學(xué)生思考問題，知道如

何學(xué)習(xí)物理知識的方法。

課時 2【課時安排】 【教學(xué)過程】 引入：“判天地之美，戰(zhàn)國時期接觸的思想家。對中國古代哲學(xué)的發(fā)展具有重要影響。他說過：----莊子它起始于伽利略和牛頓時代。物理學(xué)是一門自然學(xué)科，這句話就是我們物理學(xué)科的濃縮。”析萬物之理。它是一門實驗科學(xué)，令人尊敬和熱愛的基礎(chǔ)學(xué)科。它已經(jīng)成為一門有眾多分支、進(jìn)過三個多世紀(jì)的發(fā)展，也是一門崇尚理性、重視邏輯推理的科學(xué)。下面，我們通過實例來深入了解一下物理學(xué)的基礎(chǔ)地位和對社會進(jìn)步，人類文明的推動作用。

物理學(xué)的基礎(chǔ)地位及物理學(xué)對人類文明、社會進(jìn)步的影響。

一、（情景一：磁懸?。?實驗：找兩個空心的圓柱片磁鐵，同名磁極相對，穿在同一根竹筷上，用手壓下上面的磁鐵，松 手觀察它的運(yùn)動情況。：上面的磁鐵為什么會跳起來，為什么會懸浮在下面的磁鐵上方？1問題 ：根據(jù)這個實驗，你會想到那一種交通工具？2問題人們就是從磁懸浮現(xiàn)象中得到啟發(fā)，總結(jié)：這說明物理學(xué)在推進(jìn)行磁懸浮列車的研究和制造的，動社會進(jìn)步、人類文明方面起到推動作用。

情景二：感應(yīng)起電和火花放電）2（實驗：用感應(yīng)起電機(jī)或感應(yīng)圈產(chǎn)生火花放電，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，聞氣味，然后聯(lián)想生活實例。還

可以用一張紙試著擋住放電的弧光，最好能引燃紙張，說明雷擊引起火災(zāi)的現(xiàn)象。

：你看、聽到了什么現(xiàn)象？1問題問題 ：根據(jù)這個實驗，你會想到那一種自然現(xiàn)象？2 ：放電發(fā)生在什么地方？為什么建筑物上方都有尖尖的設(shè)置，是干什么用的？3問題

：你聞到什么氣味了嗎？4問題總結(jié)：大家都知道是富蘭克林首先研究了雷電現(xiàn)象，并將“天電”與“地電”統(tǒng)一起來，從此人們知道“天電”并不是上帝震怒，而是一種自然現(xiàn)象。在物理學(xué)對靜電研究的基礎(chǔ)上，人們發(fā)明了發(fā)電推動了社會的進(jìn)步和發(fā)展。靜電除塵等技術(shù)，靜電復(fù)印、電動機(jī)、機(jī)、這也說明物理學(xué)在推動社會進(jìn)步、人類文明方面起到推動作用。

情景三：陰極射線實驗）3（實驗：發(fā)生陰極射線，用磁場改變粒子運(yùn)動軌跡。說明：我們看到的亮線是從陰極射出的電子流打在熒光板上產(chǎn)生的。

2011.06.13 蘭州電大培訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

：你有什么辦法改變射線的軌跡？1問題

：從上述實驗?zāi)銜氲缴钪械氖裁措娖髟O(shè)備？2問題目前解決人類能源問題正是人們對電磁現(xiàn)象的深入研究使我們處于電氣化和信息化時代，總結(jié)：的核聚變的研究中，利用磁場控制帶電粒子的運(yùn)動仍然是基本的思路和方法。）4（比比誰吹的肥皂泡大:四情景 你見過多大的肥皂泡？你吹過的肥皂泡最大的有多大？是什么形狀的？在陽光下表面是什設(shè)問： 么顏色的？的30cm—20實驗：用洗滌劑或洗衣粉加熱水配置成液體，用硬導(dǎo)線（或細(xì)竹竿）圈成一個直徑

圓圈，適當(dāng)加洗滌劑試著能做出肥皂泡為止。1問題 ：這個肥皂泡大不？ ：與你見過的肥皂泡形狀一樣嗎？為什么？2問題 ：陽光（燈光）下表面什么顏色？你知道為什么嗎？3問題

這些我們高中都會接觸到，到時我們再研究。我們要原子與核內(nèi)容，光、電磁、熱、高中物理我們還會研究力、總結(jié)：，勤于思考”“重視實驗，養(yǎng)成習(xí)慣，提高能力。注重“經(jīng)歷過程，體驗方法”人類文明的進(jìn)一步了解物理的基礎(chǔ)地位和對推動社會進(jìn)步、閱讀教材緒論中提供的素材，作業(yè)： 影響。

二、怎樣學(xué)好高中物理 課前觀看視頻《物理學(xué)與人類文明》 1.2.分組討論，派代表發(fā)言，談學(xué)習(xí)感受。主要是物理的地位，物理的學(xué)習(xí)方法。

高中物理與初中物理在內(nèi)容和方法上的區(qū)別 3.高中物理除了現(xiàn)象、概念和規(guī)律之外還應(yīng)該關(guān)注研究問題的方法，學(xué)會從先想到抽象，從定性到

學(xué)會獨立分析問題解決問題的思維習(xí)慣。學(xué)會實驗探究，學(xué)會用數(shù)學(xué)方法解決物理問題，定量研究問題，高中物理學(xué)習(xí)的基本要求 4.。高中物理學(xué)習(xí)與初中物理學(xué)高中物理學(xué)習(xí)應(yīng)該“重視實驗，勤于思考”和“經(jīng)歷過程，體驗方法”習(xí)雖然有一定區(qū)別，但也不是孤立的，要繼續(xù)堅持初中物理學(xué)習(xí)中積累的學(xué)習(xí)方法和體會，重視從正反

兩個方面加以總結(jié)和提煉，做到：

認(rèn)真閱讀，學(xué)會自學(xué)）1（弄清語句間的邏輯順序和因果關(guān)系，閱讀課本是要抓住關(guān)鍵詞語，就要認(rèn)真閱讀課本。要學(xué)好物理，領(lǐng)會文章段落所表達(dá)的物理內(nèi)容，掌握課本敘述物理問題的表達(dá)方法。2（認(rèn)真聽講，獨立思考）認(rèn)真聽講是一個學(xué)生獲得全面和豐富物理知識的主要途徑。認(rèn)真聽講當(dāng)然要和獨立思考聯(lián)系在一起，缺少學(xué)生思維活動的聽課，是不可能經(jīng)歷知識的構(gòu)建過程和思維的發(fā)展過程的，認(rèn)真聽課并不排斥獨立 思考。做好實驗，做好練習(xí)）3（做好實驗可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，掌握基本的實驗技能和方法還能是我們清晰認(rèn)知物理現(xiàn)象，建立物理

現(xiàn)象的明確表象，深刻理解物理規(guī)律和模型。高中物理的學(xué)習(xí)過程是物理知識的構(gòu)建過程，而知識的結(jié)構(gòu)與練習(xí)有著密切的關(guān)系，不能以聽懂為目標(biāo)，要達(dá)到會的目標(biāo)。譬如，學(xué)游泳，教練一教就懂，但要會游泳不下水，不練習(xí)是絕對不會的，從

懂到會需要練習(xí)來支撐。針對學(xué)生知識起點和而是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，一堂好的緒論課并不是教科書內(nèi)容的簡單講解，【課后反思】心理特點的精心設(shè)計，是教師教學(xué)理念的體現(xiàn)，是教師多種教學(xué)方式、教學(xué)技能和及教學(xué)策略的思維、了解學(xué)習(xí)高花一定的時間進(jìn)行緒論教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的興趣，磨刀不誤砍柴功，靈活運(yùn)用。中物理的方法都至關(guān)重要。3

2011.06.13 蘭州電大培訓(xùn)教學(xué)設(shè)計 教學(xué)設(shè)計流程圖】【 始 開

觀察 實驗導(dǎo)入 觀察 提出問題 給出結(jié)論 1 完成 否 是 展示圖片引出問題 課件 分析討論 2 完成 否是 題問出引片圖示展 課件 分析討論 3 完成 否是 閱讀 課本 總結(jié) 結(jié)束 4

2011.06.13 蘭州電大培訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

教學(xué)評價設(shè)計

幫助和總結(jié) □否 ■是 如果你的作品集被選中作為案例，是否愿意署名？提示： 5

第二篇：物理學(xué)與人類文明

物理學(xué)與人類文明（緒言）

教學(xué)目標(biāo)

1．讓學(xué)生了解物理、增加興趣、激發(fā)志趣、掌握方法，樹立學(xué)好物理的必勝信心． 重 難 點 介紹物理，激發(fā)興趣． 教具準(zhǔn)備（無）教學(xué)過程

［引入］初中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了很多的物理知識，高中物理會有哪些新的內(nèi)容和要求,我們怎樣來學(xué)好高中物理呢？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們便會知道．

１．介紹物理課本，增加感性認(rèn)識

物理課本的封面是一幅太空中宇宙空間站及地球組成的畫面，它告訴學(xué)生，學(xué)好物理可以大大擴(kuò)大人類的活動空間，或者說實現(xiàn)太空旅行必須要學(xué)好物理知識。插頁1中插圖1是說明天體物理中對太陽的認(rèn)識。太陽內(nèi)部持續(xù)進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)，放出大量的光和熱，同時太陽黑子的活動也會對人類活動、通訊等造成一定的影響。圖2所不的是滾過山車的安全運(yùn)行，涉及到曲線運(yùn)行的知識。圖3仙女座星云涉到宇宙起源、天體運(yùn)動的問題。圖4、5是研究碰撞類問題的頻閃照片，簡單介紹圖片的制作方法，并引出動態(tài)部題處理的一般方法。插頁2所示的是水下導(dǎo)彈發(fā)射照片，它告訴人們物理知識在軍事上的應(yīng)用題。第1頁的“說明”是本書編寫者等。從“目錄”上可較詳細(xì)地了解本己的內(nèi)容：分九章內(nèi)容及學(xué)生實驗、課題研究和附錄等。特別介紹附錄“部分中英文名詞對照表”，希望同學(xué)們在學(xué)好物理的同時，掌握相關(guān)英語單詞，為閱讀英文原版科普著作及專業(yè)書籍打下基礎(chǔ)。

具體以第一章的安排為例，了解各章編寫結(jié)構(gòu)：有正文、閱讀材料和本章小結(jié)等，教給學(xué)生如何利用目錄和章后的小結(jié)進(jìn)行復(fù)習(xí)的方法。

２．為什么要學(xué)習(xí)高中物理？

之所以要進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理知識，是由物理知識的有用性、有趣性和在學(xué)習(xí)的過程中對個人文化素質(zhì)的提升、優(yōu)良品格的養(yǎng)成、分析和解決問題能力的提高的作用所決寫。

26271.有用性。物理學(xué)的研究范圍十分廣泛，大至巨大的天體（10m~10m），小至微觀粒-1518-25子（10m）；長至壽命達(dá)10s的宇宙，短至壽命僅為10s的微觀粒子，研究對象的時空跨度如此之大，是任何學(xué)科所不能比擬的。根據(jù)研究對象的不同，物理學(xué)分成眾多的分支，如力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、量子力學(xué)、原子和原子核物理學(xué)、凝聚態(tài)（固態(tài)和凝態(tài)）物理學(xué)、粒子物理學(xué)（高能物理）等等。單從以人為本的思想出發(fā)，物理學(xué)的研究范圍涵蓋章了人類活動的所有場所，并有所超越，且對人類的過去和將來給予強(qiáng)烈的人文關(guān)懷，對人的潛能的開發(fā)，生存和生活環(huán)境的改善都有極大的推動作用。

物理學(xué)的研究成果和研究方法，在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域都起著重要作用。在其他領(lǐng)域的研究中，由于物理成果和研究方法的引入，產(chǎn)生了許多交叉學(xué)科，取得了豐碩的研究成果。如李四光創(chuàng)建的地質(zhì)力學(xué)，對大慶、勝利、大港油田的發(fā)現(xiàn)起著指導(dǎo)作用；利用x射線衍射的方法確定了細(xì)胞核內(nèi)脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結(jié)構(gòu)；在化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用就更為廣泛，如電解、電鍍等。

物理學(xué)是現(xiàn)代技校的重要基礎(chǔ)，空間技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、激光技術(shù)、現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)

等的發(fā)展都與物理學(xué)密切相關(guān)。我們生活在一個現(xiàn)代化的社會中，衣、食、住、行、交往、通訊、醫(yī)療、娛樂等方面的先進(jìn)設(shè)施或儀器，無不與物理學(xué)知識及應(yīng)用有關(guān)。一個現(xiàn)代人不掌握一定的物理知識，要想在現(xiàn)代社會愜意地享受物理文明也是不可想象的。

物理學(xué)對推動社會發(fā)展有重要作用。如熱學(xué)的研究，導(dǎo)致蒸氣機(jī)的發(fā)明，促進(jìn)了手工業(yè)生產(chǎn)向機(jī)械化大生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，擴(kuò)大了人們活動的空間，大大推動了社會的發(fā)展。電能的開發(fā)和利用，給生產(chǎn)和生活帶來深刻影響，使人類社會進(jìn)入了電時代。原子核物理學(xué)的研究，向人們展示了新的能源形式——核能，大大加速了社會現(xiàn)代化的步伐，核能的和平和軍事應(yīng)用，正在深刻地影響著世界發(fā)展和格局，對人們的心理也產(chǎn)生重大影響。

對學(xué)生個人而言，學(xué)習(xí)高中物理有短期和長期的功利作用。首先，物理作為高中階段的必修課、高考的必考科目、大學(xué)中80%的專業(yè)都要開設(shè)的課程，不僅僅獲得了一些物理知識，掌握了一些物理概念和規(guī)律，解答了一些物理習(xí)題，更重要是在上述學(xué)習(xí)過程中，明確概念、規(guī)律的建立及發(fā)現(xiàn)的原因和方法，掌握研究問題的方法，受到思維的訓(xùn)練，培養(yǎng)分析和解答實際問題的方法，受到思維的訓(xùn)練，培養(yǎng)分析和角答 實際問題的能力，提升信息素養(yǎng)，具備科學(xué)精神，具有終身學(xué)習(xí)的能力。再次，物理學(xué)大廈的建立是由許多科學(xué)家長期奮斗、不怕失敗、改于修正錯誤、敢于否定前人而逐漸接近真理而完成的，這里有科學(xué)家自我犧牲、忘我奮斗；也有科學(xué)家苦苦思索而不得、靈感所現(xiàn)而有獲的傳奇經(jīng)歷；也有科學(xué)家深邃的思想、嚴(yán)密的邏輯推理，更有科學(xué)家學(xué)貫中西、巧構(gòu)妙想的直覺思維??，這里是豐富的思想寶庫，蘊(yùn)藏著豐富的人文精神。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，如能用心體會，不斷地感悟內(nèi)化，學(xué)以致用，見物思想，見理想思人，以人為本，注重思想品德的提升，注重科學(xué)精神和人文精神的統(tǒng)一，那么學(xué)生的物理知識、個人素質(zhì)人格品味會得到同步提升，水平和能力就會大大地提高。

2.有趣性。僅舉幾個生活中的例子來說明：

1）遠(yuǎn)處崩山，轟隆隆的聲音足以讓窗戶振顫，甚至把酒杯震碎。一次海上大風(fēng)暴來臨之前，曾使一船乘客竟毫無外傷地死去，解剖結(jié)果發(fā)現(xiàn)均為心臟破裂——這是聲波惹的禍！

2）小實驗：將收音機(jī)調(diào)準(zhǔn)某電臺，正常播音，用一鐵盒罩住收音機(jī)，聲音機(jī)小，拿離鐵盒，聲音又恢復(fù)原來音量——電磁屏蔽現(xiàn)象。

3）小實驗：做用漏斗吹乒乓球?qū)嶒?。實驗前讓學(xué)生猜測實驗結(jié)果，結(jié)果大多猜想與實驗結(jié)果不符——飛機(jī)之所以會飛的原理。

4）小實驗：電子在磁場中的偏轉(zhuǎn)。用蹄形磁鐵靠近陰極射線管，會發(fā)現(xiàn)電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)好像一把無形的“手”在操縱——磁場力的作用。

在現(xiàn)代大型魔術(shù)中，聲、光、電的巧妙應(yīng)用，會產(chǎn)生出神入化的效果——物理真奇妙?。常绾尾拍軐W(xué)好高中物理？

物理學(xué)是如此有趣，如此有用，當(dāng)然應(yīng)當(dāng)學(xué)好高中物理。1.明確學(xué)習(xí)目的、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 “興趣是最好的老師”，有了興趣，才能找到學(xué)習(xí)的樂趣。有了樂趣，長期堅持，就產(chǎn)生了較穩(wěn)定的學(xué)習(xí)興趣—志趣。把學(xué)習(xí)變成一種自覺的行為，是成長生涯中必不可缺少的一件事。經(jīng)日積月累，終會有所成效。

2.掌握學(xué)習(xí)策略，善于整體把握

“整體大于部分之和”，在任何一段材料學(xué)習(xí)之前，先從整體、宏觀去了解其主要內(nèi)容和方法、結(jié)構(gòu)和思路、內(nèi)在的邏輯關(guān)系等，再從局部、細(xì)節(jié)入手，掌握各自知識點，明確它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，并強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，在應(yīng)用中內(nèi)化、感悟，豐富知識結(jié)構(gòu)，建立多節(jié)點相連的知識網(wǎng)絡(luò)。

3.掌握學(xué)習(xí)方法，用功到具體方可見成效

物理學(xué)習(xí)同其他知識學(xué)習(xí)一樣，大的方面，應(yīng)把握好預(yù)習(xí)、聽課、復(fù)習(xí)、作業(yè)、反饋、再復(fù)習(xí)鞏固、再練習(xí)深化提高等環(huán)節(jié)。小的方面，要重視聽好每一節(jié)課和做好每一道題。

對教材內(nèi)容，第一遍讀時要“細(xì)、慢、思、記”。做練習(xí)，要遵循“讀、審、建、構(gòu)、解、思”六步驟。即拿到一道題后，要讀明題意，審清條件，建立聯(lián)系，構(gòu)造模型，正確解答，分類反思。對待復(fù)習(xí)，要做到及時復(fù)習(xí)，搶在遺忘之前進(jìn)行。要有效復(fù)習(xí)，左鉤右連、縱橫聯(lián)系，注意知識結(jié)構(gòu)的充實，注意技能技巧的掌握。

在學(xué)習(xí)過程，注意合作學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)與教師、與同學(xué)的合作和交流，不怕出丑，敢于發(fā)表自己見解，勇于質(zhì)疑，和教師、同學(xué)分享理解、共同進(jìn)步。對待現(xiàn)實事物和現(xiàn)象，要有問題意識，有意識地從物理學(xué)的眼光去審視，培養(yǎng)探究精神。在學(xué)習(xí)中還要勤動手、多實驗、細(xì)觀察、善總結(jié)，獲得直接經(jīng)驗，培養(yǎng)實踐能力。還要注意物理知識和方法與其它學(xué)科知識與方法的交叉與滲透，相互借鑒，觸類旁通，從細(xì)微處加以比較和思考，發(fā)現(xiàn)別人所沒有發(fā)現(xiàn)的方法，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。每個學(xué)生都是一個獨特的個體，沒有一個現(xiàn)成的完全適合自己的學(xué)習(xí)模式，只有每個人根據(jù)自己的性格特點、學(xué)習(xí)習(xí)慣，摸索出一套合適的學(xué)習(xí)方法，才能提高學(xué)習(xí)的針對性、實效性。

4.樹立學(xué)習(xí)信心，增強(qiáng)耐挫能力

“挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，困難與希望同在”。每個同學(xué)都要樹立好物理的信心，同時要有足夠的心理準(zhǔn)備，學(xué)好物理決不是一蹴而就的。肯定有困難，肯定受挫折，但要永不言敗，永遠(yuǎn)追求，增強(qiáng)耐挫能力。要認(rèn)識到學(xué)習(xí)是一個過程，只要積極投入，你的知識與技能、情感、態(tài)度和價值觀都會發(fā)生積極的變化。學(xué)習(xí)的結(jié)果也是多元的，收獲也是豐富的。在學(xué)習(xí)的階段性評估中，和自己的過去比，知識掌握的豐富了，解題方法增多了，感覺自己提高了，從而對自己增強(qiáng)信心；和其他同學(xué)比，我有一定的優(yōu)勢，還有一些不足，準(zhǔn)確定位，找準(zhǔn)努力方向。要自我激勵，不要自我挫敗；要接納自己、寬容自己；自我欣賞但不自我陶醉，激勵自己更加努力學(xué)習(xí)，爭取更大進(jìn)步。

4．小節(jié)內(nèi)容，布置作業(yè)

1.用簡潔的語言歸納“諸言”內(nèi)容。2.快速翻閱高一物理課本（粗讀），回憶本書的主要內(nèi)容和自己印象最深或最感興趣的地方，用一段話來說明。

3.談?wù)勛约哼^去學(xué)習(xí)物理的經(jīng)驗教訓(xùn)以及設(shè)想如何來學(xué)習(xí)高一物理。板書設(shè)計 略 教學(xué)后記：

第三篇：物理學(xué)與人類文明（最終版）

物理學(xué)與人類文明

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，它所研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動規(guī)律以及所使用的實驗手段和思維方法。

物理學(xué)又分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理學(xué)等各個部分。按照物理學(xué)的歷史發(fā)展又可以分為經(jīng)典物理與近代物理兩部分。近代物理是相對于經(jīng)典物理而言的，泛指以相對論和量子論為基礎(chǔ)的20世紀(jì)物理學(xué)。

隨著人類對物質(zhì)世界認(rèn)識的深入，物理學(xué)一方面帶動了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展；另一方面推動了文化、經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。經(jīng)典物理學(xué)奠定了兩次工業(yè)革命的基礎(chǔ)；近代物理學(xué)推動了信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、航空航天技術(shù)、生物技術(shù)等的迅速發(fā)展，繼而推動了人類社會的變化和人類文明的發(fā)展。物理學(xué)的基礎(chǔ)性、技術(shù)性、思想性使之成為推動人類文明進(jìn)步的重要力量。

1.基礎(chǔ)性

物理學(xué)是基礎(chǔ)自然科學(xué)。物理學(xué)的研究成果和研究方法直接應(yīng)用于化學(xué)、生物、地理、氣象等自然科學(xué)，大大加速了自然科學(xué)的發(fā)展和分化獨立，甚至形成了新的獨立學(xué)科或分支學(xué)科。如天體物理學(xué)、空間物理學(xué)、地球物理學(xué)，流體力學(xué)、生物物理，物理化學(xué)、量子化學(xué)等等。使人們更全面地探索、認(rèn)識自然界的規(guī)律。

物理學(xué)與數(shù)學(xué)之間有深刻的內(nèi)在聯(lián)系。物理學(xué)不滿足于定性地說明現(xiàn)象，或者簡單地用文字記載事實，為了盡可能準(zhǔn)確地從數(shù)量關(guān)系上去掌握物理規(guī)律，數(shù)學(xué)就成為物理學(xué)不可缺少的工具，而豐富多彩的物理世界又為數(shù)學(xué)研究開辟了廣闊的天地。

物理學(xué)與天文學(xué)的關(guān)系更是密不可分，它可以追溯到早期開普勒與牛頓對行星運(yùn)動的研究。天文學(xué)提供了地球上實驗室所不具備的極端條件，如高溫、高壓、高能粒子、強(qiáng)引力等，構(gòu)成了檢驗物理學(xué)理論的理想的實驗室。因此，幾乎所有的廣義相對論的證據(jù)都來自天文觀測。正電子和μ子都是首先在宇宙線研究中觀測到的，為粒子物理學(xué)的創(chuàng)建做出了貢獻(xiàn)。

物理學(xué)與化學(xué)本是唇齒相依、息息相關(guān)的?；瘜W(xué)中的原子論、分子論的發(fā)展為物理學(xué)中氣體動理論的建立奠定了基礎(chǔ)，從而能夠?qū)ξ镔|(zhì)的熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性質(zhì)做出滿意的解釋；而物理學(xué)中量子理論的發(fā)展，原子的電子殼層結(jié)構(gòu)的建立又從本質(zhì)上說明了各種元素性質(zhì)周期性變化的規(guī)律。

物理學(xué)在生物學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在兩個方面：一是為生命科學(xué)提供現(xiàn)代化的實驗手段，如電子顯微鏡、X射線衍射、核磁共振、掃描隧道顯微鏡等；二是為生命科學(xué)提供理論概念和方法。40年代，英國劍橋大學(xué)的卡文迪什實驗室開展了對肌紅蛋白的X射線結(jié)構(gòu)分析，經(jīng)過長期的努力終于確定了DNA（脫氧核糖核酸）的晶體結(jié)構(gòu)，揭示了遺傳密碼的本質(zhì)，這是20世紀(jì)生物科學(xué)的最重大突破。分子生物學(xué)已經(jīng)構(gòu)成了生命科學(xué)的前沿領(lǐng)域，生物物理學(xué)顯然也是大有可為的。

2.技術(shù)性

物理學(xué)幾乎是一切工程科學(xué)的基礎(chǔ)。物理學(xué)的成就直接發(fā)展了各種各樣的工程技術(shù)，形成了今天門類齊全、多樣的工業(yè)體系。今天的許多高新技術(shù)也仍然是以物理學(xué)的研究成果為基礎(chǔ)的。這些工程技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，極大地提高了社會生產(chǎn)力水平，改變了人類的生活、生產(chǎn)方

式，創(chuàng)造了輝煌的物質(zhì)文明。比如，機(jī)械、建筑科學(xué)就是經(jīng)典力學(xué)原理的實際運(yùn)用，今天的電力、電子工業(yè)是電磁學(xué)發(fā)展的結(jié)果，光學(xué)特別是激光技術(shù)使得光纖通信、互聯(lián)網(wǎng)、激光醫(yī)學(xué)等蓮勃發(fā)展。

一般說來，物理學(xué)與技術(shù)的關(guān)系存在兩種基本模式：其一是由于生產(chǎn)實踐的需要而創(chuàng)建了技術(shù)，例如18世紀(jì)至19世紀(jì)蒸汽機(jī)等熱機(jī)技術(shù)，然后提高到理論上來，建立了熱力學(xué)，再反饋到技術(shù)中去，促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展；其二是先在實驗室中揭示了基本規(guī)律，建立比較完整的理論，然后再在生產(chǎn)中發(fā)展成為一種全新的技術(shù)。19世紀(jì)電磁學(xué)的發(fā)展，提供了第二種模式的范例。在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)和麥克斯韋確立了電磁場方程組的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了今日的發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、電報、電視、雷達(dá)，創(chuàng)建了現(xiàn)代的電力工程與無線電技術(shù)。

在當(dāng)今世界中，第二種模式的重要性更為顯著，物理學(xué)已成為現(xiàn)代高技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)與基礎(chǔ)學(xué)科。反過來，高技術(shù)發(fā)展對物理學(xué)提出了新的要求，同時也提供了先進(jìn)的研究條件與手段。所謂高技術(shù)指的是那些對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起極大推動作用的當(dāng)代尖端技術(shù)。

20世紀(jì)物理學(xué)的一項重大貢獻(xiàn)就在于核能的利用，這可以說是由基礎(chǔ)研究生長出來的一項全新的技術(shù)。1905年愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系式的提出，確立了核能利用的理論基礎(chǔ)。40年代，根據(jù)重核裂變能量釋放的原理，建立了原子反應(yīng)堆，使核裂變能的利用成為現(xiàn)實。50年代，根據(jù)輕核在聚變時能量釋放的原理，設(shè)計了受控聚變反應(yīng)堆。聚變能不僅豐富，而且安全清潔?？煽?zé)岷司圩兡艿难芯繉榻鉀Q21世紀(jì)的能源問題開辟道路。

信息技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的地位日趨重要，計算技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)已經(jīng)從根本上改變了當(dāng)代社會的面貌。如果說第一次工業(yè)革命是動力或能量的革命，那么第二次工業(yè)革命就是信息或負(fù)熵的革命。人類邁向信息時代，面對著內(nèi)容繁雜、數(shù)量龐大、形式多樣的日趨增值的信息，光通信以激光為光源，以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)，比電通信容量大10億倍。光通信開辟了高效、廉價、輕便的通信新途徑。21世紀(jì)，人類將從工業(yè)時代進(jìn)入信息時代。電子技術(shù)是在電子學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1906年，第一支三極電子管的出現(xiàn)，是電子技術(shù)的開端。50年代末發(fā)明了集成電路，而后集成電路向微型化方向發(fā)展。1967年產(chǎn)生了大規(guī)模集成電路。今天的超大規(guī)模集成電路芯片上，在一根頭發(fā)絲粗細(xì)的橫截面積上，可以制備40個左右的晶體管。面對超大規(guī)模電路中圖形尺寸不斷縮小的事實，人們已看到，半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)上的微電子技術(shù)已接近它的物理上和技術(shù)上的極限。要求物理學(xué)家從微結(jié)構(gòu)物理的研究中，制造出新的能滿足更高信息處理能力要求的器件，使微電子技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。

3.思想性

物理學(xué)在自身的發(fā)展進(jìn)步中積累的思想方法是人類思想領(lǐng)域的瑰寶。這些思想方法和物理學(xué)的研究成就一道在改善人們的生產(chǎn)、生活條件的同時，也改變著人們的思維方式。指引著人們破除迷信、消除愚昧、尊重客觀事實、尊重科學(xué)，不斷追求真、善、美，推動人類文明的車輪該滾向前。人類社會歷史上的幾次工業(yè)革命都足以物理學(xué)的重大成果為基礎(chǔ)的。牛頓力學(xué)、熱學(xué)的發(fā)展導(dǎo)致了第一次工業(yè)革命，使人類進(jìn)入蒸汽機(jī)時代，解放了人的體力。電磁技術(shù)的突破性成就迎來了第二次工業(yè)革命。人類進(jìn)入了電氣化時代。量子理論、相對論使得核物理學(xué)取得重大突破，引發(fā)了第三次工業(yè)革命，人類進(jìn)入了原子能時代。

物理學(xué)描繪了物質(zhì)世界的一幅完整的圖象，它揭示出各種運(yùn)動形態(tài)的相互聯(lián)系與相互轉(zhuǎn)化，充分體現(xiàn)了世界的物質(zhì)性與物質(zhì)世界的統(tǒng)一性，19世紀(jì)中期發(fā)現(xiàn)的能量守恒定律，被恩格斯稱為偉大的運(yùn)動基本定律，它是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一及唯物辯證法的自然科學(xué)基礎(chǔ)。

物理學(xué)史告訴我們，新的物理概念和物理觀念的確立是人類認(rèn)識史上的一個飛躍，只有沖破舊的傳統(tǒng)觀念的束縛才能得以問世。例如普朗克的能量子假設(shè)，由于突破了“能量

連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，而遭到當(dāng)時物理學(xué)界的反對。普朗克本人由于受到傳統(tǒng)觀念的束縛，在他提出能量子假設(shè)后多年，長期惴惴不安，一直徘徊不前，總想回到經(jīng)典物理的立場。同樣，狹義相對論也是愛因斯坦在突破了牛頓的絕對時空觀的束縛，形成了相對論時空觀的基礎(chǔ)上建立的。這說明正確的科學(xué)觀與世界觀的確立，對科學(xué)的發(fā)展具有重要的作用。

物理學(xué)是理論和實驗緊密結(jié)合的科學(xué)。物理學(xué)中很多重大的發(fā)現(xiàn)，重要原理的提出和發(fā)展都體現(xiàn)了實驗與理論的辯證關(guān)系：實驗是理論的基礎(chǔ)，理論的正確與否要接受實驗的檢驗，而理論對實驗又有重要的指導(dǎo)作用，二者的結(jié)合推動物理學(xué)向前發(fā)展。一般物理學(xué)家在認(rèn)識論上都堅持科學(xué)理論是對客觀實在的描述。

物理學(xué)的發(fā)展推動了人類社會的變化和人類文明的發(fā)展，從而讓人類在這個美麗的星球上世世代代繁衍不息，一直生存下去。

第四篇：物理學(xué)與人類文明 教案

緒言

物理學(xué)與人類文明

一、教學(xué)目標(biāo)

1.了解物理學(xué)對人類文明、社會進(jìn)步的影響

2.在總體上認(rèn)識物理學(xué)，認(rèn)識到物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的重要基礎(chǔ)

3.知道高中物理和初中物理在內(nèi)容上和方法上的區(qū)別

4.知道怎樣學(xué)好高中物理。

二、重點

理解學(xué)習(xí)物理的方法

三、難點

物理學(xué)的研究范圍和學(xué)習(xí)方法

四、教學(xué)方法

講授法、討論法、結(jié)合多媒體

教學(xué)過程

一、自我介紹

簡要介紹自己的情況，學(xué)習(xí)經(jīng)歷，介紹個人研究興趣，研究成果，使學(xué)生熟悉老師，拉近

二、導(dǎo)入新課

1.通過閱讀課文，講解高科技技術(shù)的應(yīng)用，展示物理學(xué)美好的發(fā)展前景，激發(fā)

學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，開拓學(xué)生的知識視野。

2．播放序言的視頻文件

三、新課教學(xué)

1.物理學(xué)的研究對象：物理學(xué)是研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)存在的基本形式以及它們的性質(zhì)和運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科，物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，也是一門崇尚理性、重視邏輯推理的自然科學(xué)。

2.物理學(xué)與其他科學(xué)技術(shù)的關(guān)系：物理學(xué)是現(xiàn)代自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一，物理學(xué)在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域都起著重要作用。

3.物理學(xué)與社會進(jìn)步：物理學(xué)的發(fā)展孕育了技術(shù)的革新，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮，改變了人類的生產(chǎn)和生活方式，推動了社會的進(jìn)步。

4.物理學(xué)與思維觀念：豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，也改變和擴(kuò)展著人類的思維方式。是人類思維觀念進(jìn)步的偉大階梯。

5.物理學(xué)的未來：自然界中最常見的運(yùn)動狀態(tài)，往往既不是完全確定，也不是完全隨機(jī)的，而是介于二者之間，但為理解這類現(xiàn)象的混沌理論還遠(yuǎn)未成熟。

6.高一新生物理學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)

(1)初中物理和高中物理的區(qū)別：內(nèi)容、思維方式、解題方式

(2)如何學(xué)好高中物理：基本態(tài)度、基本方法、基本要求

(3)學(xué)習(xí)用品的要求

(4)高中物理課程結(jié)構(gòu)

三、總結(jié)與鼓勵

四、作業(yè)：預(yù)習(xí)下一節(jié)課：第一章 運(yùn)動的描述 第一節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標(biāo)系

第五篇：物理學(xué)與人類文明論文(選修課)分解

物理學(xué)與人類文明論文

——淺析相對論與現(xiàn)代時空觀

學(xué)生姓名： 謝 云 藝 所在學(xué)院： 管 理 學(xué) 院

專業(yè)年級： 工商管理111班

學(xué)生學(xué)號： 1111010141 指導(dǎo)老師: 唐延林老師

2013 年 12 月 13 日

摘要

物理學(xué)是一門探究一切物質(zhì)的組成及運(yùn)動規(guī)律揭示它們之間的聯(lián)系和各種運(yùn)動之間的關(guān)系的廣博而豐富的學(xué)問。作為自然科學(xué)的一門重要基礎(chǔ)科學(xué)，物理學(xué)歷來是人類物質(zhì)文明發(fā)展的基礎(chǔ)和動力。物理學(xué)史上最具影響力的理論——相對論，是一個關(guān)于時空和引力的基本理論，主要由阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)創(chuàng)立，相對論和量子力學(xué)的提出給物理學(xué)帶來了革命性的變化，共同奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。在本文中，筆者將從狹義相對論、廣義相對論的相關(guān)原理和現(xiàn)代時空觀以及他們在當(dāng)今社會中的巨大影響方面，來論述“相對論與現(xiàn)代時空觀”，筆者初次題寫物理學(xué)類文章，多有不足之處，望廣大讀者朋友們海涵。

關(guān)鍵字：相對性原理 光速不變原理 等效原理 四維時空的不變論 狹義相對論 廣義相對論 現(xiàn)代時空觀 洛倫茲變換

目 錄

一、前言....................................................................1

二、相對論的概念............................................................1

三、狹義的相對論............................................................3

1、狹義相對論概念.......................................................3

2、狹義相對論的提出背景.................................................3

3、狹義相對論的基本原理.................................................4

4、狹義相對論的主要結(jié)論.................................................5

5、四維時空中的不變量...................................................6

6、質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)能轉(zhuǎn)化...................................................6

四、新引力理論——廣義相對論................................................7

1、廣義相對論概念.......................................................7

2、廣義相對論的基本原理.................................................8

3、廣義相對論的主要結(jié)論及一些預(yù)言.......................................9

4、相對論的時光觀.......................................................9

五、相對論對當(dāng)今社會的影響.................................................10

六、論文小結(jié)...............................................................11

附：參考文獻(xiàn)...............................................................13

貴 物理學(xué)與人類文明論文

第 1 頁

一、前言

時光飛逝，轉(zhuǎn)眼之間又過了半個學(xué)期，這半年來，在唐老師兢兢業(yè)業(yè)的教學(xué)下，我們完成了物理學(xué)與人類文明課程的學(xué)習(xí)，臨近期末，是課程結(jié)束的時候，也是我們的知識用到實處的開始階段。還記得老師講授物理學(xué)與人類文明第四章的內(nèi)容——相對論與現(xiàn)代時空觀。由于個人的原因，對愛因斯坦有著莫名的崇拜，同時也對他老人家的相對論非常感興趣，以至于本人對這一堂課印象非常深刻。本來就有想寫點東西的想法，再加之老師交給我們完成課程論文撰寫的任務(wù)，同時我們也務(wù)須對本次課程的學(xué)習(xí)總結(jié)反思一番，鑒此，筆者作如下小論一篇------淺析相對論與現(xiàn)代時空觀。

物理學(xué)是一門探究一切物質(zhì)的組成及運(yùn)動規(guī)律揭示它們之間的聯(lián)系和各種運(yùn)動之間的關(guān)系的廣博而豐富的學(xué)問。作為自然科學(xué)的一門重要基礎(chǔ)科學(xué)，物理學(xué)歷來是人類物質(zhì)文明發(fā)展的基礎(chǔ)和動力。同時作為人類追求真理、探索未知世界奧秘的有力工具，物理學(xué)又是一種哲學(xué)觀和方法論。在人類文明漫長的歲月中，這種古老而又生機(jī)勃勃的學(xué)科為我們造就了一個又一個光輝的里程碑。

物理學(xué)對科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的發(fā)展起著最直接地推動作用，幾次工業(yè)革命便是最好的驗證。其都是由于物理學(xué)深刻地揭示了自然規(guī)律，構(gòu)成了認(rèn)識自然、改造自然的巨大力量，為科技發(fā)展提供了方法和技能。近一個世紀(jì)以來，物理學(xué)又有了嶄新的進(jìn)展，帶來相應(yīng)的新技術(shù)革命。

二、相對論的概念

相對論是關(guān)于時空和引力的基本理論，主要由阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)創(chuàng)立，依據(jù)研究的對象不同分為狹義相對論和廣義相對論。相對論和 貴 物理學(xué)與人類文明論文

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量子力學(xué)的提出給物理學(xué)帶來了革命性的變化，共同奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。相對論極大地改變了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念，提出了“同時的相對性”、“四維時空”、“彎曲時空”等全新的概念。

狹義相對論和廣義相對論建立以來，已經(jīng)過去了很長時間，它經(jīng)受住了實踐和歷史的考驗，是人們普遍承認(rèn)的真理。相對論對于現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展和現(xiàn)代人類思想的發(fā)展都有巨大的影響。相對論從邏輯思想上統(tǒng)一了經(jīng)典物理學(xué)，使經(jīng)典物理學(xué)成為一個完美的科學(xué)體系。狹義相對論在狹義相對性原理的基礎(chǔ)上統(tǒng)一了牛頓力學(xué)和麥克斯韋電動力學(xué)兩個體系，指出它們都服從狹義相對性原理，都是對洛倫茲變換協(xié)變的，牛頓力學(xué)只不過是物體在低速運(yùn)動下很好的近似規(guī)律。廣義相對論又在廣義協(xié)變的基礎(chǔ)上，通過等效原理，建立了局域慣性長與普遍參照系數(shù)之間的關(guān)系，得到了所有物理規(guī)律的廣義協(xié)變形式，并建立了廣義協(xié)變的引力理論，而牛頓引力理論只是它的一級近似。這就從根本上解決了以前物理學(xué)只限于慣性系數(shù)的問題，從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴(yán)格地考察了時間、空間、物質(zhì)和運(yùn)動這些物理學(xué)的基本概念，給出了科學(xué) 貴 物理學(xué)與人類文明論文

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而系統(tǒng)的時空觀和物質(zhì)觀，從而使物理學(xué)在邏輯上成為完美的科學(xué)體系。

三、狹義相對論

1、狹義相對論的概念

狹義相對論，是只限于討論慣性系情況的相對論。牛頓時空觀認(rèn)為空間是平直的、各向同性的和各點同性的的三維空間——絕對空間，時間是獨立于空間的單獨一維（因而也是絕對的），即絕對時空觀。狹義相對論認(rèn)為空間和時間并不相互獨立，而是一個統(tǒng)一的四維時空整體，并不存在絕對的空間和時間。在狹義相對論中，整個時空仍然是平直的、各向同性的和各點同性的，這是一種對應(yīng)于“全局慣性系”的理想狀況。狹義相對論將真空中光速為常數(shù)作為基本假設(shè)，結(jié)合狹義相對性原理和上述時空的性質(zhì)可以推出洛侖茲變換。

2、狹義相對論的提出背景

在19世紀(jì)末，人們知道光速是有限的，在測量光速時發(fā)現(xiàn)，木星衛(wèi)星發(fā)出的光，到達(dá)地球的時間是相同的，而不管地球是朝向衛(wèi)星運(yùn)動還是背向衛(wèi)星運(yùn)動。這不符合物體運(yùn)動的速度疊加原理（A參照系相對于B參照系速度為v1,A上發(fā)出相對A速度為V2的物體，物體相對于B速度為V1+V2），而符合波的性質(zhì)，因為當(dāng)時已知的所有波都有介質(zhì)，因此人們假設(shè)光也有介質(zhì)，定名為“以太”，光在以太中穩(wěn)定傳播，所以與地球的運(yùn)動無關(guān)。

由于地球并非宇宙中的特殊天體，以太應(yīng)該對地球有相對運(yùn)動，而著名的邁克耳孫（A.A.Michelson）和莫雷（E.W.Morley）實驗證明了相對地球運(yùn)動的以太不存在，也就是說，如果存在以太，以太就是對地球靜止的，這里和一些人認(rèn) 貴 物理學(xué)與人類文明論文

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為的證明了以太不存在，敘述上有一點點區(qū)別。

1905年，愛因斯坦提出兩條假設(shè)：

1。相對性原理：物理學(xué)在一切慣性參考系中都具有相同的數(shù)學(xué)表達(dá)形式，也就是說，所有慣性系對于描述物理現(xiàn)象都是等價的。（夠絕對的）

2。光速不變原理：在彼此相對作勻速直線運(yùn)動的任一慣性參考系中，所測得的光在真空中的傳播速度都是相等的。

1964年到1966年，歐洲核子中心（CERN）在質(zhì)子同步加速器中作了有關(guān)光速的精密實驗測量，直接驗證了光速不變原理。實驗結(jié)果是，在同步加速器中產(chǎn)生的一種介子（寫法是派的0次方）以0.99975c的高速飛行，它在飛行中發(fā)生衰變，輻射出能量為6000000000eV的光子，測得光子的實驗室速度仍是c。

3、狹義相對論的基本原理

（1）相對性原理——所有的物理規(guī)律在不同的慣性參照系中均一樣。

貴 物理學(xué)與人類文明論文

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（2）光速不變原理——光在真空中的傳播速度，在所有慣性參照系中均相同。

4、狹義相對論的主要結(jié)論（1）同時的相對性

在車廂上同時發(fā)生的兩件事，在地面上看來并不同時發(fā)生。

同時性具有相對性。

（2）時間延緩

（3）長度縮短 貴 物理學(xué)與人類文明論文

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表明空間也是相對的，在不同參照系有不同的空間結(jié)構(gòu)。

在一個參照系看物體是一個正方體，在另一個參照系可能是長方體；在一個

參照系是球形，在另一個參照系卻是扁球形的。

表明物體的形狀是相對的。

5、四維時空中的不變量

狹義相對論中，距離和時間在不同的參照系是不同的。然而 s?(c?t)?(?r)（1）質(zhì)能關(guān)系 22是四維時空中的不變量。表明時間和空間不是獨立的，相互間存在聯(lián)系！

6、質(zhì)能關(guān)系、質(zhì)能轉(zhuǎn)化

在化學(xué)反應(yīng)中，例如氫與氧結(jié)合生成水，水的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的氫和氧的質(zhì)量之和。在反應(yīng)中放出的熱量，被認(rèn)為是氫和氧原子中儲存的化學(xué)能，在整個反應(yīng)過程中，能量和質(zhì)量分別守恒。貴 物理學(xué)與人類文明論文

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愛因斯坦要使物體運(yùn)動定律既滿足光速不變和相對性原理，又要求低速下與牛頓定律一致，得到了一個令人意外的結(jié)果：物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為運(yùn)動能量，能量也可轉(zhuǎn)化為物質(zhì)。

物質(zhì)與能量相互等價

E?mc2質(zhì)量包括靜止質(zhì)量和運(yùn)動質(zhì)量

靜止質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為運(yùn)動質(zhì)量：如正負(fù)粒子相互湮滅成光子，而光子只有運(yùn)動質(zhì)量沒有靜止質(zhì)量.反之亦然。

（2）質(zhì)能轉(zhuǎn)化

氫與氧結(jié)合生成水時放出的熱量來源于氫與氧的質(zhì)量和與水的質(zhì)量之差（也稱質(zhì)量虧損）。

化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量虧損比例約為一千億分之一到十億分之一。核反應(yīng)的比例約為一萬分之一到一千分之一。

50克物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為能量，可將西湖中的所有水加熱到沸騰。

四、新的引力論——廣義相對論

1、廣義相對論的概念

廣義相對論是愛因斯坦在1915年發(fā)表的理論。愛因斯坦提出“等效原理”，即引力和慣性力是等效的。這一原理建立在引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的等價性上(目前實驗證實,在10 ? 12的精確度范圍內(nèi),仍沒有看到引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的差別)。根據(jù)等效原理，愛因斯坦把狹義相對性原理推廣為廣義相對性原理，即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。物體的運(yùn)動方程即該參考系中的測地線方程。測地線方程與物體自身故有性質(zhì)無關(guān)，只取決于時空局域幾何性質(zhì)。貴 物理學(xué)與人類文明論文

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而引力正是時空局域幾何性質(zhì)的表現(xiàn)。物質(zhì)質(zhì)量的存在會造成時空的彎曲，在彎曲的時空中，物體仍然順著最短距離進(jìn)行運(yùn)動(即沿著測地線運(yùn)動——在歐氏空間中即是直線運(yùn)動)，如地球在太陽造成的彎曲時空中的測地線運(yùn)動，實際是繞著太陽轉(zhuǎn)，造成引力作用效應(yīng)。正如在彎曲的地球表面上，如果以直線運(yùn)動，實際是繞著地球表。

2、廣義相對論的基本原理（1）廣義協(xié)變原理

自然規(guī)律對于任何參照系而言都應(yīng)具有相同的數(shù)學(xué)形式。（2）等效原理

勻加速參照系可與均勻引力場中靜止的參照系等效。

比薩斜塔實驗 m引＝m慣 貴 物理學(xué)與人類文明論文

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3、廣義相對論的主要結(jié)論及一些預(yù)言（1）結(jié)論

引力大的地方時間過得慢 ；

引力導(dǎo)致空間彎曲。（2）預(yù)言

恒星光的引力偏轉(zhuǎn)；

雷達(dá)回波延遲；

水星近日點的進(jìn)動。

4、相對論的時光觀

（1）牛頓的絕對時空觀認(rèn)為時間和空間是絕對的、均勻的，相互獨立的；根據(jù)相對論,時間和空間是相對的。即在不同的參照系時間是不同的，物體的形狀，質(zhì)量等都是不同的；“橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同?！保ㄌK軾《題西林壁》）

（2）時間和空間是相互關(guān)聯(lián)的。

一個參照系中的所有鐘都校準(zhǔn)了，即相互同步的，在另一參照系看這些不同地點的鐘都不同步了。（3）四維時空中的“不變論”

相對論（relativity）不同于“公說公有理，婆說婆有理?！睕]有是非標(biāo)準(zhǔn)的相對主義（relativism）的理論。

尋求不同參照系中各觀測量之間的聯(lián)系，重點是不同參照系中的共性，即所謂的“不變性”

真空中的光速在不同參照系中是不變的，物理規(guī)律的數(shù)學(xué)形式在不同參照

2GM?T?1?2?tcr 貴 物理學(xué)與人類文明論文

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系中是一樣的。

時空會影響物質(zhì)的“內(nèi)在的特性”！

物質(zhì)也會反過來改變時空!時間與空間不僅是相對的、相互關(guān)聯(lián)的，而且與物質(zhì)存在有關(guān)，與觀察者的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)

五、相對論對當(dāng)今社會的影響

從愛因斯坦的相對論出現(xiàn)后,大家都知道時間也是相對的,是和質(zhì)子裂變的速度的比較.這個事情推論到人的身體要素上也是成立的.當(dāng)人體機(jī)能所進(jìn)行的分子裂變超過正常的時候,也就是新陳代謝大量造物的時候,即新造的多而代謝的少的時候,那么這個人的體內(nèi)質(zhì)子裂變將明顯超過時間相對的質(zhì)子裂變的速度,因此在這個人的內(nèi)心的心理時間就會比外界的正常時間長.比如小孩子,由于他們的新陳代謝旺盛,因此他們的內(nèi)心就我們正常人的時間感覺長,因此他們表現(xiàn)的好動.不過這個心理時間可以通過人的意念,欲望所控制,因此有些小孩子在很小的時候就表現(xiàn)的比較安靜,比較鎮(zhèn)定,那是他們從心理上把肌體質(zhì)子裂變的比例因子用意念給縮短了.如果這種意念能夠長久的保持和利用,這樣的孩子在成人以后多能表現(xiàn)的臨危不亂,很容易成大事.而且這個肌體質(zhì)子裂變的,在特定情況下,可以受到臨時或者外部環(huán)境的影響,比如人在焦慮,憂愁,煩惱,悲傷的時候,此時人的體內(nèi)的質(zhì)子裂變激烈,質(zhì)子的劇烈裂變導(dǎo)致激烈的心理暗示.這個心理暗示是在加速質(zhì)子裂變的情況下產(chǎn)生的影響,因此此時的心理暗示比正常情況下普通的心理暗示強(qiáng)烈的多,因此人 貴 物理學(xué)與人類文明論文

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們在危難,憂愁,煩惱前的心理暗示往往是極其激烈的,激烈的可以摧毀一個人的精神支柱,理念信仰.相反的,如果人類利用這個心理暗示加速自己的戰(zhàn)斗決心和意志力,這將無形的增大這個人的意志力.就象說“愛情的力量是偉大的”,其實不是愛情有力量,而應(yīng)該是質(zhì)子裂變下心理暗示所造成的能量的累計.因此21世紀(jì)更偉大的生命科學(xué)將從淺層次的人類心理意識行演變成引導(dǎo)這種心理意識革命的更偉大的戰(zhàn)斗中去.到那時,人類的很多極限將需要重新譜寫.六、總結(jié)

我們的物理學(xué)有許多的哲理性的解釋、原理和概念，它都可以被借鑒推廣到人類社會各個領(lǐng)域，實現(xiàn)多領(lǐng)域的創(chuàng)新，使我們社會、個人健康發(fā)展過程中積累智慧，不斷合理前進(jìn)。當(dāng)前不管是社會、民族、科技都朝著和諧統(tǒng)一的方向發(fā)展。愛因斯坦、萊布尼茨、波爾、費曼、楊振寧等世界物理學(xué)大師都很欣賞中國古代的系統(tǒng)而有機(jī)的思維，并試圖用系統(tǒng)的東方思維方式尋找自然界中各種矛盾理論的大統(tǒng)一理論。愛因斯坦為這一方向做出了前期的貢獻(xiàn)。狹義、廣義相對論正是統(tǒng)一各前期各學(xué)科理論矛盾后得出的偉大物理理論。他還歷史性地提出“愛因斯坦質(zhì)能方程”。事實上這種表現(xiàn)方式在中國的古代就已經(jīng)有了，并且早已成功地運(yùn)用到中醫(yī)學(xué)中。在中醫(yī)學(xué)中，愛因斯坦的“質(zhì)”被解釋為“血”，“能”則被解釋成“氣”。質(zhì)能的辯證統(tǒng)一，早在兩千多年前的古代中國就已經(jīng)以“氣血”的辯證理論，為世世代代中國人的健康問題而服務(wù)。貴 物理學(xué)與人類文明論文

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我們在學(xué)習(xí)各領(lǐng)域?qū)W科時，應(yīng)該不忘記與自然、歷史、思想、文化、人類社會和積極的處世哲學(xué)相聯(lián)系。在學(xué)習(xí)自己的學(xué)科時，真正成為一個全面發(fā)展的人。

綜合以上論述，物理學(xué)自其誕生便作為一門能夠不斷改寫和更新人類文明的學(xué)問而存在并不斷豐富發(fā)展著；它對人類社會進(jìn)步的貢獻(xiàn)是每一位科學(xué)家有目共睹的。物理學(xué)不僅滿足了人們探索未知世界的好奇心與求知欲，同時在其理論發(fā)展過程中對工業(yè)科技進(jìn)步及其它自然科學(xué)發(fā)展?jié)撘颇仄鹬e足輕重的作用。物理學(xué)的發(fā)展，不僅為人類物質(zhì)生產(chǎn)開拓了新的空間，而且為人類精神世界積淀了豐富的寶藏，對人類社會的生產(chǎn)方式、生活方式和思維方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

另外，通過這一次的理論實習(xí)，我受益匪淺，老師的精彩授課，讓我們習(xí)得很多平時都見不到的物理學(xué)理論，真的好不容易。同時，我也在反思，我們學(xué)習(xí)的目的是什么，并不是為了學(xué)習(xí)理論而來的，更重要的是要將課堂的理論運(yùn)用到實際啊，我想老師授課的初衷也是這樣的。所以，我們不僅要學(xué)會很多相關(guān)專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識，更應(yīng)該學(xué)會自己實踐，用現(xiàn)實實踐來補(bǔ)充書本理論，用理論與實踐的結(jié)合來武裝自己，是自己真正成為一個有作為的現(xiàn)代知識分子。

正如俄國科學(xué)家德米特里·門捷列夫曾所言：沒有經(jīng)過實踐檢驗的理論，不管它多么漂亮，都會失去分量，不會為人所承認(rèn)；沒有以有分量的理論作基礎(chǔ)的實踐一定會遭到失敗。所以，這一次，我學(xué)會了物理學(xué)理論，也理會了要將其與實踐相結(jié)合。所以，接下來的時光里，我們?nèi)沃氐肋h(yuǎn)，然我將繼續(xù)奮斗到底，爭取有一天能夠?qū)⑽锢韺W(xué)繼續(xù)發(fā)揚(yáng)光大。

貴 物理學(xué)與人類文明論文

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附錄

參考文獻(xiàn)：

【1】馬文蔚.物理學(xué)[M].高等教育出版社 第五版上冊

【2】理查德?費恩曼.費恩曼物理學(xué)講義[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 新千年版第一卷 【3】胡盤新、湯毓駿、鐘季康、程守洙.普通物理學(xué)[M].高等教育出版社 第六版上冊 【4】哈里德.時代教育國外高校優(yōu)秀教材精選.物理學(xué)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 第六版 【5】哈里德.哈里德大學(xué)物理學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 第六版上冊

【6】[EB/OL]相對論：http://baike.baidu.com/subview/4243/8836415.htm 【7】[EB/OL]洛倫茲變換：http://baike.baidu.com/view/33340.htm 【8】愛因斯坦（著）劉道軍（譯）.相對論的意義[J].上?？萍冀逃霭嫔?【9】R.P.費曼.費曼講物理：相對論[J].湖南科學(xué)技術(shù)出版社