文档内容
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20世纪以来,物理学在更深的层次和
更广阔的领域内扩展了人类对自然界的认
识。电子计算机的普及,互联网等各种现代
信息技术的不断完善,原子能的利用,以及空
间技术的发展等,使社会生产和人类生活面貌
发生了翻天覆地的变化,人类开始步入一个智能
化、信息化的高科技新时代。
图1-10 我国大亚湾核电站
为了开发太空,到其他星球上创建新的家园,世界上许多国家都在努力探
索,我国在这方面也取得了不少成就。2003年10月15日,我国第一艘载人飞船“神
舟五号”顺利升空,航天员杨利伟终于实现了中国人几千年来的飞天之梦。
2008年9月25日,“神舟七号”载人飞船发射升空,航天员翟志刚在同伴的协助下,
实现了中国航天员的第一次太空漫步。2010年底,“嫦娥二号”圆满完成探月工
程的科研任务。2011年9月29日,“天宫一号”目标飞行器顺利发射,同年11月1日,
“神舟八号”飞船成功发射,11月3日,“天宫一号”与“神舟八号”成功进行了交会对
接,这为今后更大规模的空间探
索、建造中国载人空间站奠定了
基础。
图1-9 便携式计算机
图1-11 中国航天员首次出舱
进行太空漫步
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牛顿(I. Newton,1643 —
1727)是杰出的英国科学家。
他在继承伽利略等前辈科学家
研究的基础上,建立了科学的
物理概念,运用归纳和数学分
析的方法,总结出物体运动的
定律,发现了万有引力定律,
统一了天地间的运动,构建了
经典力学的体系。
物理概念是物理学的“语
言”,是为了准确地描述物理
现象和表述物理规律而引入
的。可以这么说,宏伟的“物理大厦”的框架,就是由物理概念、规律以及贯穿
其中的科学方法构成的。这些都是物理学的核心内容。
在学习过程中,我们不仅要知道物理概念的来源,经历物理规律的探究过
程,还要学习用科学的方法进行探究;在此基础上,进一步弄清楚概念和规律的
含义,并会运用它们解释和解决一些实际问题。
爱因斯坦(A. Einstein,1879 —1955)生于德国,是杰出的物理学家。他从小就
具有丰富的想象力和独立思考精神,16岁时就向自己提出一个“追光”的问题。爱
因斯坦是理性思维的代表,他建立的相对论使人们对时空有了全新的认识。科学
界公认“他现在是并且将来也还是人类宇宙中有头等光辉的一颗巨星”。
学习物理学,既离不开观察与实验,也离不开理性思考。我们要向爱因斯
坦学习,学习他敢于超越常人的思维习惯,乐于在广袤无垠的未知世界中自由
驰骋。也许,你今天闪现的思维火花,将在明天孕
育成一颗颗璀璨的明珠!
21世纪将是中华民族崛起于世界民族之林,为
人类的文明进步作出应有贡献的伟大世纪。勇敢、
智慧的中国青少年,必将接过前辈物理学家手中的
接力棒,在物理学的探索中,写下新的光辉篇章!
我们真诚地希望同学们勇敢地接受时代的挑
战,喜欢物理学,热爱科学!
图1-15 爱因斯坦
月球
图1-14 牛顿在苹果树下的思考
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摆动的快慢可
能跟摆偏离的角度
大小有关。
钟摆下面的螺母位置估
计会影响摆的长短,看来,摆
动的快慢跟摆的长短有关。
猜想与假设
牛顿说过,没有
大胆的猜测,就不会
有伟大的发现。
在科学探究中,
猜想不是胡猜乱想,
它是以自己的经验和
知识为基础作出的一
种试探性解释。
图1-32 对摆钟走时快慢原因的各种猜想
摆动的快慢可能
跟摆锤的轻重有关。
小慧和同班同学对这些问题进行了猜想。
图1-34 实验装置
图1-33 讨论实验计划
小慧他们想,可以用细线系
上小球代替钟摆(图1-34)。他
们根据刚才提出的一些猜想,
制订出一个计划,进行实验。
设计实验与制订计划
计划应针对探究目的,实验应注意选择器
材。这里,对具体的实物(钟摆)进行了简化,用
细线悬挂小球代替,是一个很好的设计。
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第一组:用同样长的细线,分别挂上同
样大小的铜球和铝球做实验(图1-35)。
第二组:对同一个小球,用不同长度的
细线悬挂进行实验(图1-36)。
他们在实验室里找出了合适的器材,
分头进行实验,测量小球分别摆动10次和
20次的时间。两个小组很快得到了测量数
据,并填写在预先设计好的表格中。
图1-35 用不同摆球做实验
铜球
铝球
图1-36 用不同长度的细线悬挂小球做实验
进行实验与收集证据
实验时,要严格按照实验步
骤操作,操作中要注意观察。把
观察到的重要现象和数据记录下
来。数据的记录要尊重事实,不
可拼凑,不可杜撰。
第一组实验结果(同样长度的悬线,不同的小球):
铜 球
铝 球
摆动次数
时间t/s
小球种类
10
20
80
160
摆动次数
时间t/s
线长l/cm
10
20
由上表可知:
铜球摆动一次平均所需的时间为______ 。
铝球摆动一次平均所需的时间为______ 。
第二组实验结果(同一小球,不同长度的悬线):
20
悬线长度相等时,摆球的摆动快
慢与摆球的轻重(材料)________;
摆球摆动一次的时间只跟悬线的
_______有关;悬线越长,摆球的摆动
_______。
如果我们再多做
几次实验,总结出来的
结论可能会更可靠些。
我测的摆动
时间可够准呢。
我认为可以忽略空气
阻力的影响,钟的快慢可
能跟它所处的地点有关。
我认为结论是可靠的。刚才看
见张师傅把螺母往下拧,估计起了
增加长度的作用,使摆动变慢,原来
走快的钟就走准了。张师傅的做法
跟我们实验的结论是一致的。
图1-37 讨论结论,作出评估
上面这些结论是否可靠?是否与张师傅的操作吻
合?小慧与同学七嘴八舌地议论起来(图1-37)。
评 估
探究过程是
否恰当,探究得到
的结果是否合理,
探究过程中是否
出现新的问题等,
都需要再进行充
分的思考。
分析与论证
实验数据只是一
堆原始材料,必须通过
分析、论证,才能形成
结论。好比建造房子,
砖块、黄沙、水泥等材
料,要经过设计、施工、
装饰,才能变成宏伟的
建筑。
由上表可知:
悬线长80 cm的摆球摆动一次平均所需的时间为______。
悬线长160 cm的摆球摆动一次平均所需的时间为______。
同学们对这些实验数据进行比较分析,得到
了下面的一些结论:
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图2-41 控制噪声的一些措施
图2-40 噪声监测器
(a)消声——给汽车的排气管加消音器
(b)吸声——录音室的墙面上装有吸声材料
(c)隔声——高架道路两旁装有隔音板
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于55 dB,夜间不高于45 dB。超过
70 dB,人就会心烦意乱,神经紧
张,学习与工作的效率下降。若长
期在80~100 dB的噪声环境中工作
和学习,听觉就会迟钝,甚至耳朵变
聋。噪声还能诱发多种疾病,严重时
会导致死亡。
现代城市里,为了监测噪声,
常常在主要道路上设置噪声监测设
备(图2-40),并把控制噪声列为
城市环境保护的主要项目之一。
控制噪声、减小噪声是当前优
化人们生活环境的一个重要课题。
目前,主要在消声、吸声和隔声三
个方面采取措施(图2-41)。
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图3-75
(1) 把烛焰放在___点上,可以成正立、放大的虚像。
(2) 把烛焰放在___点上是照相机成像的原理。
3. 了解望远镜的实际结构,体会一下怎样调节才能看清远处的物体。
4. 你在用显微镜观察标本时,能调出清晰的像吗?是用多少时间才调好
的?
5. 根据自己的爱好,拍摄一张照片(人物、山水、建筑物或运动物体),跟
其他同学交流拍摄心得。
6. 在学校里找一台投影仪,仔细观察其结构,分析其成像原理,并画出
光路示意图。
调查本班近视眼的发病情况
据统计资料表明,至2010年底我国中学生近视发病率约为55%。请调
查本班有多少人患近视,讨论引起近视的原因,提出预防和矫正近视眼的
方案,跟同学进行交流。
课外活动
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2. 在部分严重缺水的地区,居民利用处于地下的暗渠道输水。与地面上的
明渠道输水相比较,暗渠道输水的好处是( )。
A. 降低水温,增大水的表面积,加快水的蒸发
B. 加快水面附近的空气流动,并增大水的表面积,加快水的蒸发
C. 减少水的表面积,并降低水的温度,减缓水的蒸发
D. 减缓水面附近的空气流动,减缓水的蒸发
3. 有的公共卫生间里装有热风干手器(图4-24),可以用它很快将湿手吹
干;家中的电吹风也能很快将湿头发吹干,请说明其中的原理。
4. 炎热的夏天,小狗常常张开嘴,伸出长
长的舌头(图4-25)。它为什么这样?请你解释
一下。
5. 日常生活经验告诉我们,若不小心被水
蒸气烫伤,伤情比被开水烫伤更严重(图4-26)。
你知道其中的原因吗?
(注意安全,请勿尝试)
图4-26
图4-23
A .
B .
C .
时间t / min
温度t /℃
温度t /℃
温度t /℃
O
O
O
时间t / min
时间t / min
图4-25
图4-24
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在冬天,高空更寒冷,水蒸气
急剧降温,直接凝华为美丽的小
冰晶——雪花(图4-42),雪花飘
落时,相互结合,由小变大,成为
雪片或大雪花,这时,就要下鹅毛
大雪了。
若地面附近的水蒸气较多,
并遇上冷空气,则水蒸气会以空
中的尘埃为核心凝结成小水滴,
这就是雾(图4-43)。
(b)大块冰雹
(a)冰雹的形成
雹子
冷空气
暖空气
大冰雹
雪珠
水滴
暖空气
冰晶
热空气
图4-41 冰雹
图4-42 雪花晶体
图4-43 雾
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图5-17 古代的指南针——司南
(a) 磁带能将声音和图像记录
并保存下来
图5-19 磁性材料的应用
图5-18 地球是一个大磁体
(c) 磁卡已广泛应用于生活中
(b) 磁盘可以贮存许多信息
(硬盘)
磁性是某些物质的重要属性。物质的磁性应用非常广泛,根据磁性研制的
许多新颖的磁性材料,广泛地应用在生活和科研中,图5-19所示的就是磁性应
用的事例。
对于物质磁性的应用,你还知道多少?请把你知道的填写在下面,并与同学
们交流。
就认识了磁石。我国古代利用磁石的指向性发明了指南针(图5-17)。指南针
为什么能指示南北方向呢?因为地球就是个大磁体。
你能根据图5-18解释指南针能指示方向的原因吗?
(移动硬盘)
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开展一次新材料应用的调查活动,希望同学们能积极参与这项活动,
这可是你增长知识、发展能力的好机会哟!
活动要求:
1. 从家庭生活、工农业生产或社会生活中,调查了解哪些地方用到了
新材料,并做好调查记录。调查记录除文字外还应包括拍摄的照片、收集
的说明书,必要时还要有录音、录像资料等。
2. 对调查取得的资料进行加工,参考本章“点击新材料”的模式,或采
用你喜欢的其他形式,写一篇介绍新材料的短文,要求图文并茂。在你班
级的墙报栏开辟一个介绍新材料的专栏,以便相互观摩、学习。
课外活动