近代物理学的奠基人和革命者(必修).ppt

专题七 近代以来科学技术的辉煌,科学勃兴 进展辉煌,转化生产 科技革命,文艺复兴 思想解放,经典力学、相对论和量子论、进化论,三次科学技术革命,科技历程,专题综述：,第1课 近代物理学的奠基人和革命者,2010年江苏省普通高中学业水平测试： 1、了解伽利略、牛顿对建立经典力学所作的贡献。 2、了解爱因斯坦创立相对论、普朗克提出量子论 3、理解相对论、量子论提出的意义,本课内容：,第一框：巨人肩上的思索 第二框：认识史上的飞跃 第三框：驱走乌云的太阳量子理论； 第四框：爱因斯坦的“时空”相对论；,牛顿力学体系；,一、牛顿力学体系；,自主学习：牛顿力学产生前有哪些学说？,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。,“物体下落的速度和重量成比例”的学说。,力学观：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。,自由落体定律。,1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。,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,天文学方面：自制望远镜。 证明了哥白尼的“日心说”的正确性。,哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的理论基础,地心说 中世纪时，基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个封闭的大盒子或大帐篷，天是盒（篷）盖，地是盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，日月星辰悬挂在盖上，此即所谓的“宇宙帐篷说”。 后来，亚里士多德和托勒密所提出的希腊宇宙体系逐渐深入人心，托马斯阿奎那将亚里士多德理论融入基督教神学之后，地心理论即获得了正统地位。地球居宇宙中心的思想被赋予了宗教意义，人类及其居住的地球被置于上帝的怀抱之中，沐浴着上帝的光辉，并被圣恩所笼罩。上帝位处宇宙的最外层，推动着宇宙的运行，注视着人类的一举一动。,认识： 伽利略是意大利的科学家，他的发现和他开始的科学研究方法，是人类思想史上伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。,一、牛顿力学体系；,自主学习：阅读第一框第2、3段，完成有关牛顿力学体系相关内容的表格。,前人的基础（伽利略、笛卡尔等）； 注重试验；,牛顿运动的三定律（惯性、加速度、作用力和反作用力定律）、万有引力定律,1687年自然哲学的数学原理,探究活动：请同学们联系书本第一、二框，分析牛顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地位。,牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。,牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。,标志着经典力学体系的形成，标志着近代科学的形成。,具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。,A、准确算出了地球的平均密度和扁平率； B、正确地解释了潮汐的成因； C、发现了海王星、冥王星；,英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞美牛顿的诗： 自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。 上帝说：“让牛顿去吧!”于是，一切成为光明。,提醒注意： （1）经典力学的重要奠基者； （2）经典力学的建立；,伽利略；,牛顿；,巩固：哥白尼、伽利略和牛顿等人,对近代欧洲的科学革命都卓有贡献。对他们主要成就的正确认识是（ ） A.他们的理论肯定了人们用理智了解宇宙运行的原则 B.他们的学说使巫术等迷信行为销声匿迹 C.他们的理论为人类辩证地看待世界提供了途径 D.他们的研究成果带来了医学和化学的重大突破,A,19世纪末，物理学界发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。,提出质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗？,高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法解释的！,19世纪科学技术得到飞速发展。,链接：19世纪，经典力学遇到了无法解释的新问题。20世纪初，这些问题迎刃而解得力于（ ） A.分子论与电磁感应定律 B.进化论与细胞学说 C.相对论与量子论 D.控制论与信息论,二、量子理论；,自主学习：量子理论的诞生、发展是怎样的？,（1）诞生： 1900.普朗克.关于正常光谱能量分布定律的理论 “物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能量也是由一份能量原子构成的，这就是量子”。,（2）发展： 1905年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，指出光具有波粒二象性； 1923年，德布罗意提出了物质波理论，认为微观粒子具有波动性；,量子理论的创立者,思考：量子论的提出，有其怎样的历史意义？,量子理论让人们从根本改变了近代物理学的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。,在量子论基础上发展起来量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。,量子力学标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。,三、相对论；,自主学习：爱因斯坦的相对论主要内容有哪些？,（1）1905年提出了狭义的相对论： 指出时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。 （2）1916年提出了广义相对论： 指出空间和时间不是独立的存在，它们是物质存在的形式。,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。” 这故事形象说明了时间和空间相对性。,狭义相对论发表100周年， 也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛， 但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。,思考：相对论的提出，有怎样的历史意义？,（1）相对论的提出，是对近代物理学理论框架的重大突破； （深刻揭露了空间和时间的本质属性） （2）相对论的提出，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。,相对论与量子理论共同构成了现代物理学的基本理论框架。,巩固：爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为 否定了经典力学的绝对时空观 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 打破了经典力学体系的局限性 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界 A. B. C. D.,A,巩固：学术界有一种观点，认为量子论是由普朗克和爱因斯坦共同创立的。这种观点是基于爱因斯坦提出了（ ） A广义相对论 B狭义相对论 C光电效应 D量子论思想,C,课堂总结：,经典力学,相对论,量子论,奠基：伽利略 自由落体定律,建立：牛顿 牛顿力学体系,爱因斯坦： 狭义和广义相对论,普朗克提出 爱因斯坦发展,近代物理学的奠基人和革命者,现代物理学两大理论支柱,2010年江苏省普通高中学业水平测试（必修科目）说明 (1)了解物种起源 (2)了解达尔文进化论的主要观点及其影响,三、达尔文和进化论；,1、标志： 2、观点： 3、意义： 4、发展：,1859年的物种起源；,生物是不断进化的； 生物是不断从低级向高级发展的； 生物进化的规则是物竞天择、适者生存。,1）思想： 挑战了封建神学，否定了神创说，促进了人类认识的飞跃； 为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要的自然史的基础。,2）科学：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代；,3）政治：对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。,严复 （18531921）,天演论封面,严复和天演论,“进化论”与新文化运动,陈独秀 （18801942）,新文化运动的前期,主要是传播西方的民主与科学，即宣传资产阶级自由平等学说和达尔文的进化论。,巩固：生物进化论演说最直接的社会意义在于： A、鼓励了社会的竞争意识 B、进一步挑战了教会的权威 C、促进了社会经济的发展 D、促进了人口的大幅度增长,B,巩固：达尔文进化论对近代中国社会的深远影响是： A、唤醒中国民众救亡图存 B、让中国人于被压迫 C、激发