【沪科版】八年级物理 绪论 打开物理世界的大门（课件+练习+内嵌视频）

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绪论 打开物理世界的大门沪科版八年级物理同学，你好！当打开《物理（八年级）》时，你将进入令人惊叹的物理世界，这里奥秘无穷，神奇无比！欢迎进入物理世界首先“打开物理世界的大门”，你将“走进神奇”！来自大自然的神奇，令人迷惑；来自生活中的神奇，让你叫绝！在这有无数瑰宝的物理迷宫中，神奇无处不在。只要你孜孜不倦、锲而不舍地探索，一定能发现解读这些“神奇”的密码。 运动的世界打开这物理迷宫后，你将进入“运动的世界”，探索“动与静”“快与慢”的诀窍。 欢迎进入物理世界交响乐队使用的各种乐器组合光的反射欢迎进入物理世界欢迎进入物理世界 小粒子与大宇宙 在这神奇的迷宫里，你还将了解微小的粒子世界及无垠的茫茫宇宙——“小粒子与大宇宙“。 欢迎进入物理世界为了帮助大家探索物理世界的各类宝库，本书提供了丰富多彩的栏目。 本章学业要求；要点；素养提升。梳理学习这些内容的目的。探究；测量；迷你实验室；DIS实验室。各类实验、体验科学、提升素养。物理在线；物理聊吧；请提问。查询资料、讨论交流、提问质疑。科学书屋；学科综合。阅读材料、拓展视野。加油站、拓展一步。能深入地学习更多内容。方法点拨、策略提炼。学习支招、提炼问题解决策略。例题、作业、练习、本章总结等。应用巩固、总结反思每章学习内容。同学们，物理现象变化万千，物理学习乐趣无穷。祝你学会物理知识，了解探究方法，领悟科学精神，找到“神奇”的谜底，成为对人类有用的人才！ 学习目标绪论 打开物理世界的大门 4 了解物理学发展的几个重要阶段，知道重要的物理学家及贡献.（物理观念） 5 知道自然是神奇的，人们的探索历程是漫长、曲折并富有意义的.（科多态度与责任） 6 了解物理学研究内容和物理知识的一些现代应用。（科学思维） 7 了解科学探究的主要环节.（物理观念） 8 了解物理学家的科学精神与伟大情怀.（科学态度与责任） 1 通过一些典型事例体会自然界中的神奇，这些来自大自然的神奇让我们惊叹.（物理观念） 2 通过解释生活中一些神奇的现象感受到生活中的神奇，而这些神奇则是人类智慧的结晶.（科学思维） 3 了解古人对古文明的科学思索，并能用发展的眼光批判和所待这些认积.（物理观念、科学态度与责任）目录导航1 学习新课2 课堂总结3 课后作业全解4 综合提升训练绪论 打开物理世界的大门一、学习新课一、 走进神奇从茫茫星空到辽阔大地，从高耸雪峰到澎湃江河，神奇无处不在。让我们一起体会自然界中的神奇。（1）无限星空浩瀚太空，群星闪烁，它们从哪里来，到哪里去？我们生活的地球在宇宙的什么地方？哈雷彗星何时再来？哈雷彗星是每76.1年环绕太阳一周的周期彗星。因英国物理学家爱德蒙·哈雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。哈雷彗星光学、热学与运动学1. 自然界中的物理现象我们的地球不过是太阳系的一个小的行星，太阳是银河系中几千亿颗恒星中的一个，宇宙中已知的，有上千亿个银河系这样的星系。光学、热学与运动学一、 走进神奇①闪电是云层与云层之间或与大地之间发生的一种瞬间放电现象，放电时所发出的巨大声响就是雷鸣。②闪电和雷鸣同时产生，但我们往往先看到闪电，后听到雷声，这是因为闪电（光）的传播速度远大于雷鸣（声音）的传播速度。声学、光学与电学地球（2）电闪雷鸣雷电一、 走进神奇太阳光是由七种色光——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫混合而成的。照射到物体上的太阳光被物体根据本身性质有选择地吸收了一些颜色光，而将其余部分光反射掉，所以才有了五彩缤纷的世界。声光学学地球（3）大自然为何绚丽多彩光的色散一、 走进神奇山坡上的积雪受到两个力：一个是地球引力，企图沿山坡方向把积雪往下拉走；另一个是积雪内聚力，使雪体彼此黏结，停留在山坡上。轻微的地震，动物的行走，滚石的触击，一阵风，甚至高声尖叫等都会触发雪崩。声力学学地球（4）安静的雪山为何发生雪崩雪崩一、 走进神奇自然现象扑朔迷离、千姿百态，而在人们的日常生活中则呈现出另一些神奇。你探究过下列“神奇”吗？（1）茶壶盖上为什么有个小孔倒水时，小孔被手指堵住了，空气不能进入壶里；流出一点水之后，壶内部气体体积变大，里面的压强变小了，外面的大气压把水压在罐里，所以不易倒出。壶里，不易倒出。松开手指，壶内外气压相同，使水容易倒出。力学（压强） 把茶壶的小孔堵住时，里面的水不易倒出 2. 生活中的物理现象一、 走进神奇大部分的电能依靠火力、风力、水力、核能、潮汐、地热等能源，通过转动发电机产生，所以电能又叫“二次能源”。产生的电能从发电厂输送到千家万户后，便可以用来照明。力学、电学、热学学地球（2）万家灯火从何而来夜幕降临，为何人们轻轻合上电闸便能带来万家灯火，延续光明?一、 走进神奇运动员先是助跑一段距离，积蓄了一定的动能，再借助撑竿把动能转化成撑竿的弹性势能，继而撑竿再把弹性势能转化成运动员的重力势能，使运动员跃过高高的横竿。力学学地球（3）怎样跳得更高撑竿跳高运动员借助一根细长的撑竿，便能跃过高高的横竿。一、 走进神奇面对神奇，人们感到迷茫、好奇、敬畏，人们渴求去探究。“一种想要了解自然奥秘的无法遏制的渴望”促使世界各民族努力探索、坚持不懈，并使这种探索从远古延续至今，并将走向未来。我从事科学研究的动机，来自一种想要了解自然奥秘的无法遏制的渴望，而不是别的什么目的。 ——爱因斯坦1. 古文明中的科学思索二、人类的探索之路（1）甲骨文中的“殸”与东巴文中的“晒干”①图甲为甲骨文“殸”，表示人手拿长柄敲打乐器，使其发声，这个字的结构说明古人很早就知道声音与碰击有关。②图乙为东巴文“晒干”，表示大地在太阳照射下水分蒸发，最终结果是地上的水变成水蒸气进入空气中，地面也就“晒干”了。已含有太阳光致使地表水分蒸发的科学思索。二、人类的探索之路（2）古人对宇宙的认识①图甲是古人的一种宇宙模型，他们认为地球是平的，日月星辰在大气中运行，其上方扣着穹顶。②图乙是安徽凌家滩出土的、距今约5000年的雕刻玉版，是中国古人天圆地方宇宙观的早期展现。③出现在世界不同地方的石头阵神秘莫测。有研究认为，其功能之一是帮助古人观察天象。二、人类的探索之路灿烂的古代文明闪烁着古人朦胧的理性之光，也为人们科学地认识世界奠定了基础。在物理学发展的漫长历程中，不少前辈作出了卓越的贡献。（1）哥白尼否定“地心说”著名天文学家、自然科学先驱哥白尼，用“日心说”否定了影响人类达千年之久的托勒密的“地心说”，有力地推动了人类文明的进程。早期描绘“日心说”的图像 2. 物理学的进步之阶二、人类的探索之路（2）经典力学和实验物理学的先驱伽利略1609年，伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。第一个观测到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。二、人类的探索之路（3）牛顿与经典力学伟大的物理学家牛顿（I. Newton，1643-1727），在前人的研究积累上，奠定了具有划时代意义的经典物理学基础。他发现日月星辰的运转与苹果下落等有着某些相似，经过长时间的探索，建立了著名的运动定律。二、人类的探索之路（4）爱因斯坦与新时空观20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了相对论。相对论的提出从根本上冲击了经典物理学体系，动摇了人们所熟悉的时间与空间等概念。普朗克、玻尔等量子力学主要奠基人发现微观世界与宏观世界的物理规律有很大差异。由于这些物理学家的伟大贡献，物理学再次跨出具有划时代意义的一大步。二、人类的探索之路在探索之路上，有众多的科学巨人披荆斩棘，铺路架桥，为后人留下了丰硕的知识园地、科学的探究方法及不朽的科学精神。“站在巨人的肩膀上”，你能站得更高，看得更远。如果说我比别人看得更远的话，那是因为我站在巨人的肩膀上。 ——牛顿 三、站在巨人的肩膀上1. 物理知识的现代应用（1）物理学的探究成果与应用前辈们在探索神奇现象的过程中，逐渐发现蕴藏其中的物理规律。随着对这些规律的深入探究，物理学的体系便逐渐形成了，并且对化学、生物学、天文学等自然科学产生了重要影响。人类已进入信息化时代，物理学的知识和研究方法已被广泛应用到材料、环境和信息等领域。①航天技术由于航天技术的发展，人类不仅实现了飞翔之梦，而且还能登上月球、遨游太空，继续探索浩瀚宇宙的秘密。 三、站在巨人的肩膀上②激光、信息、超导技术在探索茫茫宇宙的同时，人类也在探索微观世界。激光技术不仅被广泛应用于农业、医疗、通信、能源等领域，而且也逐渐应用于日常生活，给人们带来方便。信息技术给人类带来了巨大的影响。集成了成千上万个电子元件的芯片，既小又轻，以至蚂蚁都能搬动。超导技术有着广泛的应用前景，人们正在进行深入探索。蚂蚁能搬动的集成电路芯片超导磁浮现象 三、站在巨人的肩膀上（1）科学家的探究方法科学前辈不仅为后人构筑了知识的宫殿，而且还创建了科学的探究方法。例如，伽利略在研究亚里士多德（Aristotle，前384-前322）落体观点的过程中，不仅从逻辑上质疑亚里士多德的观点，而且巧妙设计了斜面实验，据说还在比萨斜塔亲自实验。因此，伽利略被后人誉为实验物理学的先驱。2. 科学探究 三、站在巨人的肩膀上提出问题（2）科学探究的主要环节 三、站在巨人的肩膀上①善于观察，勤于思考物理学是一门以观察、实验为基础的科学。学习物理要关注生活中发生的物理现象，观察它们的主要特征和出现的条件。同时，要养成爱问“为什么”的习惯，不断提出问题进行思考，并敢于发表意见与别人讨论。（3）怎样学好物理牛顿的善于观察、勤于思考传说牛顿在苹果树下“思考人生”的时候，被落下的苹果砸中了头，于是他注意到物体都是往下落而不是往上的。就这个问题，牛顿进行了大量的思考和研究，终于提出了万有引力定律。 三、站在巨人的肩膀上②勇于实验，乐于探究学习物理必须多动手、多做实验，在学习中要善于发现问题、提出问题，并根据已有的经验知识进行猜想与假设。然后按照探究的步骤，设计方案，进行实验，分析论证，得到结论。在探究过程中，既提倡独立思考，又鼓励合作交流.。③联系生活，联系社会物理知识从生活中来，还要应用到实际中去。在学习时，要善于应用所学知识、技能，解释一些常见的物理现象，解决生活、生产中的一些简单问题。你所尝试的一些小发明、小创造，有可能会孕育出未来的一项重大的科学发现与科技发明。 三、站在巨人的肩膀上（1）实事求是，不迷信权威科学家们实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、勇于质疑、敢于坚持真理。例如，面对罗马教会的强权，哥白尼坚持认为地球是在运动的。（2）孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍居里夫人曾两次获得诺贝尔奖。她和丈夫共同发现的“镭”是在简陋的棚屋里辛苦工作多年才提炼出来的。这体现了科学家们孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍的精神。4. 科学家为我们留下的科学精神 三、站在巨人的肩膀上（3）合作与交流 科学家们善于合作与交流，敢于提出与众不同的见解，也敢于修正或放弃自己的错误观点。例如，爱因斯坦和玻尔等人进行了长达 20 余年的量子力学大论战，而这种学术之争并未影响两位科学泰斗的友谊。正是在这一次次的学术争论中，在众多物理学家的努力下，量子力学体系逐渐建构起来了。 三、站在巨人的肩膀上长江后浪推前浪，物理学正是在一代又一代科学家的努力下，才发展到由量子论和相对论作为支柱的现代物理学阶段。新的发展带来新的问题，新的问题必将激发新的探索，新的探索必将推动物理学进入新的时代。打开物理世界的大门，同学们将发现科学巨人们留下的知识、方法及精神等无尽的财富。站在巨人的肩膀上，同学们将成为新时代的“巨人”！ 三、站在巨人的肩膀上 视频观赏——《物理学发展史》【例题1】下列各物理现象中，属于自然界中的物理现象的是_________；属于生活中的物理现象的是__________。A. 坐在沙发上比坐在硬板凳上舒服B. 夏天用棉被盖冰棒，冰棒熔化得慢C. 夕阳西下常伴有红色的霞光D. 人们常说的“下雪不冷，化雪冷”E. 龙卷风直冲云霄F. 自行车轮胎制有花纹跟踪练习CDEABF 辨别自然现象与生活现象的方法：（1）自然现象存在于自然界中，没有任何人工制造或利用的痕迹。（2）生活现象存在于人类的生活中，有明显的人工制造或利用的痕迹。绪论 打开物理世界的大门【例题2】下列科学家和其主要贡献对应正确的是 （ ）A．哥白尼———万有引力定律B．伽利略———浮力定律C．牛顿———运动定律D．爱因斯坦———日心说C 物理学史上，许多科学家都做出了卓越的贡献。哥白尼的主要贡献是发表《天体运行论》，用“日心说”否定了“地心说”；伽利略的主要贡献是开创了以实验为基础并具有严密逻辑和数学表达形式的近代科学，他被称为“近代科学之父”；牛顿发现了万有引力定律和总结出了牛顿运动三大定律；爱因斯坦的主要贡献是提出了相对论。跟踪练习【例题3】哥白尼不畏强权提出“日心说”，坚持认为地球是运动的。后来，伽利略利用自制的望远镜观察天空，得出的天体运行结果支持了哥白尼的观点。以下说法正确的是（ ）D A. 太阳并不是宇宙的中心，哥白尼的“日心说”是错误的，他对科学的发展没有贡献B. 伽利略亲手实验来证明自己的观点，这体现了他善于交流与合作的科学精神C. 科学家们都非常聪明，他们几乎不需要刻苦努力就能取得成功D. 我们不仅要学习科学家们留下的知识和方法，还应该学习他们永远高扬的科学精神A. 太阳并不是宇宙的中心，是太阳系的中心，哥白尼的“日心说”是正确的，对科学的发展有贡献。A错误。B. 伽利略总是亲手实验来证明自己的观点，这是在设计实验和实验探究。错误。C. 科学家们都需要刻苦努力才能取得成功，C错误。D. 我们不仅要学习科学家们留下的知识和方法，还应该学习他们永远高扬的科学精神，D正确。跟踪练习【例题4】阅读短文，回答下列问题。公元前三百多年，古希腊学者亚里士多德认为：“从高空落下的物体，重的要比轻的下落得快！”以后两千多年，人们对他的话都深信不疑。16世纪末，伽利略对这位学者的话产生了怀疑。有不少人讽刺嘲笑伽利略无知与轻狂，伽利略便在比萨斜塔上进行了公开实验。他登上斜塔，一只手拿一个10磅的铁球，另一只手拿一个1磅的铁球，喊了一声：“请各位注意！”随后他两手一松，两球同时落下，“啪”的一声，两球同时着地了。实验结果使原来迷信亚里士多德的人目瞪口呆！（1）阅读后你最深的一点感受是什么?（2）根据你的感受，你认为在今后的学习、生活中应该怎样去做? （1）凭感觉得出的结论往往是错误的。（2）勤于思考，积极用实验探索自己不明白的物理问题。跟踪练习二、课堂总结自然界中的物理现象.生活中的物理现象.古人对神奇现象的探究：古人对自然现象的思考；古人的宇宙观.物理学及应用：是研究自然界的物质、相互作用和运动规律的 自然科学.科学精神打开物理世界的大门二、课堂总结 探索之路走进神奇站在巨人的肩膀上①哥白尼提出“日心说”，否定“地心说”.②伽利略首先用望远镜观察天体③牛顿建立了三大定律，构建了经典力学体系.④爱因斯坦提出相对论.⑤普朗克、玻尔等建立、发展量子力学.①提出问题②猜想与假设③设计实验与制订计划④进行实验与收集证据⑤分析与论证⑥评估⑦交流与合作.物理学发展的不同阶段科学探究的七个环节 三、综合提升训练1. 下列现象不属于自然现象的是 （ ）A．电闪雷鸣 B．嫦娥三号升空C．雨后彩虹 D．大雁南飞辨别自然现象与生活现象的方法：（1）自然现象存在于自然界中，没有任何人工制造或利用的痕迹。（2）生活现象存在于人类的生活中，有明显的人工制造或利用的痕迹。所以，嫦娥三号升空不属于自然现象。而电闪雷鸣、雨后彩虹、大雁南飞都属于自然现象。三、综合提升训练B2. 下列现象中，属于光现象的是（ ）A. 饮料罐只有一个小孔时，里面的液体不易倒出B. 将筷子放入水中，筷子似乎被水“折”断了C. 流淌的江河可以奔腾咆哮、冲垮河堤D. 一声“喷嚏”可能导致雪崩A. 饮料罐只有一个小孔时，里面的液体不易倒出，是大气压作用，与光现象无关，故A错误；B. 筷子放入水中，筷子似乎“折”断，是因为光由水中射入空气中时发生折射形成的，是光现象，故B正确；三、综合提升训练BC. 流淌的江河可以奔腾咆哮、冲垮河堤，是河水具有动能，与光现象无关，故C错误；D. 一声“喷嚏”可能导致雪崩，说明声波具有能量，与光现象无关，故D错误；故选B．3. 1581年的一天，伽利略在教堂里，观察到悬挂的油灯来回晃动。这是司空见惯的事情，可是他却思考着“为什么灯每次摆动一个来回的时间都差不多?”。这一过程属于科学探究中的（　　）A．提出问题 B．猜想与假设C．进行实验 D．交流与合作科学探究的主要环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等，结合题意可做出判断。由题意可知，伽利略在教堂里，有了“为什么灯每次摆动一个来回的时间都差不多?“，属于提出问题的环节。故A符合题意，BCD不符合题意。三、综合提升训练A故选A。4. 提出了相对论，从根本上冲击了经典物理学体系，动摇了人们熟悉的时间与空间等概念的科学家是（　　）A．哥白尼 B．伽利略 C．爱因斯坦 D．牛顿20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了著名的相对论，从根本上冲击了经典的物理学体系，动摇了人们所熟悉的时间与空间的概念。故ABD不符合题意，C符合题意。三、综合提升训练C故选C。5. 物理学家进行科学探究的方法是灵活多样的，探究过程一般包括以下要素：___________，猜想与假设，设计实验与制订计划，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作。小明到商店购买乒乓球时，总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，再选择反弹较高的乒乓球。他的行为类似科学探究中的__________________________ 环节。科学探究活动通常包括以下环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。相同高度落下弹得越高，表明弹性越好。小明到商店购买乒乓球时，总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，选择反弹较高的乒乓球，可知，这一过程属于科学探究中的进行实验与收集证据环节。三、综合提升训练进行实验与收集证据提出问题 6. 兴趣小组在探究篮球反弹的高度与什么因素有关时，提出了以下猜想：猜想一：篮球的反弹高度可能与地面的材料有关；猜想二：篮球的反弹高度可能与篮球充气量的多少有关；猜想三：篮球的反弹高度可能与篮球下落的高度有关。（1）该兴趣小组用同一只篮球做三次实验，每次都从100cm高度处由静止释放篮球，篮球反弹到最高点的位置如图所示，其中图甲和图乙所示的实验可以用来验证篮球的反弹高度和_________ 之间的关系；可以初步得到的实验结论是：在地面材料、下落高度相同时，_________________________ ；（2）可以用来验证篮球的反弹高度和地面材料关系的是_____两图所示的实验。三、综合提升训练篮球充气量 甲丙篮球充气量越多反弹高度越高 三、综合提升训练（1）篮球反弹的高度与地面的材料、球充气量、球下落的高度等因素有关，，根据控制变量法应知，图甲和图乙所示的实验控制地面材料和球下落高度相同，球充气量不同，球反弹的高度不同，实验结论是：在地面材料和球下落高度相同时，球的反弹高度与球充气量的多少有关。（2）验证篮球的反弹高度和地面材料关系应控制篮球的充气量和球下落的高度相同，而地面材料不同，故应比较甲、丙两图。