师：同学们，今天开启高中物理学习之门。大家初中已学一些物理知识，对物理学有一定了解。物理学是研究物质及其运动规律的科学。

　　仰望天空，日升日落，斗转星移，太阳运动与星辰运动有什么规律和联系呢？人类自古以来就对自然界充满好奇，日出日落、斗转星移、潮起潮落、春华秋实、寒来暑往，这些神奇现象让人们惊叹，也渴望弄清背后规律。在好奇心与提高生产力需求驱使下，人类不懈探索自然规律。

　　我国古代探索自然规律留下不少发明，比如日晷，在环移望远镜发明前，它是世界上最先进的天文观测工具，利用日影测定时刻，是一种计时仪器。这些发明都属于物理研究的实验仪器，物理学是人类探索大自然结出的重要果实。初中我们体会物理趣味性和实用性，高中将认识更丰富物理现象，学习更深刻知识，领悟科学研究方法，接受科学精神熏陶。

　　接下来概览物理这门学科。

　　洞察天地万物之理，物理学概述。“物理”一词源自英文Physics，来自希腊文，原意是自然。经过几千年发展，从古时自然哲学逐步形成系统物理学。物理学是研究物质及其运动规律的自然科学，辨天地之美，析万物之理。早在2000多年前古希腊时期，亚里士多德、阿基米德等科学家就开始探索物理现象与规律，发现杠杆原理、浮力定律等，这是物理学萌芽时期。

　　16 - 17世纪，伽利略、牛顿等人在前人基础上，创立系统性力学理论，建立实验观测与理论分析相结合的现代研究方式。1687年，牛顿出版《自然哲学的数学原理》，标志现代意义的物理学正式诞生。经过4个世纪发展，物理学已成为分支众多，深刻影响当代科学技术发展乃至人类社会文明进步的基础学科。

　　物理学是关于万物之理的学问。远到宇宙深处，近至咫尺之间，物理学定量研究物质存在形式、基本性质以及运动和转化规律。从物质世界空间尺度看，研究内容目前达到从10的 - 15次方米到10的13次方米，甚至更广；从时间尺度看，达到从10的 - 25次方秒到10的18次方秒，甚至更广。物理学不仅探索物质深层次结构，还在不同层次认识物质组成部分及其相互规律，所以说物理学是关于万物之理的学问并不为过。

　　物理学是一门实验科学，也是崇尚理性、遵循逻辑推理的科学。人类对落体运动研究已久，亚里士多德认为重的物体下落得快，轻的物体下落得慢，这也是生活常见现象，比如羽毛比铁球下落得慢。但17世纪伽利略从实验科学和逻辑推理角度给出不同结论。一是著名的比萨斜塔两个铁球同时落地实验，虽有资料表示伽利略可能没做过，但有史料证明他利用斜面间接研究自由落体运动。二是伽利略做了完美逻辑推理，他从亚里士多德观点出发，假设重物下落速度8米每秒，轻物4米每秒，把两物体捆绑，按亚里士多德观点，更重应落得更快；但从相互影响角度，重的被轻的拖慢，轻的被重的拉快，速度应介于4米每秒到8米每秒之间，形成悖论。所以“重的物体下落得快，轻的物体下落得慢”是错误观点。羽毛等轻物落得慢是因为空气阻力，1971年，阿波罗15号宇航员斯科特在月球上让羽毛和锤子同时落下，两者同时落地，证明排除空气阻力，重物轻物下落一样快。

　　由于物质世界复杂，有限实验和观察难以完全揭示本质规律和内在联系，物理学发展需借助先进科学装置、强有力数学工具、大型计算机器，以及深刻洞察力和丰富想象力。如今物理学基本概念、理论、实验方法和手段广泛应用于其他学科，丰富人类对物质世界认识，推动科学技术创新和革命，促进生产力发展和人类文明进步。

　　观察现象，揭示本质，这是物理学研究的特点。物理学通过定量实验和严谨逻辑分析，揭示自然界客观规律和现象内在联系，有的与直觉吻合，有的不同，需严密实验和思考才能透过现象看本质。比如过山车和飞机为何不会掉下来。

　　从物理学发展典型例子阐述。古人因交通工具缺乏，活动多在陆地，凭直觉认为地球是宇宙中心，有天圆地方等学说。16 - 17世纪，哥白尼迪谷、开普勒等人经详尽观测分析，认识到地球和其他行星绕太阳运动并找到规律。随着工具发展，观察更全面，认识更深刻，牛顿据此发现万有引力定律，揭示运动规律根源。古人凭直觉认为运动需力维持，伽利略理想斜面实验展现理性思维威力，伽利略、笛卡尔、牛顿等科学家认识到物体不受力也会一直运动，这与直觉相反，这种深刻认识靠精确实验和严谨逻辑分析。

　　19世纪初，已知电流能产生磁场，自然会问磁能否产生电。英国物理学家法拉第大量实验，开始从直觉认为稳定磁场应能产生电场，但实验失败，后来偶然发现变化的磁场才能产生电场，即法拉第电磁感应定律。可见客观规律是否与直觉一致需具体研究。