攀登鸛雀樓
【作者】王之渙 【朝代】唐
太陽落山,黃河入海。
如果你想看得更遠,你必須攀登更高的臺階。
這首《登鸛雀樓》詩,是唐代盛世詩人王之渙所作。這首詩雖然只有二十個字,卻用巨大的櫓柱描繪出了北方河山的磅礴氣勢和壯麗景色,氣勢磅礴,意境深遠。最后兩句經常被引用,表達出積極探索、無限進取的生活態度。
第一句“夕陽西下,群山背后”描述的是夕陽西下,向著樓前連綿不絕的群山緩緩落下,在視野盡頭慢慢消失的景象,其中蘊含著物理學中“光的現象”的知識。“流向大海”描述的是看著樓下流淌的黃河咆哮著向南流去,在遠處又轉向東流,流回大海,其中蘊含著物理學中“力學”的知識。水在重力作用下,從高處流向低處。第三句“要想看得更遠,就得站得更高”,這也是我們學習物理時需要具備的探究精神。“更上一層樓”這句話體現的是光學中光的直線傳播的內容。
中國古典詩詞中蘊含著豐富的物理知識,讓我們從今天開始,通過古詩、動畫、圖片、音樂、電影、游戲,開啟我們的高中物理之旅吧:
1 物理學概述
“物理學” () 原詞源于希臘語,本義是指自然,一般指一般自然科學。
7分鐘全面理解《物理學簡史》
物理學是一門自然科學
數學始于伽利略、牛頓時代,經過三個多世紀的發展,已經成為一門受人尊敬和愛戴的基礎科學,并且擁有許多分支學科。
物理學是一門實驗科學
物理學是一門實驗科學,是一門崇尚理性、重視邏輯推理的科學,也是一門極富洞察力和想象力的科學。
物理學的主要研究對象
(1)研究物質的基本形態、性質和運動規律;
(2)研究物質內部結構,了解物質各組成部分及其相互作用和不同層次的運動、轉化規律。
2 物理學的應用
物理學的發展推動了科技的發展,引發了一次又一次的產業革命,現代物理學已成為高科技的基礎。
聲學:人類通過對聲學現象的研究,制作出了可以錄制聲音的CD,就連今天的電影配樂也離不開聲學。
光學:300年前,英國物理學家牛頓通過棱鏡色散實驗發現白光可以分解成七種不同顏色的光,從此我們可以解釋為什么天空是藍色的,為什么晚霞是紅色的,并且可以制造彩色電視機,以及觀看彩色電影。
熱科學:通過對熱的研究,人類發明了蒸汽機,進入了工業時代,隨著科技的進一步提升,熱機技術的成熟,人類進入了高速機動時代,汽車、火車、飛機的相繼使用,徹底改變了人們的出行方式。
力學:自從牛頓在一棵蘋果樹下發現引力以來,力學的發展就非常迅速,1900年普朗克發現量子力學,緊接著愛因斯坦又提出相對論,將物理學的背景拓展到了整個宇宙,產生了深遠的影響,對以后幾百年物理學的發展和人類的生活都會產生影響。
電:自1831年法拉第制造出第一臺發電機后,電徹底改變了人類的生活,將人類帶入了更加光明的時代。從電燈到各式各樣的家用電器,從電子計算機到特種電車,都離不開電。沒有電,一切都是空談。
3 物理學與社會進步
物理學的發展催生了技術創新,促進了物質生產的繁榮,改變了人類的生產生活方式,推動了社會進步。
18 世紀中葉
蒸汽機的改進和廣泛應用網校頭條,得益于熱力學的研究,引發了第一次工業革命。蒸汽機的廣泛應用,推動了手工生產向機械化大生產的轉變,實現了陸上和海上的大規模長距離運輸。這極大地促進了生產力的發展。
19 世紀下半葉
在電磁研究基礎上發展起來的電力工業,使人類進入了電氣化時代(如高壓輸電、電子管、集成電路等)。
20 世紀 70 年代
微觀物理學的重大突破催生了微電子產業,從而引發了第三次工業革命,世界開始進入以光纖、單晶硅片、互聯網等電子計算機應用為特征的信息時代。
4 物理與思維概念
物理學極大地豐富了人類對物質世界的認識,也改變和拓展了人類的思維方式,物理學的每一次重大進步都是人類思維進步的一大步。
一、從“天圓地方”到“地心說”
2. 從“地心說”到“日心說”
3. 從太陽系到河外星系
4. 從靜態宇宙到膨脹宇宙
5.從“盤古開天辟地”到“大爆炸”的宇宙演化論
6.牛頓力學建立后,人們形成了“機械決定論”的思維方式
7.洛倫茲提出“蝴蝶效應”,動搖了“機械決定論”的思維方式
8. 科學技術是一把雙刃劍
核輻射
5 物理學的未來
19世紀下半葉,以經典力學、熱力學、統計物理、經典電動力學為主要內容的物理學幾乎可以解釋當時已知的所有物理現象。因此,當20世紀的第一個春天到來時,被英國國王授予開爾文勛爵頭銜的英國著名物理學家威廉·湯姆森在新年獻詞中宣稱:“科學的大廈已經基本完工,年輕一代的物理學家只需做一些零碎的工作,打些補丁就行了。”他的話音剛落高中物理等效分析法的應用,他的預言就被一個又一個的重大發現擊碎了。
20世紀物理學的重大發現
1900-1909:陰極射線、黑體輻射理論、狹義相對論、光電效應
1910-1919:X射線衍射理論與晶體實驗、超導、廣義相對論、威爾遜云室
1920-1929:量子力學、康普頓效應、晶體中的電子衍射
1930-1939年:發現電子、正電子和宇宙射線高中物理等效分析法的應用,生產人工放射性元素,核磁共振理論
1940-1949:半導體和晶體管、??μ子的發現、氫光譜的精細結構
1950-1959:弱相互作用中宇稱不守恒、反質子的發現、穆斯堡爾效應
1960-1969:激光、超導體隧穿、宇宙微波背景輻射
1970-1979:發現粒子和輕子、電弱統一理論、非線性物理
1980-1989:發現粒子、掃描隧道顯微鏡、高溫超導材料、超弦和大統一理論
1990-1999:介觀物理理論與器件、發現及其家族、納米材料與納米結構
物理學中尚未解決的問題:夸克為什么不能單獨存在?如何解釋宇宙的起源和演化?超精細結構常數為什么是二百三十七分之一?等等。
6種高中物理學習方法
學習方法
1、獨立思考:有些學生平時練習得很好,但考試的時候成績卻提高不了,一個重要原因就是沒有獨立思考,一邊看答案一邊做題,甚至在還沒搞懂題目意思就急著查答案。做練習的目的類似于校對,想通了答案就以為自己知道了,一味追求多做練習。
高中雖然時間緊、內容豐富,但要有獨立思考的能力,做完題后一定要注意總結反思,注意對題目進行歸類分析,對一題進行多種變體,達到一題能答對一種題的效果,提高復習效率。
2、理解和記憶:必須堅持理解和記憶物理學的一些基本概念、定理、定律、公式和一些常用的結論、方法,這樣可以節省做練習的時間。
比如你看到一個物體放在斜面上,你首先要知道沿斜面的重力分量是多少,垂直于斜面的重力分量是多少。如果等到需要的時候再去推導,會很費時間,也容易出錯。在理解的基礎上去記憶。
3、總結:當學習完每一章之后,可以利用課堂筆記和一些參考書,做一個單元總結,梳理本章的知識線索、知識網絡,理清前后知識的聯系;
總結不只是從課本或參考書上抄下公式、定理,還包括根據自己的理解和領悟,把老師平時講授的對自己有用的結論、方法、典型題型等總結、背誦下來。總結不宜千篇一律,而應個性化。特別是考前,把考試范圍內的知識點總結一下,考前花點時間復習一下,會更有信心,緩解緊張情緒,增加取勝的信心。
4、思維方法:在學習物理的過程中,除了學習相關的物理知識外,建議同學們注意掌握各種物理思維方法,表面上看這似乎和知識的學習沒什么關系,但實際上,這是一種更高層次、更高效的學習方法。那么,需要總結的思路和方法有哪些呢?
例如:解決力學問題常用的隔離法、整體法;處理復雜運動常用的運動合成法、分解法;追溯解題起點的解析法;簡單明了的圖解法;以易代難的等價代換法等等,都是初中物理的基本思維方法。此外,還要注意物理模型的建立;如何描述做題時的物理場景;如何分析物理過程;如何尋找臨界狀態及其對應條件;如何探索隱式條件等等。這些遠比羅列物理方程來解決問題更有意義。一旦理解并掌握了方法,你的思維能力將比老師更強、更敏捷。
5、查漏補缺:查漏補缺是復習階段一項非常重要的工作,學生在每章結束后,可以認真分析、改正自己在學習本章過程中所做過的練習、試卷中的錯誤和遺漏,分析錯題本中每一道錯題的原因,總結此類題目的解題規律,了解解題思路。從知識面和應試心理兩個方面進行分析,針對自己的薄弱環節和能力不足及時改正。每次考試前都看一遍,提醒自己。
6、瞄準目標:在學習物理的過程中,并不是做題越多越好,要有針對性地選擇、練習。高中物理的題目以中級題為主,所以目標應該是瞄準中級題,真正搞懂中級題。物理水平好的同學可以抽出一些時間研究一下近幾年高考試卷中比較難的題目,以取得更好的成績。
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