人教版必修3 《物理学的重大进展》课件（26张）.ppt

第11课物理学的重大进展 授课人 赵万丽 一 经典力学 1 奠基者 伽利略 思考 为什么16c中期科学会出现新发展 1 背景 文艺复兴 宗教改革等思想解放运动的影响和推动 1564 1642 伽利略对亚里士多德力学观的否定 亚里士多德的力学观 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 如 推箱子 的例子 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 a 物理学方面 2 贡献 外力是改变运动状态的原因 发现自由落体定律等定律 意义 奠定经典力学的基础 开创了近代科学 对地球认识的变化 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 1512年哥白尼迁到波兰的一个古代城堡 弗隆堡 在城堡的西北角 有一座箭楼 这座箭楼 就是举世闻名的天文学家哥白尼观察天文的天文台 天文学史上著名的 哥白尼塔 无论盛夏或严冬 他用自制的 粗劣的仪器 不分昼夜地观察天文 完成了对天体的观测 写成了不朽的巨著 天体运行论 哥白尼塔 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 伽利略出生于比萨一个没落贵族家庭 17岁进比萨大学学医 但他对物理和数学很有兴趣 他做了大量的实验和研究工作 首次用自制的天文望远镜细心地观察了天体 宣告了和哥白尼学说完全相符的结论 伽利略把他在望远镜中所观察到的壮丽景象 到处宣传 并用观察到的事实和力学原理作了严密的论证 进一步维护和发展了哥白尼的体系 教会向伽利略发出多次警告 但是他无视这一警告 发表了 关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话 的巨著 从实践和理论的高度批驳了地球中心说 伽利略的 异端 活动引起了教会的恐慌 罗马教皇向宗教裁判所带头提出控诉 于是这位体弱多病的科学家被送进了监牢 遭到审讯 以至被终身软禁 软禁期间 他继续研究物理学 写出 关于两门新科学的谈话和数学证明 伽利略受审 2 贡献 b 天文学方面 利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人 证明了哥白尼 日心说 的正确性 一 经典力学 2 建立者 牛顿 思考 身前身后 牛顿为什么总赢得掌声不断 鲜花无数 物理学的成就 1 物体运动三大定律 万有引力定律 2 形成了以实验为基础 以数学为表达形式的经典力学体系 代表作 自然哲学的数学原理 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 1 背景 1643 1727 三大运动定律 一 惯性定律 物体若不受力 则始终保持原有的运动状态 即静止或作等速度运动 二 运动定律 物体受力必做加速度运动 其加速度正比于作用力 反比于物体的质量 三 作用与反作用定律 甲物体对乙物体施力之同时 乙物体会对甲物体施以大小相等 方向相反的另一个力 经典力学中应注意的地方1 特征 1 注重实验2 数学化2 适用范围 只适用于宏观物体 宏观世界 的运动 只适用于物体运动的低速状态 是绝对的时空论 经典力学的意义 海王星的发现证明了牛顿理论的预见性 科学性 标志着近代科学的形成 推动了物理学的发展 二 相对论的创立 1 背景 经典物理学的危机19世纪末三大发现 x射线 放射性和电子 经典力学无法解释研究中的新问题 如 黑体辐射 光电效应等 2 过程 1 1905年提出狭义相对论 2 1916年 完成广义相对论的最终形式 1 物理学领域的一次重大革命 否定 揭示 2 发展了牛顿力学 3 意义 1879 1955 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 1955年4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿 遵照他的遗嘱 不发讣告 不举行公开葬礼 不建坟墓 不立纪念碑 火化时按照他的书面遗嘱 免除所有花卉布置以及所有音乐典礼 骨灰撒在永远对人保密的地方 为的是不使任何地方成为圣地 遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼 我们全都获益不浅 全世界都感谢他的教诲 那专属他个人的东西 早已传遍广大人群 他像行将陨灭的彗星 光华四射 把无限的光芒同他的光芒永相连结 他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑 应该进行研究 所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来 并切成200片带走 但至今没有结论 成功的秘诀 一个爱说废话而不爱用功的青年 整天缠着大科学家爱因斯坦 要他公开成功的秘诀 爱因斯坦厌烦了 便写了一个公式给他 a x y z爱因斯坦解释道 a代表成功 x代表艰苦的劳动 y代表正确的方法 z代表什么 青年迫不及待地问 代表少说废话 爱因斯坦说 1 背景微观粒子的运动不能用经典力学的原理说明 2 诞生 1900年 普朗克提出量子假说 宣告量子论诞生 1 爱因斯坦成功解释光电效应 2 玻尔提出有关原子的量子理论 3 20世纪30年代 量子力学建立 三 量子论的诞生与发展 3 发展 1858 1947 普朗克 1858 1947 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 普朗克家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 量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学 指导制造原子弹 氢弹和建立核电站 量子力学还为电子技术 半导体技术和激光技术等奠定了理论基础 今天 我们的现代文明 从电脑 电视 手机到核能 航天 生物技术 几乎没有哪个领域不依赖于量子论 2 量子论与相对论一起构成了现代物理学的基础 被称为现代物理学的两大支柱 相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足 4 意义 3 推动了物理学的发展 开阔了人们的眼界 对化学 生物学 医学等科学领域都产生了重大影响 带来了