物理学的重大进展1.ppt

第四单元 近代以来世界的科学发展历程 传统科学基本属于现象的描述和经验的总结， 没有形成系统的理论和相对独立的 科学体系。 近代科学是在收集材料的基础上，从现象深 入到本质，从经验定律上升为系统 的科学理论。 阅读第四单元导言，回答问题： 1、结合导言和所学知识，思考：促成近代科学 技术迅速发展的思想因素是什么？ 文艺复兴以后，面向现实世界、重视实践的风气。 2、近代时期哪些学科领域取得了巨大成就？ 数学、物理学、生物学、化学 3、科学技术的发展怎样推动了人类社会的进步？ 18世纪中期 “蒸汽时代”； 19世纪晚期 “电气时代” 20世纪末 “信息时代” 第一课 物理学的重大进展 课程标准 了解经典力学的主要内容，认识其在近代 自然科学理论发展中的历史地位。 知道相对论、量子论的主要内容，认识其 意义。 阅读课文，思考：图中人物分别是谁？他们对近 代物理学的发展所作出的最重大贡献分别是什么？ 为经典力学 奠定基础 伽利略牛 顿 形成经典 力学体系 爱因斯坦 提出相对论， 发展牛顿力学 普朗克 提出量子假说 、量子论诞生 伟大的意大利物理学家和 天文学家，他开创了以实验 事实为根据并具有严密逻辑 体系和数学表述形式的近代 科学，被誉为“近代科学之 父”。他第一个把望远镜对 准天空进行观测，出版了 星空使者一书。1632年， 他出版了关于托勒密和哥 白尼两大世界体系的对话 ，把哥白尼的学说推到了最 终胜利的阶段。 伽利略（15641642） 有人记载伽利略曾 在意大利比萨斜塔上作 过自由落体的实验。结 果两个重量相差10倍的 球同时落地，证明了亚 里士多德的观点是错误 的。 “两个铁球同时落地！” 伽利略对亚里士多德力学观的否定 亚里士多德的力学观：必须有力作用在 物体上，物体才能运动，没有力的作用，物 体就会静止。如：“推箱子”的例子 伽利略通过观察、实验和推理，得出 结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度 保持不变地持续运动下去。 一、经典力学 认真阅读教材第一目，回答问题： 1、伽利略在物理学方面最重要的成就是什么？ 2、他进行科学研究的主要方法是什么？ 发现了自由落体定律等物理学定律 观察和实验 3、伽利略被称为“近代科学之父”，为什么 ？ 开创了以实验事实为根据并具有严密逻 辑体系的近代科学。 4、在经典力学创立的过程中，伽利略的贡献是什么？ 为经典力学的创立和发展奠定基础 1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球 表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。 伽利略的折射式望远镜 伽利略的手稿 牛顿出生于英国的林肯 郡，1665年毕业于著名 的剑桥大学三一学院， 获得学士学位。三年后 又获得文学硕士学位。 牛顿曾经长期担任英国 皇家学会会长，他还担 任过英国议会议员，授 予爵士称号。1727年， 他病逝，被安葬于威斯 敏斯特教堂，这是一种 极高的荣誉。 牛顿（ 16421727） 一、经典力学 5、牛顿最辉煌的成就是什么？ 形成经典力学体系 6、经典力学体系建立的标志是什么？ 出版自然哲学的数学原理， 提出了物体运动三大定律和万有引力定律 7、经典力学的诞生具有怎样的意义？试举一例。 对解释和预见物理现象，具有决定性意义。 根据万有引力定律，人们发现了海王星。 海王星和冥王星的发现 19世纪经典物理学在人们心目中，已经达到近 乎完美的巅峰状态。有的物理学家表示：“19世纪 已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰 和完美这座大厦。”这时，年轻的普朗克和他的老 师发生了一段对话： 普朗克：“老师，我准备把 我的一生都 献给物理理论学！” 老师：“年轻人，物理学是 一门已经完 成了的学科，不会再 有多大的发展，把一生都献给这 门学科，太可惜了。” 阅读课文第二、三两目内容， 回答问题。 二、相对论的创立 1、老师的话对吗？19世纪末，经典力学体系真的 是最完美的物理学理论吗？ 经典力学的绝对时空观无法解释研究中遇 到的一些新问题。 二、相对论的创立 3、爱因斯坦对20世纪物理学的发展作出了哪些重 大贡献？ 提出相对论； 利用量子理论成功解释光电效应 。 2、20世纪初物理学最重大的发展表现在哪些方面？ 提出相对论；量子论的诞生与发展 二、相对论的创立 爱因斯坦关于相对论的比喻。 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱 因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个 比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳 荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉 得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉 上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就 是我的相对论内容。” 这个故事形象地说明了时间和空间的相对性。 二、相对论的创立 4、辨析：爱因斯坦的相对论是对经典力学的完全否定 。 相对论否定了经典力学的绝对时空观，并未 否定整个牛顿力学。 相对论是对牛顿力学的继承和发展，将其概 括在相对论力学之中，推动物理学发展到一 个新的高度。 观点错误。 相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观， 但并非全盘否定牛顿力学。 牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观 规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的 客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。 牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运 动状态），包括在相对论体系中。 相对论和经典力学的关系 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量 子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始 从宏观世界深入到微观世界。 量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学 ，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学 还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理 论基础。 今天，我们的现代文明，从电脑，电视， 手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个 领域不依赖于量子论。 三、量子论的诞生与发展 5、量子论是在怎样的背景下诞生的？ 19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现 使人们对物质的认识深入到原子内部； 实验表明微观粒子的运动不能用宏观物体 的运动规律进行描述。 6、简述量子力学建立的过程。 1900年，普朗克提出量子假说 爱因斯坦解释光电效应； 20世纪30年代，量子力学建立起来 玻尔提出有关原子的量子理论； 成就经典力学（即牛顿力学） 相对论 的提出 量子论 的诞生奠基创立 年代 科学家 国籍 原因 本课小结 文艺复兴等思想解放运动文艺复兴等思想解放运动 的影响；的影响； 科学家勇于的探索精神科学家勇于的探索精神 微观的粒微观的粒 子运动不子运动不 能用能用经典经典 力学力学的理的理 论论来说明来说明 。 经典力学经典力学 已无法解已无法解 释研究中释研究中 遇到的一遇到的一 些新问题些新问题 16C16C末末17C17C初初17C17C晚期晚期19C19C末末-20C-20C初初 伽利略伽利略 牛顿牛顿 爱因斯坦爱因斯坦 普朗克普朗克 意大利意大利英国英国德国德国 德国德国 1、爱因斯坦相对论的提出，是物理学领域的一场 重大革命，他（ ） A、否定了牛顿的力学原理 B、借鉴了法国科学家的学说 C、揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 D、修正能量、质量互相转化的理论 C 训练题 2 2、从经典力学到相对论的发展，说明：、从经典力学到相对论的发展，说明： 任何科学成就都是任何科学成就都是“站在巨人肩膀上站在巨人肩膀上” 的发现的发现 人类对自然界的认识是随着时代的人类对自然界的认识是随着时代的 前进而不断发展的前进而不断发展的 人类开始从宏观世界深入微观世界人类开始从宏观世界深入微观世界 认识客观规律认识客观规律 科学的发展是无止境的科学的发展是无止境的 A A、 B B、 C C、 D D、 B 3、下列物理学成就取得的先后顺序排列 正确的是： 自由落体定律 万有引力定律 狭义相对论 量子论 A. B. C. D. D 4、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比， 最显著的特征是： 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法 A. B. C. D. A 5、“使人类克服了经典物理学的危机，对 微观世界的基本认识有了革命性的进 步”指的是 ： A牛顿力学体系