資源簡介

(共34張PPT)
開啟科學
探索之旅
探索之旅
生活中的物理
怎樣學好物理
伽利略對擺動的研究
01
目
錄
02
03
04
01
02
03
04
目
錄
PART ONE
探索之旅
科學探索
沙灘上，和煦的陽光下，一個孩子在無憂無慮地玩耍。他時而凝望大海，時而低下頭去在沙灘上撿著什么。忽然他向旁邊跑去，拾起了一塊光滑的卵石；忽然他又向另一處跑去，撿起了一枚漂亮的貝殼···孩子在沙灘上跳著、跑著，一會兒為發現了美麗的貝殼而歡欣鼓舞，一會兒又為拾到的石子不那么奇特而懊惱、沮喪。沙灘上留下了孩子一串串的足跡。
孩子捧著五顏六色的卵石和漂亮的貝殼，向遠處的大海望去，心里在想，這波濤洶涌的大海里蘊藏著怎樣一個世界呢？也許海底的石子更漂亮，也許…………
科學探索
科學探索
同樣，物理學這片知識的海洋，更需要我們去探索、去發現。在對知識海洋的探索中，我們正像上面的孩子一樣，時而為取得的成果興高采烈，時而為解決困擾的問題不斷思索。
PART TWO
生活中的物理
生活中的物理
為什么有時大雨將至天空會伴有電閃雷鳴，而有時雨過初晴天空會掛起一道彩虹？
生活中的物理
為什么輕飄飄的樹葉會墜向地面，而巨型飛機卻能遨游長空？
電閃雷鳴是由于雷雨云中電荷的積累和放電造成的，而彩虹則是陽光通過雨滴發生折射、反射和色散形成的美麗光譜。兩者都是大氣中水分和光照相互作用的結果，但它們代表了不同的物理過程。
樹葉和飛機之所以都能墜向地面，是因為它們都受到重力的作用。而飛機能夠遨游長空，是因為它通過特定的機翼設計產生了足夠的升力來克服重力，并且有動力系統提供推力。樹葉雖然輕，但大多數沒有專門的結構來產生升力，因此它們會直接下落。然而，某些樹木的種子發展出了特殊的結構來增加下落時的升力，這是生物為了傳播種子而演化出的適應性特征。
1
2
冷知識
物理學是研究物質及其運動規律的一門科學，它涉及力、熱、聲、光、電等形形色色的物理現象。
演示1
水燒開后把燒瓶從熱源拿開，水會停止沸騰。
如圖所示，迅速塞上瓶塞，把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水，觀察有什么現象發生。
演示
當水燒開后，如果迅速塞上瓶塞并將燒瓶倒置向瓶底澆冷水，會發生的現象是：由于燒瓶內的水在沸騰時產生的蒸汽壓力大于外界大氣壓，當迅速倒置并冷卻瓶底時，瓶內蒸汽會凝結成水，形成一定的負壓。這個負壓可能會使瓶塞突然彈出，甚至可能因為壓力過大而將瓶頸處的玻璃炸裂。這是一種物理現象，稱為“噴泉效應”。
演示
噴泉效應是蒸汽壓力與大氣壓力之差作用下的結果。
瓶塞彈出和玻璃炸裂是噴泉效應過程中可能出現的兩種現象，與瓶子的質量和受熱情況有關。
瓶內蒸汽凝結導致負壓形成，是噴泉效應產生的關鍵。
噴泉效應展示了熱力學和流體力學的原理，在生活和科研中具有廣泛應用。
演示2
如圖所示，將線圈放在支架上，線圈下放一塊強磁體。接通電源，使線圈中通有電流，觀察有什么現象發生。
演示2
磁場變化：當線圈中通有電流時，根據安培定則，線圈周圍會產生變化的磁場。這個磁場隨著電流的正負極性變化而周期性地改變方向。
磁懸浮現象：如果下方放置的是強磁體，那么在通電狀態下產生的磁場會與磁體的磁場相互作用。由于磁體的磁性較強，可能會產生磁懸浮現象，即線圈在磁體的磁場作用下懸浮起來。
振動或旋轉：如果線圈和磁體之間的相互作用足夠大，可能會導致線圈發生微小的振動或旋轉。這是因為磁場的變化會在磁體上產生力的作用，進而使線圈產生運動。
電磁感應：線圈中的電流變化還會在磁體中產生感應電流，這可能會進一步影響磁體的行為，例如使其轉動或者產生其他電磁效應。
想想做做
用放大鏡看自己的指紋，再用放大鏡看窗外的物體。你有什么發現？
如圖所示，取兩個放大鏡，一只手握住一個，通過兩個放大鏡看前面的物體（可調節兩個放大鏡間的距離），你又有什么發現？
想想做做
指紋觀察：
放大鏡下的指紋細節變得清晰可見，包括皮膚的紋理、毛孔以及可能的傷痕或磨損痕跡。
可以觀察到指紋中的分叉和終點，這有助于識別指紋的獨特性。
通過比較不同手指的指紋，可以發現即使是同一人的不同手指，其指紋圖案也有所不同。
想想做做
窗外物體觀察：
使用兩個放大鏡觀察窗外的物體時，由于放大作用，遠處的物體看起來會更大、更清晰。
可以觀察到平時肉眼不易察覺的細節，例如樹葉上的紋理、昆蟲的翅膀花紋等。
想想做做
如果調整兩個放大鏡之間的距離，可能會發現物體的透視變化，即近處的物體看起來比遠處的物體大。
通過這種方式，甚至可以模擬簡單的光學實驗，比如觀察透鏡成像的特性。
透鏡種類及特點
種類
按材料分為玻璃透鏡、水晶透鏡、塑料透鏡等；按形狀分為球面透鏡、非球面透鏡等。
凹透鏡
中央薄，邊緣厚，對光線有發散作用。
凸透鏡
中央厚，邊緣薄，對光線有會聚作用。
想想做做
如圖所示，在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開。乒乓球會下落嗎？
想想做做
根據伯努利原理，流體在流動時速度越大，其壓力就越小。當吹氣到漏斗中時，氣流會加速乒乓球周圍的空氣流動，導致乒乓球周圍空氣的壓力降低。如果手指托住乒乓球并從漏斗口向下用力吹氣，乒乓球周圍的空氣流速會增加，使得乒乓球受到向上的力大于重力，因此乒乓球不會下落，而是會被氣流支撐在空中。一旦手指移開，氣流可能會逐漸減弱，但由于慣性作用，乒乓球仍然會在一段時間內保持懸浮狀態，直到重力使其下落。
PART THREE
怎樣學好物理
D
A
P
Do（執行）
勤于思考，科學推理
Check（檢查）
樂于實踐，聯系實際
Plan(計劃)
善于觀察，發現問題
Action（處理）
勇于探究，得出規律
C
注意觀察生活中的各種現象及物理實驗現象，努力發現其中的科學問題。
例：冰棍“冒”出的“白氣”是向上飄，還是向下落？架空的高壓輸電線是裸露的，很危險，那為什么小鳥卻能若無其事地站在電線上？
善于觀察，發現問題
物理學的宗旨是發現自然現象背后的規律，使人們可以運用物理規律解決實際問題。
我們在觀察、實驗、看書、聽課時，要多動腦筋、勤于思考，養成根據證據進行推理的習慣，培養自己探究自然規律的能力。
例如，要常常問自己：這些規律是根據哪些實驗或事實，經過怎樣的分析和思考得來的？它們和其他知識有什么聯系。
勤于思考，科學推理
對于所學科學知識不能只是機械地背誦條文。
對于發現的問題，我們要想辦法探究加以解決。人們探究并解決問題時，通常是根據已有的認識，對如何解決問題提出猜想，然后動手實驗、收集證據，驗證提出的猜想是否正確。
例如，我們都有這樣的體驗：隨著人體浸入水中的部分增大，感受到的浮力也變大。在探究浮力的規律時，可以據此提出相應的猜想，然后通過實驗進行探究，檢驗猜想，得出規律。
勇于探究，得出規律
我們學習時要樂于實踐，聯系實際，這樣不僅能發現有價值的問題，還能學到解決真實問題所需要的知識和方法，更好地將科學技術與實際生活相結合。
例如，我們要想制作一個可以飛行的簡易模型飛機，如果知道了飛機的飛行原理，就可以在模型飛機的材料、形狀、動力等方面進行合理的設計與選擇，最后做出可以飛行的簡易模型飛機。
樂于實踐，聯系實際
PART FOUR
伽利略對擺動的研究
伽利略·伽利萊（Galileo Galilei）是一位意大利物理學家、數學家、天文學家和哲學家，他出生于1564年2月15日，逝世于1642年1月8日。伽利略被譽為現代觀測天文學之父、現代物理學之父、科學之父及現代科學之父。他的科學革命性工作包括改進望遠鏡、支持哥白尼的日心說，以及通過實驗和數學推理奠定了經典力學的基礎。
伽利略出生在意大利的比薩城，在家庭經濟狀況不佳的背景下成長。他的父親是一位音樂家兼數學家，對伽利略的早期教育有著重要影響。伽利略在比薩大學接受教育，并很快展現出對科學的濃厚興趣和非凡才華。他的研究領域廣泛，從力學到天文學，他的工作不僅推動了科學革命，也引發了與宗教當局的沖突。
伽利略的科學成就包括對自由落體定律的發現、慣性原理的確立、以及對相對性原理的初步表述。他還通過自制的望遠鏡進行了一系列天文觀測，發現了木星的四顆衛星（現在稱為伽利略衛星）、月球表面的山脈和平原、太陽黑子以及金星的相位變化，這些發現為哥白尼的日心說提供了強有力的證據。
伽利略的晚年遭遇了教會的審判和軟禁，主要是因為他公開支持日心說，這與當時教會持有的地心說相悖。盡管如此，他的科學貢獻對后世產生了深遠的影響，他的方法論——通過觀察、實驗和數學分析來理解自然界——成為了現代科學研究的基石。伽利略的去世標志著一個科學巨人的離去，但他的遺產和影響力延續至今。
保護海洋從我做起
據說，某個星期天，伽利略在比薩大教堂參加活動，教堂穹頂上的吊燈因風吹過不停地擺動，伽利略被擺動的節奏吸引住了。他發現，盡管吊燈的擺動幅度越來越小，但每次擺動的時間似乎相等。
伽利略決定仔細地觀察。他知道脈搏的跳動是有規律的，于是便按著脈注視著吊燈的擺動，發現每往返擺動一次的時間的確相同。這使他又冒出一個疑問：假如吊燈受到一股強風吹動，擺得高了一些，以后每次擺動的時間還是一樣的嗎？回去后，他用鐵塊制成一個擺，把鐵塊拉到不同高度，用脈搏細心地測量擺動所用的時間。結果表明，每次擺動的時間仍然相同。盡管用脈搏測量時間并不精確，但已經可以證明他最初的想法是正確的，即不論擺動的幅度大些還是小些，完成一次擺動的時間是一樣的。這在物理學中叫作擺的等時性。
伽利略對擺動的研究
伽利略又把不同質量的鐵塊系在繩端作擺錘進行實驗。他發現，只要用同一條擺繩，擺動一次的時間并不受擺錘質量的影響。隨后伽利略又想，如果將繩縮短，會不會擺動得快些？于是他用相同的擺錘，用不同的繩長做實驗，結果證明他的推測是對的。他得出了結論：擺繩越長，擺錘往復擺動一次的時間（稱為周期）就越長。
伽利略對擺動的研究
人們對擺動的研究是逐步深入的。伽利略逝世30多年后，荷蘭物理學家息更斯找到了擺的周期與擺長之間的數學關系。直到牛頓發現了牛頓運動定律和萬有引力定律，人們才對擺動的規律作出了圓滿的解釋。擺的等時性研究促進了鐘表的研制，方便了人們的生活。
伽利略對擺動的研究
謝謝觀賞！

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