第物理学的重大进展.ppt

主要从三个领域介绍 物理学领域的重大进展 生物学关于人类生命的起源 三次科技革命的成果及对社会发展的影响 第四单元近代以来世界的科学发展历程 第四单元第11课物理学的重大进展 请看画面 你想到什么 课堂先学提纲 阅读 探究 理解 一 近代以来物理学有哪些方面的重大成就 二 近代以来有哪些杰出的物理学家 各自有什么重大成就 三 怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献 先学引领 一 物理学的重大进展概况 伽利略 牛顿 爱因斯坦 17 19世纪末 20世纪初 普朗克 意大利 英国 德国 德国 牛顿 相对论 量子论 文艺复兴 微观 经典力学 等思想解放运动的影响 资本主义的发展提供了物质基础 科学家勇于的探索精神 已无法解释研究中遇到的一些新问题 的粒子运动不能用经典力学的理论来说明 伽利略 1564 1642 伟大的意大利物理学家和天文学家 他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学 被誉为 近代科学之父 他第一个把望远镜对准天空进行观测 出版了 星空使者 一书 1632年 他出版了 关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话 把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段 一 经典力学 1 经典力学产生的背景 资本主义的发展提供了物质基础文艺复兴 宗教改革等思想解放运动的影响科学家勇于探索的精神 一 经典力学 2 奠基者 伽利略 1 主要成就 物理学方面 自由落体定律 天文学方面 制造天文望远镜 证明哥白尼 日心说 的正确性 2 意义 为经典力学的创立奠定了基础 开创了近代科学 标志物理学的真正开端 一 伽利略对经典力学的作用 1 通过实验 发现了等物理学定律 改变了古希腊哲学家以来有关运动的观念 2 开创了以为根据并有严密逻辑体系的近代科学 为经典力学的创立和发展奠基 3 第一个利用观察天体并取得成果 证明了哥白尼提出的 的正确性 自由落体定律 亚里士多德 实验事实 望远镜 日心说 重点后教 3 经典力学的建立 1 牛顿 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 牛顿 1642 1727 2 经典力学的建立 1 牛顿 2 贡献 1687 他提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律 创建牛顿力学体系 著作 自然哲学的数学原理 经典力学建立的标志 2 经典力学的建立 1 牛顿 2 贡献 3 经典力学体系的特征 注重实验 数学化 4 意义 标志近代科学的建立 促进了资本主义的两次科技革命的出现 二 牛顿最重要的科学贡献 在力学方面 1687年 提出了物体运动定律 形成了一个以为基础 以为表达形式的牛顿力学体系 即体系 万有引力 三大定律 重点后教 经典力学 实验 数学 2 意义 标志着近代科学的形成 1687年出版了 自然哲学的数学原理 提出物体运动的三大定律和万有引力定律1 牛顿第一定律内容 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态 直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止 2 牛顿第二定律内容 物体在受到合外力的作用会产生加速度 加速度的方向和合外力的方向相同 加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比 3 牛顿第三定律内容 两个物体之间的作用力和反作用力 在同一条直线上 大小相等 方向相反 二 相对论的创立 爱因斯坦创立相对论的原因是什么 相对论的主要内容是什么 相对论的创立有何意义 爱因斯坦 1879 1955 19世纪末 物理学界连续发生了三个重大事件 这就是X射线 放射性和电子的发现 这三大发现以实验事实使得原子不可分 不变化的传统观念发生了动摇 物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系 从根本上出现了动摇 这就是所谓的 物理学危机 过去的物理学都以牛顿的理论为基础 认为时间和空间是绝对的 两者是没有任何直接联系的 似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟 在任何情况下 它的速率永远都是相同的 世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准 二 相对论的创立 1 原因 19世纪科学得到飞速发展 经典力学无法解释研究中遇到的新问题 物理学发展遇到了危机 2 内容 狭义相对论 物体运动时 质量会随着物体运动速度的增大而增加 同时 空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化 即会发生尺缩效应和钟慢效应 广义相对论指出 空间和时间不可能离开物质而独立存在 空间结构和性质取决于物质的分布 使人类进一步深化了对时间 空间和引力现象的认识 意义 是物理学领域的一次重大革命 否定了经典力学的绝对时空观 深刻地揭示了时间和空间的本质属性 发展了牛顿力学 将其概括在相对论力学之中 推动物理学发展到一个新的高度 你认为如何看待牛顿和爱因斯坦的贡献 爱因斯坦发展了牛顿力学的时空观 牛顿力学反映了宏观物理低速运动的客观规律 狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律 量子论的诞生与发展 量子论诞生的背景 1 19世纪末20世纪初 电子和放射线的发现 2 实验表明 微观的粒子不能用宏观物体运动规律进行描述 量子论发展历程 1900年 德国物理学家普朗克提出了量子假说 这一假说宣告了量子论的诞生 爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应 丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论 20世纪30年代 量子论学建立起来 量子论发展的影响 1 使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步 成为20世纪最深刻 最有成效的科学理论之一 2 它与相对论一起 构成了现代物理学的基础 3 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 不仅推动了物理学自身的进步而且开阔了人们的视野 改变了人们认识世界的角度和方式 物理学发展的过程 三 经典力学发展过程中的主要成就及意义 三 探究性问答题1 你认为伽利略能够确定加速运动定律的关键途径是什么 你有何启示 关键途径 实验 计算启示 实践是检验真理的唯一标准 2 物理学的发展给了我们什么样的启示 敢于质疑 勇于创新 实践出真知 思考总结 相对论和经典力学有何关系 当堂训练 1 相对论否定了经典力学的绝对时空观 2 相对论发展了牛顿力学 牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例 3 牛顿力学是整个力学的基础 牛顿所创造的概念 至今仍指导着人们的物理学思想 课后练习 近代物理学的真正开端是 A 哥白尼提出 日心说 B 伽利略的科学研究方法及其发现C 经典力学的建立D 爱因斯坦相对论的最终完成 B 近代科学形成的标志是 A 解析几何学的创立B 电磁学的成就C 太阳中心说 的提出D 牛顿力学体系的建立 D 下列关于伽利略的说法 不正确的是 A 他证明了哥白尼的 日心说 B 他推翻了亚里士多德为代表的力学学说C 他开创了以实验事实为根据的近代科学D 他建立了经典力学的基本体系 D A