1、序章序章 讓我們起航讓我們起航鄭和寶船，七下西洋。鄭和寶船，七下西洋。 輪船能浮在水面上而觸礁輪船能浮在水面上而觸礁進水后又會沉沒，你認為這跟進水后又會沉沒，你認為這跟什么有關？什么有關？ 阿基米德是怎樣移動很阿基米德是怎樣移動很重的三桅大木船呢？重的三桅大木船呢？ 在上兩方面，阿基米德在上兩方面，阿基米德有哪些相關的發現？有哪些相關的發現？閱讀：教科書閱讀：教科書P4第一段第一段思考：思考：三桅大木船三桅大木船 1.物體在水中所受浮力大小的規律物體在水中所受浮力大小的規律 阿基米德原理。阿基米德原理。2.杠桿、滑輪的工作原理杠桿、滑輪的工作原理 杠桿的平衡條件。杠桿的平衡條件。阿基米德在浮力

2、、機械兩方面的發現：阿基米德在浮力、機械兩方面的發現：故事故事1“大話大話”故事故事2“王冠王冠”閱讀：教科書閱讀：教科書P4第二段第二段1.除了課本上提到的電器，你家里還有哪些除了課本上提到的電器，你家里還有哪些電器？電器？2.科學家發現了科學家發現了_和和_的性的性質和變化規律。質和變化規律。電電磁磁大屏幕電視大屏幕電視通信衛星通信衛星導航儀導航儀手機手機射電望遠鏡射電望遠鏡衛星通信車衛星通信車 3. 這些電器設備是靠這些電器設備是靠_來傳遞圖來傳遞圖像和聲音的。像和聲音的。電磁波電磁波 你知道是誰發現了“電”與“磁”之間存在著聯系的？ 1820年7月21日，丹麥物理學家奧斯特發現了并揭示

3、了電現象和磁現象之間的聯系：電流周圍存在磁場。 奧斯特的這一發現是一個劃時代的發現，它使當時的電磁學進入了一個嶄新的發展時期。漢斯漢斯克里斯蒂安克里斯蒂安奧斯奧斯特特閱讀：教科書閱讀：教科書P5第一段第一段 萊特兄弟的第一架飛機萊特兄弟的第一架飛機-飛行者一號飛行者一號飛機模型的風洞試驗飛機模型的風洞試驗 機翼的升力大于機翼的升力大于向下的阻力向下的阻力閱讀：教科書閱讀：教科書P5第二段第二段牛頓牛頓蘋果落地蘋果落地萬有引力萬有引力富蘭克林富蘭克林放風箏捕捉雷電放風箏捕捉雷電避雷針的應用避雷針的應用 牛頓是英國數學家、物理學家、天文學家（牛頓是英國數學家、物理學家、天文學家（16431643年

4、年1 1月月4 4日日17271727年年3 3月月3131日），是一位偉大的科學巨匠。日），是一位偉大的科學巨匠。 牛頓最重要的科學著作之一是牛頓最重要的科學著作之一是自然哲學的數學原理自然哲學的數學原理，在此書中，牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個在此書中，牛頓把地球上物體的力學和天體力學統一到一個基本的力學體系中基本的力學體系中,創立了經典力學體系，正確地反映了宏觀創立了經典力學體系，正確地反映了宏觀世界低速運動的客觀規律世界低速運動的客觀規律,實現了自然科學的第一次大結合實現了自然科學的第一次大結合.這這是人類對自然界認識的一次飛躍是人類對自然界認識的一次飛躍. 牛頓在科學上的

5、主要貢獻是：在力學上提出三大運動定律牛頓在科學上的主要貢獻是：在力學上提出三大運動定律和萬有引力定律；在光學上作出了白光是由七色光組成的判決和萬有引力定律；在光學上作出了白光是由七色光組成的判決實驗，發現并解釋實驗，發現并解釋“牛頓環牛頓環”的干涉現象，創制了反射望遠鏡的干涉現象，創制了反射望遠鏡并提出光的微粒說；在數學上發現了微積分運算方法和無限級并提出光的微粒說；在數學上發現了微積分運算方法和無限級數理論，等等。數理論，等等。 自然哲學的數學原理自然哲學的數學原理一書，總結和發展了牛頓之前物理一書，總結和發展了牛頓之前物理學的幾乎全部重要成果，是十六、十七世紀科學革命的頂點，學的幾乎全部重

6、要成果，是十六、十七世紀科學革命的頂點，也是人類文明、進步的劃時代標志。也是人類文明、進步的劃時代標志。 如果說我看得遠，那是因為我如果說我看得遠，那是因為我站在巨人們的肩上站在巨人們的肩上。 我的成就，當歸功于我的成就，當歸功于精微的思索精微的思索。 你若想獲得知識，你該下你若想獲得知識，你該下苦功苦功；你若想獲得食物，；你若想獲得食物，你該下你該下苦功苦功；你若想得到快樂，你也該下；你若想得到快樂，你也該下苦功苦功，因為，因為辛苦是獲得一切的定律。辛苦是獲得一切的定律。 沒有沒有大膽的猜測大膽的猜測就作不出就作不出偉大的發現。偉大的發現。 把把簡單簡單的事情考慮得很的事情考慮得很復雜復雜，

7、可以，可以發現新領域；發現新領域；把把復雜復雜的現象看得很的現象看得很簡單簡單，可以，可以發現新定律發現新定律。 真理的大海，讓未發現的一切事物躺臥在我的眼真理的大海，讓未發現的一切事物躺臥在我的眼前，前，任我去探尋任我去探尋。 牛頓名言牛頓名言 本杰明本杰明.富蘭克林富蘭克林（Benjamin Franklin）(1706-1790)，十八，十八世紀美國最偉大的科學家和發明家，著名的政治家、外交家、世紀美國最偉大的科學家和發明家，著名的政治家、外交家、哲學家、文學家和航海家以及哲學家、文學家和航海家以及美國獨立戰爭美國獨立戰爭的偉大領袖。他的偉大領袖。他一生最真實的寫照是他自己所說過的一句話

8、一生最真實的寫照是他自己所說過的一句話“誠實和勤勉，誠實和勤勉，應該成為你永久的伴侶。應該成為你永久的伴侶。” 富蘭克林在電學上成就顯著，為了對電進富蘭克林在電學上成就顯著，為了對電進 行探索，行探索，1752年年7月，他做了一個著名的吸引雷電的月，他做了一個著名的吸引雷電的風箏實驗風箏實驗，轟動了全世界。，轟動了全世界。富蘭克林的實驗結果使人們看到了天空中出現的電閃雷鳴不是富蘭克林的實驗結果使人們看到了天空中出現的電閃雷鳴不是天神作威，而是大自然的一種天神作威，而是大自然的一種放電現象放電現象。實驗之后，富蘭克林。實驗之后，富蘭克林最先提出了最先提出了避雷針避雷針的設想，由此而制造了避雷針，

9、避免了雷擊的設想，由此而制造了避雷針，避免了雷擊災難，破除了迷信。災難，破除了迷信。 富蘭克林借用了數學上正負的概念，第一個科學地用富蘭克林借用了數學上正負的概念，第一個科學地用正電、正電、負電負電概念表示電荷性質，并提出了概念表示電荷性質，并提出了電荷不能創生、也不能消滅電荷不能創生、也不能消滅的思想，后人在此基礎上發現了的思想，后人在此基礎上發現了電荷守恒定律。電荷守恒定律。 世界上最美的東西是“奧秘”。 愛因斯坦于愛因斯坦于19051905年在物理學三個不同領域年在物理學三個不同領域中取得了歷史性成就，特別是狹義相對論的建中取得了歷史性成就，特別是狹義相對論的建立和光量子論的提出，推動了

10、物理學理論的革立和光量子論的提出，推動了物理學理論的革命。后來他又經過命。后來他又經過8 8年艱苦的探索年艱苦的探索, ,于于19151915年最年最后建成了廣義相對論。后建成了廣義相對論。 愛因斯坦（愛因斯坦（Albert EinsteinAlbert Einstein，1879-19551879-1955），舉世聞名的德裔），舉世聞名的德裔美國科學家，美國科學家， 2020世紀最偉大的世紀最偉大的自然科學家，現代物理學的開創自然科學家，現代物理學的開創者和奠基人者和奠基人。 在狹義相對論里，愛因斯坦提出了在狹義相對論里，愛因斯坦提出了兩個原理（兩個原理（1 1）相對性原理相對性原理（2 2

11、）光速光速不變原理。不變原理。 在接近光速的世界里，會出現在接近光速的世界里，會出現 “ “尺尺縮短，鐘變慢，物體質量無限大縮短，鐘變慢，物體質量無限大” ” 的的效應。效應。 在廣義相對論里，愛因斯坦認為：在廣義相對論里，愛因斯坦認為：“宇宙是一個宇宙是一個具有有限空間體積的自身閉合的連續區具有有限空間體積的自身閉合的連續區”，并以科，并以科學論據推論：學論據推論：”宇宙在空間上是有限無邊的宇宙在空間上是有限無邊的”。 愛因斯坦還提出了愛因斯坦還提出了“空間彎曲空間彎曲”的理論，并推斷的理論，并推斷：“光線經過太陽引力場時要彎曲光線經過太陽引力場時要彎曲”。這一推斷于。這一推斷于191919

12、19年由英國天文學家的日全食觀測結果所證實，年由英國天文學家的日全食觀測結果所證實，全世界為之轟動。全世界為之轟動。 美國科學家繪制出早期宇宙最完美地圖美國科學家繪制出早期宇宙最完美地圖v 我沒有什么特別的才能，不過喜歡尋根刨底地追究問題罷了。 v 學習知識要善于思考，思考，再思考，我就是靠這個方法成為科學家的。v 成功艱苦勞動正確方法少說空話。愛因斯坦名言愛因斯坦名言思考與練習思考與練習 閱讀閱讀“擺的故事和啟示擺的故事和啟示”一文，思考并討一文，思考并討論下列問題：論下列問題：（1）為什么伽利略是在）為什么伽利略是在 “觀察觀察”吊燈的擺動，吊燈的擺動，而不是僅僅在而不是僅僅在“看看”吊燈

13、的擺動？吊燈的擺動？（2）通過觀察，伽利略提出了什么假設？）通過觀察，伽利略提出了什么假設？（3）伽利略認為哪幾個因素可能會影響擺動）伽利略認為哪幾個因素可能會影響擺動快慢？他又怎樣分別研究每個因素對擺動快快慢？他又怎樣分別研究每個因素對擺動快慢的影響？慢的影響？1.1.許多科學發現源于許多科學發現源于_ 。2.2.科學探究必須提出科學探究必須提出_ _ 和和_ _ 。3.3.實驗探究常用的科學方法實驗探究常用的科學方法:_:_控制變量法控制變量法在研究在研究某一對象某一對象受哪些因素影響時，如受哪些因素影響時，如果該果該研究對象研究對象可能受可能受多個因素多個因素的影響，的影響，則要則要，而

14、保持，而保持，然后用，然后用實驗實驗來研究來研究該研究該研究對象對象與與之間的關系。這一方法之間的關系。這一方法叫控制變量法。叫控制變量法。觀察觀察疑問疑問假設假設科學探究中的幾個基本要素科學探究中的幾個基本要素學著經歷伽利略的研究過程學著經歷伽利略的研究過程一、安裝一個擺（如圖所示）。一、安裝一個擺（如圖所示）。擺球擺球擺線擺線夾子夾子鐵架臺鐵架臺擺角擺角擺長擺長擺幅擺幅擺動擺動1次次二、將擺球從中央靜止位置向側面拉開約一拳寬的二、將擺球從中央靜止位置向側面拉開約一拳寬的距離，然后放手，利用脈搏跳動進行計時，記錄觀距離，然后放手，利用脈搏跳動進行計時，記錄觀察到的現象。察到的現象。ABC現象

15、現象1.擺球擺球_擺動。擺動。現象現象2.擺球的擺動幅度擺球的擺動幅度_現象現象3.擺球擺動一次的時間擺球擺動一次的時間_，即擺球的擺動，即擺球的擺動快慢是快慢是_的。的。來回來回相同相同越來越小越來越小相同相同周期周期 ：擺球：擺球來回來回擺動一次的時間。擺動一次的時間。單位：單位：秒秒用符號用符號 T T 表示表示例：有一擺例：有一擺A每分鐘來回擺動每分鐘來回擺動30次，周期是多少？另一擺次，周期是多少？另一擺B 4分鐘分鐘來回擺動來回擺動100次次,哪個擺動得快？哪個擺動得快？周期是用來表示周期是用來表示擺動快慢擺動快慢的物理量。的物理量。擺的周期越擺的周期越小小( (短短) )，擺動得

16、擺動得_擺的周期越擺的周期越大大( (長長) )，擺動得擺動得_ _ 快快慢慢思考：怎樣來比較擺球擺動思考：怎樣來比較擺球擺動的快慢呢？的快慢呢？2.探究擺的周期和擺球質量的關系探究擺的周期和擺球質量的關系 控制: , 不變; 只改變 。連續擺動連續擺動1010次次的時間的時間( (秒秒) )擺的周期擺的周期(秒秒)很大很大較大較大較小較小擺線長度擺線長度擺球質量擺球質量擺動幅度擺動幅度擺球質量擺球質量結論：結論： 當擺球的當擺球的_不不變時，擺的周期與變時，擺的周期與_無關。無關。擺動幅度和擺線長度擺動幅度和擺線長度擺球的質量擺球的質量擺的周期與哪些因素有關擺的周期與哪些因素有關 ? ?擺的

17、周期與哪些因素有關擺的周期與哪些因素有關 ? ?3.探究擺的周期和擺線長度的關系探究擺的周期和擺線長度的關系 控制: , 不變; 只改變 。擺球質量擺球質量連續擺動連續擺動1010次次的時間的時間( (秒秒) )擺的周期擺的周期(秒秒)很長很長較長較長較短較短擺線長度擺線長度擺動幅度擺動幅度擺線長度擺線長度結論：結論： 當擺球的當擺球的_不變時，不變時，擺的周期與擺的周期與有關，且有關，且_ _ 擺動幅度和擺球質量擺動幅度和擺球質量擺線的長度擺線的長度長度越長，長度越長，周期越長。（長度越短，周期越短。）周期越長。（長度越短，周期越短。）你知道阿基米德說過的你知道阿基米德說過的“大話大話”嗎？

18、嗎？“給我一個支點，給我一個支點，我就能推動地球我就能推動地球!”推動推動1毫米，需要毫米，需要1萬年！萬年！返回 你知道阿基米德洗澡的故事嗎？阿基米德是你知道阿基米德洗澡的故事嗎？阿基米德是怎樣檢驗出王冠的真偽的？你能根據圖中情景簡怎樣檢驗出王冠的真偽的？你能根據圖中情景簡要講述嗎？要講述嗎？1234 尊敬的皇帝陛下，我找到了檢驗王冠真偽的尊敬的皇帝陛下，我找到了檢驗王冠真偽的方法了。方法了。瞧，王冠與純金塊一樣重。瞧，王冠與純金塊一樣重。 現在將王冠和純金塊分別放入兩個相同的盛滿水的盆里，并現在將王冠和純金塊分別放入兩個相同的盛滿水的盆里，并使王冠和純金塊完全浸沒在水里，讓我們來比較兩盆中溢出水的使王冠和純金塊完全浸沒在水里，讓我們來比較兩盆中溢出水的多少。陛下請看，放王冠的盆中水溢出的多一些，說明王冠的體多少。陛下請看，放王冠的盆中水溢出的多一些，說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大，所以王冠