高中历史 专题七 第1课 近代物理学的奠基人和革命者课件2 人民版必修3.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 一近代物理学的奠基人和革命者 一 牛顿力学体系 第一二框 二 量子理论 第三框 三 相对论 第四框 本课结构 一 牛顿力学体系 1 牛顿力学产生前的学说 1 亚里士多德的学说 2 伽利略的贡献 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 亚里士多德 物体下落的速度和重量成比例 的学说 伽利略 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 伽利略 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 天文学方面 自制望远镜 证明了哥白尼的 日心说 的正确性 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 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 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 一 牛顿力学体系 2 牛顿力学体系 1 基本内容 2 标志 3 条件 4 意义 牛顿运动的三定律 万有引力定律 自然哲学的数学原理 前人的基础 注重实验 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 成为近代科学形成的标志 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 海王星和冥王星的发现 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 注意 1 经典力学的重要奠基者 伽利略 2 经典力学的建立 牛顿 近代科学迅猛发展的原因 1 生产力发展和社会发展的需求 2 人文主义和理性主义的兴起解放了人们的思想 3 科学家们的个人天赋和不懈努力 质疑与思考 经典力学体系是最完美的物理学理论吗 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 高速运动的微观粒子发生的现象 是经典力学无法解释的 二 量子理论 1 背景 简单了解一下 19世纪末20世纪初 电子和放射性的发现 促进人们对物质的认识深入到了原子内部 但大量的实验表明 微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述 这就需要人们对微观世界开展研究 二 量子理论 2 过程 3 标志 4 发展 5 意义 斯蒂芬 普朗克 普朗克 生于基尔 1879年普朗克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 他的父亲是一位杰出的法律教授 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 量子力学的创立者 二 量子理论 2 过程 3 标志 4 发展 5 意义 斯蒂芬 普朗克 1900年 关于正常光谱能量分布定律的理论 爱因斯坦 德布罗意 奥地利和德国的物理学家 它成为 指导着 它改变了 使 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 量子论确实深奥难懂 甚至连量子论奠基人之一的玻尔都说 如果谁不为量子论而感到困惑 那他就是没有理解量子论 二 相对论 1 背景 简单了解一下 19世纪 科学得到了飞速发展 科学家发现 高速运动的微观粒子发生的现象 是经典力学所无法解释的 爱因斯坦 1879 1955 1905 1915年 提出了相对论 发展了牛顿力学 艾伯特 爱因斯坦 1879 1955 1879年3月14日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中 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 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 二 相对论 2 内容 1 狭义相对论 2 广义相对论 1 狭义相对论 1 创立 2 建立的基础 3 内容 4 影响 1905年 论动体的电动力学 相对性原理和光速不变原理 时间和空间都与物质运动有关 随着物质运动速度的变化而变化 否定了 继承和发展了 奠定了利用原子能的理论基础 2 广义相对论 1 提出 2 内容 3 意义 1916年 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想 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 二 相对论 3 意义 1 相对论的建立是对近代物理学理论框架的重大突破 深刻揭示了空间和时间的本质属性 2 这种全新的时空观 运动观和物质观的形成 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 3 与量子理论共同构成了现代物理学的基本理论框架 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 一 牛顿力学体系 二 量子理论 三 相对论 本课小结 物理学领域 现代物理学理论的发展 近代物理学的奠基人和革命者 一 经典力学的奠基 伽利略的贡献 二 经典力学的建立 牛顿的贡献 三 物理学革命 普朗克和爱因斯坦的贡献 探究活动 牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系 典型例题 列举从17世纪到20世界初物理学理论的重大成就 伽利略 牛顿 普朗克 爱因斯坦 德布罗意 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 2 现代自然科学和现代技术革命的基础是a 牛顿力学b 相对论c 量子假说d 量子理论 相对论 a d 3 下