高中历史近代物理学的奠基人和革命者 课件人民版必修三.ppt

专题七近代以来科学技术的辉煌 科技历程 科学革命 技术革命 物理学领域 生物学领域 经典力学体系的创立和发展 从伽利略到牛顿 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 进化论理论 达尔文与赫胥黎 万能原动机与 蒸汽机时代 瓦特 电力的广泛应用与 电气时代 法拉第 西门子等 现代信息技术与信息时代 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 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 二 经典力学的建立 牛顿1 标志 自然哲学的数学原理 2 条件 前人基础 注重实验3 基本理论 牛顿力学三定律 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 万有引力定律4 意义 认识上的飞跃理论的综合 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 从此 科学摆脱了神学的束缚 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 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 三 量子论的诞生与发展 普朗克标志 关于正常光谱能量分布定律的理论 内容 量子论 物体在发射辐射时和吸收辐射时 以一定的数值的整数倍进行能量交换 能量也是由一份份 能量原子 构成的 发展 爱因斯坦成功解释光电效应影响 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 从根本上改变了近代物理学中的传统观念 宏观世界 使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重大变革 四 爱因斯坦的贡献 提出相对论 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 意义 1 是对近代物理学理论框架的重大突破 揭示了空间 时间的可变性 也说明时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分 2 促进了全新的时空观 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 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 物理学重大进展的主要成就及意义 意义 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱 它