四川省古蔺县中学高中历史 7.1 物理学的奠基人和革命者.ppt

physics 专题七近代以来科学技术的辉煌 power informationize lifesciences 专题线索 近代牛顿力学体系形成 和量子论 相对论的建立 人类探索生命起源 细胞学产生 进化论和物种起源 第一 第二 第三次科技革命带来的影响 机器大生产 现代交通 通讯的发展 电子计算机等 为什么我是站在地面上而不是飘在空中的 为什么拍打别人手心的时候我的手也会感觉到痛 在乘坐公交的时候 如果遇到一个急刹车 我们的身体总是往前冲的 为什么 海宁是观潮圣地 你能告诉我最佳的观潮时间是什么时候吗 理由是 为什么 近代物理学的奠基人和革命者 课标要求 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 经典力学体系的创立和发展第一子目 量子理论的诞生 从普朗克到爱因斯坦 相对论的建立 爱因斯坦 现代物理学理论的发展 二三子目 近代物理学的奠基人和革命者 伽利略是经典力学的奠基者 自由落体定律 牛顿是经典力学的建立者 运动三定律和万有引力定律 知识结构 课堂原生态脱稿展示 展示要求 书写工整 条理清晰 展示完毕后 点评的同学迅速准备点评 点评要求 尽量脱稿点评 用普通话 声音洪亮 言简意赅 点评涉及书写是否工整 条理是否清晰 答案是否完整 答案来源何处 学习方法的交流等 其他要求 未展示的同学认真看展示内容 认真听点评 找出展示和点评的不足 充分质疑 我之所以能比别人看得远些 是因为我站在巨人们的肩上 哥白尼开普勒伽利略 宣传 日心说 望远镜 温度计 落体定律 自由落体 匀速运动 匀加速运动 伽利略的发现及他所应用的科学的推理方法是 人类思想史上最伟大的成就之一 它标志着物理学的真正开端 爱因斯坦 牛顿 行星按一定轨道运行绕太阳运转 而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上 没能说明原因 太阳是宇宙的中心 打破亚里士多德地心学说 1543年 哥白尼公开发表 天体运行论 这是近代自然科学诞生的主要标志 辞世之前曾简短地评价过自己 我不知道世人怎样看我 但我自己以为我不过像一个在海边玩耍的孩子 不时为发现比寻常更为美丽的一块卵石或一片贝壳而沾沾自喜 至于展现在我面前的浩翰的真理海洋 却全然没有发现 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 突出成就 创立自由落体定律 一 认识上的飞跃 1 经典力学的奠基者 伽利略 亚里士多德 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 经典力学体系 2 经典力学的建立者 牛顿 牛顿力学体系及数学 天文学方面的研究成果记载在他的科学巨著 自然哲学的数学原理 中 光滑的石子 和 美丽的贝壳 1781年天王星被发现 科学家用牛顿力学计算它的轨道 可是计算结果总是同观测纪录不大相符 经反复核算 观测无误 那问题是否出现在牛顿力学上面 法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确 大胆猜想计算结果之所以不理想 是因为 太阳系中还有一颗未知的行星 我们没有考虑到它对天王星的引力作用 他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量 1848年9月23日 柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚 用望远镜对准勒维列所指出的位置 一下子就看到了一颗新的行星 海王星 勒维列无需观测星空 就在笔尖上发现了新行星 牛顿力学又创造了新的奇迹 海王星和冥王星的发现 哈雷慧星轨道的推算 长期以来 人们一直认为彗星是神秘的 不吉利的灾星 根本不能用科学来说明 牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道 指出它的回归周期是75 76年 由此预言它将在1758年再次出现 53年以后的1758年 当时哈雷已去世 这颗彗星果然如期出现 哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性 经典力学体系的历史地位 理论的综合 牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统 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 经典力学体系的建立标志着近代科学的形成 实践的验证 根据万有引力定律 人们准确地算出地球的平均密度和扁平率 正确地解释了潮汐的成因 根据这一定律 人们还发现了海王星 冥王星 这道光有什么寓意 伏尔泰认为 牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括 彰显了人的理性的伟大 暴露了宗教非理性主义的荒谬 世界文明史 牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展 理性之光科学之光 标志 关于正常光谱能量分布定律的理论 二 驱走乌云的太阳 影响 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 改变了近代物理学中的传统观念 使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重大变革 量子论的诞生与发展 普朗克 发展 1 德国爱因斯坦 解释光电效应 得出光具有波粒二象性 2 法国德布罗意 提出物质波理论 3 奥德物理学家 建立量子力学 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 三 爱因斯坦的 时空 2005年 关于相对论 有人说 这个形式简洁优美的理论蕴藏了太多令人惊讶的内容 100年来 人们时时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘 直到今天 这里还有很多内容没有被我们悟透 这个 优美的理论 包含了哪些主要内容呢 让我们一起来领略相对论的奥妙 三 爱因斯坦的 时空 2 相对论的建立 爱因斯坦 1905年 论动体的电动力学 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 物质存在的现实空间不是平坦的 而是弯曲的 空间的结构取决于物质的质量及其分布情况 空间弯曲的程度体现为引力场强度 广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想 1916 爱因斯坦的 时空弯曲 概念 这个故事形象地说明了时间和空间的相对性 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 爱因斯坦关于相对论的比喻 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 与量子理论共同构成了现代物理学的基本理论框架 相对论与牛顿力学的关系 根据所学知识 你认为相对论提出后 牛顿力学失去了光辉吗 相对论建立的意义 爱因斯坦相对论的建立 是对近代物理学理论框架的重大突破 它不仅揭示了空间 时间的可变性 时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分 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 成功的秘诀 a x y za代表成功 x代表艰苦的劳动 y代表正确的方法 z代表少说废话 成功的秘诀 探究 试结合国情和时代因素比较分析相同时期近代科技在中国和欧洲出现不同结局的原因 康乾盛世的中国 科技为什么牛不了 物理学重大进展的主要成就及意义 课堂小结 巩固提高 3 近代科学形成的标志是 a 卡尔创立解析几何b 达尔文创立生物进化论学说c 牛顿力学体系的建立d 道尔顿科学的原子论的建立 1 中世纪 谁的学说长期被教会奉为教条 a 亚里斯多德b 牛顿c 爱因斯坦d 伽利略 2 创立了自由落体定律 从而推翻了亚里斯多德的学说的是 a 伽利略b 牛顿c 爱因斯坦d 普朗克 a a c 6 海王星的发现是根据 a 哥白尼日心说的推算b 牛顿理论的推测c 法拉第学说的计算d 爱因斯坦对时间 空间属性的揭示 4 实现了自然科学第一次理论性大综合的是 a 哈维的血液循环学说b 法拉第的电磁感应理论c 牛顿的经典力学体系d 爱因斯坦的相对论 5 近代科学进入了全面繁荣的时代 各门自然科学的理论体系纷纷建立起来是在 a 17世纪b 18世纪c 19世纪d 20世纪 c b c 9 与爱因斯坦创立的理论