人民版必修三：专题七 第一课 近代物理学的奠基人和革命者 课件（共30张PPT）.ppt

大自然和自然定律都在黑暗中躲藏 上帝说 让牛顿问世 于是一切都有了光明 蒲伯 英国现代派诗人j c squire对蒲伯的上述两句诗做出回应 此情形并未能持久 魔鬼喝道 嗬 让爱因斯坦问世 世界又变得难以捉摸 近代物理学的奠基人和革命者 一 经典力学体系的创立和发展 1 经典力学的奠基者 伽利略 意大利 17世纪 近现代物理学的发展过程 经典力学奠基者 17世纪初 经典力学建立者 17世纪晚期 从经典力学发展到现代物理学 19世纪末 20世纪初 伽利略 意 牛顿 英 爱因斯坦 德 相对论 普朗克 德 量子论 2 经典力学的建立者 牛顿 英国 17世纪末 背景 受文艺复兴 宗教改革影响 科学逐渐从神学的桎梏中解放出来 资本主义发展提供了物质基础 科学家勇于探索的精神 科学研究方法 归纳与演绎力学观 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 落体运动观点 重物比轻物下落快 亚里士多德百科全书式的人物 中世纪的权威 罗马教廷 宇宙中心 地心说 科学 宗教 真理 质疑权威 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 1609年 伽利略创制天文望远镜 他观测到月球表面凹凸不平 并绘制了第一幅月面图 其用望远镜观察到天体周相等现象 反驳了托勒密的地心体系 有力地支持了哥白尼的日心学说 伽利略的折射式望远镜 伽利略的手稿 a 他的发现和他开始的科学研究方法 标志着物理学的真正开端 b 为经典力学的创立奠定了基础 c 开创了近代科学 被誉为 近代科学之父 1 经典力学的奠基者 伽利略 1 伽利略的成果 a 物理方面 2 伽利略的贡献 突出成果 创立自由落体定律 制造天文望远镜 证明哥白尼 日心说 的正确性 b 天文学方面 实验 计算 牛顿 无论从科学史还是整个人类的文明史来看这都是一本划时代的巨著 1687 自然哲学的数学原理 经典力学体系 2 经典力学的建立者 牛顿 伽利略自由落体定律 笛卡尔等碰撞运动研究 开普勒等天体力学研究 惯性定律 加速度定律 作用和反作用定律 2 牛顿经典力学体系的内容 2 牛顿经典力学体系的历史地位 牛顿 1642 1727 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 标志近代科学的形成 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 海王星的发现 d 哈雷彗星轨道的推算 2 经典力学的建立者 牛顿 英国著名诗人亚历山大 波普曾写诗赞美牛顿 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 牛顿获得巨大成就的原因 1 具有虚怀若谷 谦虚好学精神 2 勇于探索的科学精神 3 科学的研究方法 4 甘于寂寞 献身科学的精神等 5 吸收伽利略等前人的研究成果 6 有利的社会环境 启蒙运动 英国资产阶级革命的洗礼 科学 精神 态度 成果 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 20世纪物理学革命 近代物理学的权威 真理 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 质疑权威 二 现代物理学的开创和构建 1 过程 2 标志 3 发展 4 影响 斯蒂芬 普朗克 1900年 关于正常光谱能量分布定律的理论 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 改变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 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 1 量子理论 普朗克 1 狭义相对论 创立 1905年爱因斯坦发表 论动体的电动力学 创立了狭义相对论 内容 时间和空间都与物质运动有关 时间和空间随着物质运动速度的变化而变化 影响 打破了牛顿经典力学的绝对时空观 继承和发展了牛顿力学 奠定了利用原子能的理论基础 二 现代物理学的开创和构建 2 相对论 质量随着速度的增加而增加 当速度接近光速时 质量趋于无穷大 时间停止为零 e mc 2 如果一个人以光的速度运动 他将看到一幅什么样的世界景象呢 爱因斯坦 爱因斯坦 1879 1955 20世纪最伟大的自然科学家 物理学革命的旗手 生于德国 因厌恶德国学校窒息自由思想的军国主义教育 自动放弃德国国籍及学籍前往米兰 1901年取得瑞士国籍 1905年创立狭义相对论 1916年建立广义相对论 1933年纳粹上台后成为科学界首要被迫害对象 故于当年前往美国担任教授至1945年退休 1940年取得美国国籍 1939年获悉铀核裂变及其链式反应的发现 上述罗斯福总统 建议研究原子弹 以防德国占先 美国在日本两座城市投下原子弹 爱因斯坦对此强烈不满 战后开展反战的和平运动 1955年逝世 爱因斯坦 e mc 2 热爱和平 以人为本 提出 内容 意义 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想 a 物质存在的现实空间不是平坦的 而是弯的 b 空间的结构取决于物质的质量及其分布情况 c 空间弯曲的程度体现为引力场强度 2 广义相对论 二 现代物理学的开创和构建 2 相对论 爱因斯坦 1916年 爱因斯坦相对论的意义 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 与量子理论共同构成了现代物理学的基本理论框架 二 现代物理学的开创和构建 爱因斯坦 3 相对论意义 2 相对论 这个故事形象地说明了时间和空间的相对性 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 爱因斯坦说 这就是我的相对论内容 由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致 甚至有着尖锐冲突 相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对 1921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖 但许多诺贝尔奖获得者的威胁说 如果给相对论授奖 他们就要退回已获得的奖章 结果评委会只好让爱因斯坦光电效应理论的建立者得奖 相对论始终没有获得诺贝尔奖 但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实 近代物理学发展过程中的主要成就及意义 自由落体定律 匀速运动 匀加速运动 用自制的望远镜证明了哥白尼的 日心说 为经典力学奠定基础 证明哥白尼的 日心说 的正确性 自然哲学的数学原理 物体运动三大定律和万有引力定律 运动三定律是近代物理学的重要支柱 相对性原理 光速不变原理相对论 狭义 广义 量子理论 爱因斯坦 近代物理学理论框架的重大突破 继承和发展了牛顿力学构成现代物理学的基本理论框架 经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系 项目 传统科学 近代科学 考察对象 把自然界作为一个整体 把自然界划分为不同的领域和侧面 分门别类加以研究 逐步形成以某一类自然现象为研究对象的自然科学的各门学科 研究手段 依靠直观感受和哲学思辨对自然界提出种种猜测 依靠科学实验来检验和发展科学理论 应用数学方法使科学知识日益精确化 科学与技术的关系 科学 依赖学者的潜心研究 技术 依赖工匠对各种实用技艺的继承和发展 科学与技术相分离 科学与技术从一开始就相互联系 并逐步走向密切结合 技术在科学的指导和推动下取得了长足进步 启示 权威并不等于真理 真理应来源于科学 科学应当是人本的 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 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 c 8 与爱因斯坦创立的理论最早有直接联系的是 a 原子弹爆炸b 人造卫星上天c 电子计算机发明d 收音机发明 7 和相对论一起构成现代物理学框架的是 a 牛顿力学理论b 万有引力理论c 量子理论d 自由落体理论 6 指出 物质间所存在的万有引力 是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀而引起的 是 a 牛顿力学理论b 万有引力理论c 广义相对论d 狭义相对论 c c a 月亮既不会掉下来 也不会离去 那是因为它的运动正好抵消了地球的引力 说这句话的科学家是 a 牛顿b 波义耳c 拉瓦锡d 哥白尼 a 一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文 他以神一般的力量 第一个说明了行星的运动和图像 这位科学家应该是 a 伽利略b 牛顿c 爱因斯坦d 普朗克 b 1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 d 2 下列表述不正确的是 a 牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础b 经典物理学所适用主要是日常生活中的物理现象c 相对论的提出