近代以来世界的科学发展历程课物理学的重大进展.pptVIP

近代以来世界的科学发展历程 第11课 物理学的重大进展,第四单元,1、近代自然科学不断冲破宗教神学的束缚，推动思想解放和社会变革，自然科学与社会科学相互促进；,2、科技进步推动了生产力的发展，生产力的发展又为科技进步提供物质支柱，同时对其提出更高要求。,单元线索,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,朝闻天下,弗朗索瓦恩格勒（特）,彼得希格斯,怀疑 （背景）,16-19世纪近代物理学,探索 （成就）,进步 （影响）,19-20世纪初现代物理学,第11课 物理学的重大进展,经典力学体系,自然科学 思想认识 社会发展,相对论和量子论,对经典力学体系的怀疑,自然科学 思想认识 经济发展,对中世纪世界观的怀疑,科学技术是第一生产力,怀 疑,中世纪的神学世界观及其对人们思想认识的束缚,探究：1、经典力学体系建立的历史背景是什么？ （近代自然科学形成的背景/为什么会怀疑）,思想条件：,经济条件：,主观条件：,文艺复兴的推动,资本主义的发展,科学家的探索,一、近代物理学经典力学,探索 2、成就：经典力学体系的建立,（1）奠基伽利略,科学研究领域的成就：,自主探究： 经典力学体系的建立过程中哪两位科学家起到了关键的作用？ 他们在科学研究领域有哪些成就？ P54-55,C 开创近代科学的研究方法：观察实验和逻辑论证。,A 物理学：力与运动状态的关系，自由落体定律,B 天文学：自制望远镜，证实了“日心说”,一、近代物理学经典力学,（2）建立牛顿,B、建立起以实验为基础以数学为表达形式（特点）的牛顿力学体系，即经典力学体系。,A、1687年，出版自然哲学的数学原理，提出运动三大定律和万有引力定律。,站在巨人的肩膀上,探索 2、成就：经典力学体系的建立,科学研究领域的成就：,物体运动+天体运动,一、近代物理学经典力学,（三）天文学： A、1781年，发现 “天王星” B、1846年，发现“海王星”,探索 2、成就：经典力学体系的建立,C、1930年，发现“冥王星”，2006年被排除于“九大行星”,推动了生产力的进步和资本主义的发展,标志着经典力学的形成和自然科学的形成，推动了物理学自身的发展, 促进了近代自然科学的进步，为海王星、冥王星等的发现奠定了理论基础。,冲击了宗教神学，推动了启蒙运动的发展和思想解放。,进步：3、经典力学体系的影响,3、经济发展：,1、自然科学：,2、思想认识：,2、思想认识：,一、近代物理学经典力学,怀 疑,19世纪，科学飞速发展经典力学体系的无法解释一些新问题,探究：1、近代物理学发展到现代物理学的历史背景？（经典力学遭遇挑战的原因）,自身局限：,思想条件：,主观条件：,宏观、低速、绝对时空观,生产力的进一步发展（两次工业革命）,科学家的探索精神（怀疑、求真）,启蒙运动的影响（理性主义）,经济条件：,自身需要：,研究领域的拓展 物理学危机,二、现代物理学相对论和量子论,探索 2、成就之一：相对论,狭义相对论：打破了绝对时空观，同时也适用于物体高速运动状态,探究：爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破?,经典力学的局限： 适用于低速运动状态 绝对时空观,广义相对论：进一步深化了对时间、空间和引力现象 的认识。,A、1905年，爱因斯坦提出狭义相对论和光速恒定假设。（质量、空间、时间随着运动速度的变化而变化，即尺缩效应和钟慢效应） B、1916年，爱因斯坦提出广义相对论（时间和空间的结构和性质不仅取决于物体的运动状态，也取决于物质本身的分布状态，即时空可以扭曲）,二、现代物理学相对论和量子论,经典力学,狭义相对论,广义相对论,影响：否定了经典力学的绝对时空观，弥补了经典力学在宏观物体高速运动研究的不足。,3.相对论提出的历史意义,（1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，他否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。 （2）发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到了新的高度。,一、现代物理学量子论,怀 疑,探究：1、量子论提出的历史背景是什么？,理论条件：,电子和放射线的发现,人们的科学思想进一步提升,思想条件：,经济条件：,社会经济迅速发展，社会生产力的需求,探索 2、成就之二：量子论,二、现代物理学相对论和量子论,2.量子论的诞生、发展和量子力学,1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说,爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应； 玻尔提出了有关原子的量子理论； 20世纪30年代，量子力学建立,（1） 诞生：,（2） 发展：,开阔视野，改变了人们认识世界的_ 和_。,进步：3、现代物理学两大支柱建立的影响,B、思想认识：,A、自然科学：,相对论的提出是物理学思想的一项重大革命。否定，深刻地揭示了 。它也发展了 ， 推动 。P56第一段,量子论使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步，与相对论一起构成现代物理学的基础，弥补了 ，推动了 。P57第二段,二、现代物理学相对论和量子论,经典力学,小结：力学的进展历程,、量子力学,相对论力学,一. 经典力学,1.经典力学的奠基者-伽利略,2.经典力学的建立者-,(1)标志：,1687年出版自然哲学的数学原理一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等,(2)特点,以实验为基础，以数学为表达形式,适用于宏观低速运动物体,牛顿,(3) 意义: 对解释和预见物理现象，有决定意义。根据万有引力定律，人们发现了海王星。标志着近代科学的形成。,1、背景：,二、相对论的创立,2、20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论，包括狭义相对论和广义相对论,3、内容：,（1）狭义相对论：物体运动时，质量会随物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。 （2）广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,三.量子论的诞生与发展,1.量子论诞生的背景：,2、发展,爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，丹麦物理学家玻尔提出有关原子的量子理论。20世纪30年代，量子力学建立起来。,量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。量子论和相对论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。,3、意义：,开阔视野，改变了人们认识世界的_ 和_。,进步：3、现代物理学两大支柱建立的影响,B、思想认识：,A、自然科学：,相对论是物理学思想的一项重大革命。否定了，深刻地揭示了 。它也发展了 ， 推动 。P56第一段,量子论使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步，与相对论一起