高中历史 第四单元第十一课物理学的重大进展课件 新人教版必修3.ppt

第四单元近代以来世界的科学发展历程 传统科技与近代科技 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 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 概念 第四单元近代以来世界的科学发展历程 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 11 12课 三次科技革命 13课 科技历程 第1课物理学的重大进展 第四单元 古希腊科学家亚里士多德 物理学的曲折发展 落体的速度与重量成正比 物体从来都是静止的 除非你用力推它才开始运动 一 经典力学 1 经典力学的奠基者 伽利略 伽利略 1564 1642 意大利的物理学家和天文学家 自幼聪明好学 遇事好寻根问底 从不迷信教会权威或盲从他人 一 经典力学 1 经典力学的奠基者 伽利略 1 成就 天文学 发现了定律 物理学 只是改变运动状态的原因 用自制的发现了许多星体 证明了哥白尼提出的的正确性 外力 自由落体 望远镜 日心说 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 提出日心说 否定亚里士多德的地心说 掀起天文学的革命 从根本上动摇了宗教神学的理论基础 信奉 日心说 的布鲁诺 1548 1600 被教会以火刑处死 哥白尼 1473 1543 1632年他出版了 关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话 1633年 罗马教皇召令伽里略到罗马受审 强迫他签字 悔过 并放弃哥白尼学说 伽利略受审近300年后 即1928年 罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的审判是错误的 开创了以为根据的近代科学 为后来的创立和发展奠定了基础 一 经典力学 1 经典力学的奠基者 伽利略 1 成就 2 意义 实验事实 经典力学 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 牛顿 牛顿 1642 1727 英国著名的科学家 在物理学 数学 天文学等方面都作出了卓越贡献 他曾长期担任英国皇家学会会长 还担任过英国议会议员 被授予爵士称号 牛顿有哪些重要贡献 光学 牛顿色盘 微粒说 数学 微积分学 二项式定理 天文学 反射望远镜 潮汐 地球形状 岁差 物理学 运动三大定律 万有引力定律 牛顿所处时代 17世纪中叶至18世纪初 的时代特征 经济上 资本主义发展到手工工场时期 政治上 资本主义制度在英国确立 思想上 启蒙运动逐渐兴起和发展 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 牛顿 1 标志 自然哲学的数学原理 物体运动和定律 2 主要内容 3 显著特征 以为基础 以为表达形式 适用于物体 三大定律 万有引力 实验 数学 宏观低速 4 影响 标志着近代科学的形成 理论的科学性和预见性 使人类获得了用理性解决问题的自信 促进了启蒙运动的发展 促进了人类的思想解放 促进英国工业革命产生 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 二 相对论的创立 1 背景 物理学危机 物理学危机 19世纪末 面对经典物理学近乎完美的发展 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 但是 物理学界连续发生了三个重大事件 这就是x射线 放射性和电子的发现 这三大发现以实验事实使得原子不可分 不变化的传统观念发生了动摇 物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系 从根本上出现了动摇 这就是所谓的 物理学危机 过去的物理学都以牛顿的理论为基础 认为时间和空间是绝对的 两者是没有任何直接联系的 似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟 在任何情况下 速率永远相同 世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准 爱因斯坦 1879 1955 1879年诞生在德国的一个犹太人家中 1894年举家迁居意大利米兰 1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学 1901年入瑞士国籍 1914年任柏林大学教授 1933年因受纳粹迫害而移居美国 1940年入美国国籍 1955年4月18日逝世 爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家 他不但创立了相对论 还提出了光量子的概念 得出了光电效应的基本定律 并揭示了光的波粒二重性本质 为量子力学的建立奠定了基础 为此荣获1921年度的诺贝尔物理学奖 同时 他还证明了热的分子运动论 提出了测定分子大小的新方法 然而就是这样一位光彩夺目的人物 爱因斯坦年幼时也未显出智力超群 相反 到了四岁多还不会说话 家里人甚至担心他是个低能儿 在整个中小学时代却常常被斥为 生性孤僻 智力迟钝 心不在焉 想入非非 中学毕业前夕 校方甚至断言他未来将 一事无成 勒令他退了学 16岁那年 他以同等学历报考大学 尽管物理 数学成绩很好 但由于需要死记硬背的科目考砸了锅 只得名落孙山 第二年进入大学后 他擅自 刷掉了 很多课程 只以 极大的兴趣 去听某些课和在家里自学 曾被数学教授称为 懒狗 曾因做实验出事故受到处分 还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行 成功的秘诀 一个爱说废话而不爱用功的青年 整天缠着大科学家爱因斯坦 要他公开成功的秘诀 爱因斯坦厌烦了 便写了一个公式给他 a x y z爱因斯坦解释道 a代表成功 x代表艰苦的劳动 y代表正确的方法 z代表什么 青年迫不及待地问 代表少说废话 爱因斯坦说 1939年8月2日 爱因斯坦出于对人类命运的极大关注 写信给罗斯福总统建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹 后来 当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后 爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中 自认一生最大错误就是建议研制原子弹 他痛心地说 早知如此 我宁可当个修表匠 爱因斯坦就核武器问题的懊悔 代表了人类良知的高度 是人类良心发出的最强音 听爱因斯坦的自责之声 我们明白人类良知之宝贵 在 世纪思想家的画廊中 爱因斯坦 就是公正 善良 真理的化身 他的品格与天地日月相争辉 他的科学贡献 人类将万世景仰 1955年4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿 遵照他的遗嘱 不发讣告 不举行公开葬礼 不建坟墓 不立纪念碑 火化时按照他的书面遗嘱 免除所有花卉布置以及所有音乐典礼 骨灰撒在永远对人保密的地方 为的是不使任何地方成为圣地 遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼 我们全都获益不浅 全世界都感谢他的教诲 那专属他个人的东西 早已传遍广大人群 他像行将陨灭的彗星 光华四射 把无限的光芒同他的光芒永相连结 他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑 应该进行研究 所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来 并切成200片带走 但至今没有结论 二 相对论的创立 1 背景 物理学危机 狭义相对论和广义相对论 2 内容 笑话 有一次卓别林和爱因斯坦共同出席一次宴会都受到了热闹的欢迎 卓别林说 大家欢迎我是因为他们都能理解我 大家欢迎你是因为他们都不理解你 说明了相对论深奥难懂 而且有悖于人们的日常生活 狭义相对论 钟慢效应和尺缩效应 什么是广义相对论 广义相对论是新的万有引力概念 广义相对论的重要结论是 加速运动与引力场的运动是等价的 要区别是由惯性力或者引力所产生的运动是不可能的 对此 爱因斯坦作了一个的比喻 假想有一个人乘摩天楼的电梯自由降落 人不会感到自己在下降 因为这时电梯和人都依照重力加速度定律在下降 彷佛在电梯里不存在地球引力 很抱歉推翻了您的理论 爱因斯坦曾说道 牛顿先生 很抱歉推翻了您的理论 不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰 但是 当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后 这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代 相对论和经典力学有何关系 1 相对论否定了经典力学的绝对时空观 2 相对论发展了牛顿力学 牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例 3 牛顿力学是整个力学的基础 牛顿所创造的概念 至今仍指导着人们的物理学思想 是物理学领域的一次重大革命 否定了 发展了 是人类思想史上的一次根本性变革 全新的时空观 运动观和物质观的形成 对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响 二 相对论的创立 3 意义 1 背景 2 内容 加热到不同温度的物体发出不同颜色的光 科学家们为了总结热辐射规律 推导出两个公式 但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合 1900年 为了解决热辐射理论上的疑点 德国物理学家普朗克提出了量子假说 辐射像物质一样 是由具有能量的基本单位量子来实现的 普朗克生于德国基尔 1879年在慕尼黑大学获得博士学位后 先后在慕尼黑大学和基尔大学任教 由于量子论创立 普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖 普朗克是德国人所具有的最好品质的范例 诚恳 忠于职守 他的业余爱好是音乐 在这方面表现了专业艺术才干 另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登山运动 普朗克 1858 1947 三 量子论的诞生和发展 1 背景 19世纪末20世纪初 和的发现 实验表明的运动不能用的理论进行描述 2 诞生 利用量子理论解释光电效应 年 德国提出量子假说 3 发展 提出有关原子的量子理论 电子 放射线 微观粒子 经典力学 1900 普朗克 爱因斯坦 玻尔 4 建立 年代 一门新的物理学分支 建立起来 5 意义 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 见书最后一段 20世纪30 量子力学 小结 伽利略 奠基 牛顿 建立 经典力学 相对论 爱因斯坦 量子论 普朗克等 启示 1 尊重事实 不迷信权威 勇于探索创新的科学精神 2 科学发展并不是一帆风顺的 但科学终将战胜愚昧和迷信 3 我们不要被常识和日常经验所蒙蔽 要学会辩证看问题 4 认识人们对任何一种新生事物的认识都是一个极其艰难的过程 5 没有学术的民主和思想的自由 科学就不会繁荣6 伽利略被称为 天上的哥伦布 这是因为他a 发现落体定律b 为经典力学奠基c 在天文学方面作出贡献d 注重实践和实验 c 伽利略被认为是真正具有近代科学精神的第一人 主要是因为他a 引发近代自然科学革命b 推翻天主教会的宇宙观c 继承和发展了哥白尼的思想d 开创了从实验中认识自然的方法 d 历史学家认为 17世纪后期科学革命的胜利为启蒙运动提供了先决条件 据此判断 启蒙运动在科学思想方面最重要的先驱者是a 达尔文b 牛顿c 伽利略d 爱因斯坦 b 牛顿的发现 给人类带来从未有过的自信 曾经匍匐在上帝脚下的人类 终于大胆地抬起头来 开始用自己理性的眼光打量世界 这主要说明牛顿的发现a 推动了天文学的发展b 使人类彻底摆脱了神学的影响c 促进了人类的思想解放d 使人类开始关注现实世界 c 1 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