高中历史 专题七 一 近代物理学的奠基人和革命者课件 人民版必修3.ppt

专题七近代以来科学技术的辉煌 一近代物理学的奠基人和革命者 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 课堂小结 建通史 基础等级 发展等级 重点诠释 考点全解 创新演练 大冲关 一 认识史上的飞跃1 时代背景 1 中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条 2 伽利略创立定律 推翻了亚里士多德的学说 2 经典力学的建立 1 主要内容 牛顿力学三定律 加速度定律 作用力与反作用力定律 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 自由落体 惯性定律 万有引力定律 2 建立标志 1687年 发表 3 经典力学的影响与应用 1 牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次大综合 2 使力学和天文学在理论上达到完备的程度 并得到应用和验证 3 根据万有引力定律准确算出了地球的平均密度和扁平率 4 正确地解释了潮汐的成因 5 利用定律 科学家发现了海王星 自然哲学的数学原理 理论 万有引力 二 驱走乌云的太阳1 量子理论的诞生 1 19世纪以来 物理学家定义了一种理想物体 黑体 作为热辐射研究的标准物体 2 1879年 奥地利物理学家斯蒂芬通过实验发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系 3 1900年 德国物理学家提出了著名的量子概念 标志着量子理论的诞生 普朗克 2 量子力学的建立 1 1905年 把普朗克的量子理论推广到光学中 成功解释了光电效应 2 1923年 法国物理学家德布罗意又提出物质波理论 认为微观粒子也具有性 3 数年之后 奥地利 德国的物理学家建立了量子力学 爱因斯坦 波动 3 历史意义 1 量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系 指导着人们向的各个层面进行深入探索 2 量子理论从根本上改变了近代物理学中的传统观念 使物理学乃至整个的观念都发生了重大变革 物质运动 自然科学 三 爱因斯坦的 时空 1 狭义相对论 1 提出 1905年 爱因斯坦发表了 一文 创立了狭义相对论 2 内容 认为时间与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 3 与经典力学的关系 否定了牛顿的绝对时间和绝对空间 使 以太 概念不再需要 狭义相对论反映的是物体高速运动状态下的客观规律 是对牛顿力学的继承和发展 论动体的电动 力学 2 广义相对论 1 提出 年 爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中 建立了广义相对论 2 内容 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 时间不是独立的实在 它们是存在的形式 1916 物质 3 历史意义 1 是对近代物理学理论框架的重大突破 不仅揭示了 空间的可变性 而且说明了时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分 2 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 时间 名人档案 1 爱因斯坦说 在牛顿时代 牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路 牛顿所创造的概念 至今仍然指导着我们的物理学思想 有人认为相对论出现后 牛顿在历史上的光辉完全被抹掉 爱因斯坦是如何评价牛顿的 你同意哪一种观点 说出你的理由 提示 爱因斯坦认为牛顿 是一位具有最高思维能力和创造力的人 其理论对现代物理学仍然具有指导作用 牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志 在欧洲启蒙思想宣扬科学 反对封建神学的运动中发挥了极大的作用 以牛顿力学为代表的经典物理学开创了一个崭新的科学时代 相对论是在经典物理学基础上发展起来的 两者之间是继承与发展而不是相互排斥的关系 2 相对论极其抽象 难以理解 并与人们的常识相矛盾 但还是取得了成功 有一次 卓别林出席一个宴会时笑着对爱因斯坦说 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 从这件事中 你能够得到什么认识 提示 人们过去积累起来的常识和日常经验并不一定总是正确的 要敢于质疑 勇于创新 正确的理论在刚刚诞生时往往难于被人们理解和接受 甚至还遭到攻击或嘲笑 说明任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程 人们对自然界的认识是不断深入的 我们要学习科学家敢于向权威挑战 探求真理的精神 实践出真知 一 牛顿经典力学的特点和历史地位 1 牛顿力学的三定律构成了近代力学体系的基础 成为近代物理学的重要支柱 2 牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合 3 使力学和天文学在理论上达到完备的程度 并得到应用和验证 4 使科学摆脱神学束缚 标志着近代科学的形成 5 为第一 二次工业革命的发明准备了一定的理论基础 1 1970年英国发行的d系列1英镑纸币的正面图案上 牛顿身后是一根开花的苹果树枝 身边的桌上是他手制的第一架反射式望远镜 纸币背面左半部分的主要图案 是各种椭圆形的天体运行轨道 纸币纪念的牛顿的贡献除反射式望远镜外还有 a 机械运动三大定律b 万有引力定律c 微积分d 发现冥王星 解析 从材料中 开花的苹果树枝 各种椭圆形的天体运行轨道 可以得出反映的是万有引力定律 答案 b 二 经典力学与相对论的关系 1 牛顿力学体系正确反映了宏观物体低速运动的客观规律 概括了物体机械运动的基本定律 这些定律有个不容忽视的前提 即物体在低速运动情况下 这些定律才适用 2 爱因斯坦的相对论否定了经典力学的绝对时空观 指出了时间和空间的辩证关系 即时间和空间不是绝对不变的 而是随着物质的运动而变化 物质质量随运动速度的增大而增加 相对论的提出加深了人们对物质和运动的认识 在科学和哲学上都具有重大意义 3 爱因斯坦的相对论并没有完全否定牛顿的力学体系 而应理解为相对论发展了牛顿力学 将牛顿力学概括在相对论力学之中 牛顿力学只是相对力学在低速运动状态下的一个特例 牛顿所创造的概念和定律至今仍然是物理学的重要思想 二者之间的关系是爱因斯坦的相对论继承和发展了牛顿力学体系 2 从牛顿经典力学到爱因斯坦相对论的发展 说明了 人类对自然的认识是随着时代的前进而不断发展的 科学的认识是永无止境的 科学成就往往是 站在巨人肩膀上 的发展 人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律a b c d 解析 本题考查科学技术的发展对人类认识的影响 不符合牛顿和爱因斯坦的观点 牛顿力学体系研究的是宏观世界 深入微观世界认识客观规律的物理学成果是量子论 答案 b 典题例析 例1 2010 福建高考 右图是一张历史研究性学习活动宣传海报的配图 据此判断 下列标题中最适合于这份海报的是 a 超越时空的梦想 b 探索与发现 海王星 c 普朗克的假说与验证 d 比萨斜塔 亚里士多德力学学说的终结 解析 此题对图片信息的解读要求较高 第一层信息月亮受地球引力影响绕着地球转 第二层信息月亮运行同时还受其它星体引力的影响 科学家们正是根据万有引力定律预测和计算才发现了海王星的 故选b 此题用排除法也比较容易选出b 答案 b 题组冲关 1 沃尔夫在1935年写道 它 公认是科学史上最伟大的著作 二百多年来 它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础 他所指的著作是 a 牛顿的 自然哲学的数学原理 b 达尔文的 物种起源 c 赫胥黎的 人类在自然界中的位置 d 爱因斯坦的 论动体的电动力学 解析 根据题干提供的信息和所学史实可知 牛顿17世纪发表的 自然哲学的数学原理 是在天文和物理学方面的贡献 19世纪达尔文和赫胥黎的主要贡献是在生物学领域 20世纪爱因斯坦是在物理学方面的贡献 注意时间限制 二百多年来 所以此题正确选项是a 答案 a 2 学者陈衡哲在 西洋史 中写道 科学与文艺是文化的双翼 缺了一样 那个文化便成为畸形的了 科学是偏向理性的 文艺是偏于情感的 基于这样的认识 对启蒙运动兴起所起作用最大的莫过于 a 牛顿b 达尔文c 达芬奇d 莎士比亚 解析 本题考查学生对材料信息的解读能力 从题干中可知对于启蒙运动的兴起应是科学的理性起了更大作用 因此首先排除c d两项 而b项达尔文生活在19世纪 启蒙运动兴起于17世纪 故在时间上不符 因此符合题意的是牛顿 答案 a 典题例析 例2 2011 江苏高考 菲利普 费尔南德兹 阿迈斯托在评价某科学家时指出 在他的宇宙里 每一种现象都带有欺骗性 物质和能量可以相互转换 双胞胎以不同的速度衰老 平行线可以交叉 光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙 这位科学家是 a 伽利略b 达尔文c 牛顿d 爱因斯坦 解析 本题考查爱因斯坦的相对论 意在考查学生获取信息和调用知识分析问题的能力 物质和能量可以相互转换 双胞胎以不同的速度衰老 平行线可以交叉 光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙 都是爱因斯坦相对论揭示的现象 d正确 伽利略 达尔文 牛顿的科学贡献显然与题干材料中的现象无关 a b c三项均可以排除 答案 d 题组冲关 3 英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时 讲道 动力理论肯定了热和光是运动的两种方式 现在它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了 其中第二朵 乌云 尤以黑体辐射理论出现的 紫外灾难 最为突出 为驱散这一 乌云 a 伽利略提出自由落体运动b 普朗克创立量子理论c 牛顿提出万有引力定律d 爱因斯坦提出相对论 解析 1905年普朗克提出量子假说 为现代物理学的建立奠定了基础 故正确答案为b 答案 b 4 按照牛顿的经典时空观 宇宙中应该存在一种绝对静止的媒质 以太 人无法感觉它 但它能传递电 磁 力 光 但1887年两个美国科学家迈克尔逊和莫雷的一次著名实验 却证明了这种绝对静止的 以太 是不存在的 受此实验启发 a 普朗克提出量子假说b 斯蒂芬黑体辐射定量关系c 爱因斯坦提出相对论d 德布罗意提出物质波理论 解析 传统物理学认为 以太 是绝对静止的 但是 实验证明这种绝对静止的 以太 是不存在的 受此实验启发 爱因斯坦提出了相对论 它否定了经典力学的绝对时空观 深刻揭示了时间和空间的本质属性 随着相对论的诞生和宇宙学 粒子物理学等学科的发展 一切绝对静止的东西都统统破灭了 答案 c 文化上 1 牛顿创立经典力学体系 完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合 推动了近代自然科学的发展 2 普朗克创立的量子理论使人类对物理的研究由宏观领域进入微观领域 3 爱因斯坦先后创立了狭义相对论和广义相对论 继承并发展了牛顿的经典力学体系 1 18 19世纪 欧