人教版必修3 第11课 物理学的重大进展 课件（48张）.ppt

第四单元近代以来世界的科学发展历程 传统科学 基本属于现象的描述和经验的总结 没有形成系统的理论和相对独立的科学体系 近代科学 是在收集材料的基础上 从现象深入到本质 从经验定律上升为系统的科学理论 阅读第四单元导言 回答问题 1 结合导言和所学知识 思考 促成近代科学技术迅速发展的思想因素是什么 文艺复兴以后 面向现实世界 重视实践的风气 2 近代时期哪些学科领域取得了巨大成就 数学 物理学 生物学 化学 3 科学技术的发展怎样推动了人类社会的进步 18世纪中期 蒸汽时代 19世纪晚期 电气时代 20世纪末 信息时代 科学勃兴进展辉煌 转化生产科技革命 文艺复兴思想解放 物理学 生物学 第11 12课 三次科技革命 第13课 近代科技历程 课程标准 了解经典力学的主要内容 认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位 知道相对论 量子论的主要内容 认识其意义 第11课物理学的重大进展 第四单元近代以来世界的科学发展历程 为经典力学奠定基础 伽利略 牛顿 形成经典力学体系 爱因斯坦 提出相对论 发展牛顿力学 普朗克 提出量子假说 量子论诞生 第11课物理学的重大进展 一 经典力学 背景 1 社会前提 文艺复兴运动对科学研究产生了重要影响 2 物质条件 资本主义发展为其提供了物质基础 3 科学家勇于探索的精神 有人记载伽利略曾在意大利比萨斜塔上作过自由落体的实验 结果两个重量相差10倍的球同时落地 证明了亚里士多德的观点是错误的 两个铁球同时落地 一 经典力学 背景 奠基者 伽利略 16世纪末17世纪初 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 他第一个用望远镜对准天空进行观测 并把哥白尼的学说推向最终胜利 伽利略 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 一 经典力学 认真阅读教材第一目 回答问题 1 伽利略在物理学方面最重要的成就是什么 2 他进行科学研究的主要方法是什么 发现了自由落体定律等物理学定律 观察和实验 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 一 经典力学 认真阅读教材第一目 回答问题 1 伽利略在物理学方面最重要的成就是什么 2 他进行科学研究的主要方法是什么 发现了自由落体定律等物理学定律 观察和实验 3 伽利略被称为 近代科学之父 为什么 开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学 4 在经典力学创立的过程中 伽利略的贡献是什么 为经典力学的创立和发展奠定基础 一 经典力学 背景 文艺复兴运动的兴起 奠基者 伽利略 16世纪末17世纪初 1 伽利略的科学贡献 创立科学的研究方法 实验和观察 物理学 实验证明力和运动状态的关系 外力是改变运动状态的原因 发现自由落体定律 天文学 利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人 证明了哥白尼 日心说 的正确性 他热情地宣传和捍卫 日心说 触犯了 圣经 和教皇 被判处监禁 这是罗马宗教裁判所审判伽利略时的情景 一 经典力学 背景 文艺复兴运动的兴起 奠基者 伽利略 16世纪末17世纪初 1 伽利略的科学贡献 2 伽利略的研究的历史意义 开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学 奠定经典力学的基础 他在科学上的成就 摧毁了教会的信条 沉重打击了封建教会的神权统治 进一步解放了人们的思想 一 经典力学 背景 文艺复兴运动的兴起 奠基者 伽利略 16世纪末17世纪初 经典力学的建立 牛顿 牛顿出生于英国的林肯郡 1665年毕业于剑桥大学三一学院 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 一 经典力学 5 牛顿最辉煌的成就是什么 建立经典力学体系 6 经典力学体系建立的标志是什么 出版 自然哲学的数学原理 提出了物体运动三大定律和万有引力定律 7 经典力学的诞生具有怎样的意义 试举一例 对解释和预见物理现象 具有决定性意义 根据万有引力定律 人们发现了海王星 海王星和冥王星的发现 一 经典力学 经典力学的建立 牛顿 成就 物理学 提出物体运动三大定律 万有引力定律 形成了以实验为基础 以数学为表达形式的经典力学体系 标志 自然哲学的数学原理 2 在光学方面 牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成的 奠定了光谱分析的基础 制作了牛顿色盘 他在1704年出版了 光学 一书 创立了光的 微粒说 3 在数学方面 他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学 4 在天文学领域 他在1671年创制了反射望远镜 成就 1 这一体系对解释和预见物理现象 具有决定意义 后来根据万有引力定律 人们发现了海王星 冥王星 2 为第一 二次工业革命的发明准备了一定的理论基础 经典力学的影响 经典力学中应注意的地方 1 特征 注重实验数学化 2 适用范围 宏观物体 宏观世界 的运动 物体运动的低速状态 是绝对的时空论 19世纪经典物理学在人们心目中 已经达到近乎完美的巅峰状态 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 这时 年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话 普朗克 老师 我准备把我的一生都献给物理理论学 老师 年轻人 物理学是一门已经完成了的学科 不会再有多大的发展 把一生都献给这门学科 太可惜了 阅读课文第二 三两目内容 回答问题 二 相对论的创立 1 老师的话对吗 19世纪末 经典力学体系真的是最完美的物理学理论吗 经典力学的绝对时空观无法解释研究中遇到的一些新问题 3 爱因斯坦对20世纪物理学的发展作出了哪些重大贡献 提出相对论 利用量子理论成功解释光电效应 2 20世纪初物理学最重大的发展表现在哪些方面 提出相对论 量子论的诞生与发展 二 相对论的创立 爱因斯坦关于相对论的比喻 这个故事形象地说明了时间和空间的相对性 二 相对论的创立 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 二 相对论的创立 1 背景 19世纪科学得到了飞速发展 经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题 2 相对论的提出及主要内容 1905年 爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原理 1916年 他完成了广义相对论的最终形式 狭义相对论认为 质量会随着物体运动速度增大而增大 时间和空间随着物质运动速度的变化而变化 发生尺缩效应和钟慢效应 广义相对论认为 空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况 也取决于物质本身的分布状态 二 相对论的创立 1 背景 2 相对论的提出及主要内容 3 相对论建立的意义 相对论的提出是物理学领域的一次重大革命 它否定了经典力学的绝对时空论 深刻地揭示了空间 时间的本质属性 它发展了牛顿力学 推动物理学发展到一个新的高度 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 牛顿所创造的概念 至今仍指导着我们的物理学思维 谁企图在真理的认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威 那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台 爱因斯坦 辨析 爱因斯坦的相对论是对经典力学的完全否定 观点错误 二 相对论的创立 相对论否定了经典力学的绝对时空观 并未全盘否定整个牛顿力学 牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律 而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律 相对论是对牛顿力学的继承和发展 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 牛顿力学是相对论的一种特例 包括在相对论体系中 相对论和经典力学的关系 否定了经典力学的绝对时空观 概括 继承和发展 生于德国基尔 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 由于量子假说 普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖 普朗克 1858 1947 三 量子论的诞生与发展 1 背景 19世纪末20世纪初 电子和放射性的发现 实验表明微观粒子的运动不能用经典力学的理论来说明 2 诞生过程 1900年 普朗克提出量子假说 爱因斯坦利用量子理论解释光电效应 20世纪30年代 量子力学建立起来 玻尔提出有关原子的量子理论 量子论诞生的标志 三 量子论的诞生与发展 1 背景 2 诞生过程 3 意义 20世纪最深刻最有成就的科学理论之一 标志着人类对客观规律的认识 开始从宏观世界深入到了微观世界 和相对论一起构成现代物理学的基础 推动了物理学自身的发展 开阔了人们的视野 改变了人们认识世界的角度和方式 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱 量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识 开始从宏观世界深入到微观世界 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 文艺复兴等思想解放运动的影响 科学家勇于的探索精神 微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明 经典力学已无法解释研究中遇到的一些新问题 16c末17c初 17c晚期 19c末 20c初 伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克 意大利 英国 德国 德国 物理学发展的过程 问题4 依据教材内容 填写相关内容 二 相对论和量子论的创立 自由落体定律 为经典力学奠定基础 自然哲学的数学原理 量子假说的提出 经典力学体系形成 构成现代物理学的基础 改变了人们认识世界的角度和方式 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 1 爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命 主要是因为 否定了经典力学的绝对时空观 揭示了时间 空间并非绝对不变的本质属性 打破了经典力学体系的局限性 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界a b c d 2 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 a d 3 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 经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象c 相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的d 量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步4 海王星的发现是根据a 哥白尼日心说的推算b 牛顿理论的推测c 法拉第演说计算d 爱因斯坦对时间 空间属性的揭示 c b 5 爱因斯坦相对论的提出 是物理学领域的一场重大革命 他 a 否定了牛顿的力学原理b 借鉴了法国科学家的学说c 揭示了时间 空间并非绝对不变的本质属性d 修正能量 质量互相转化的理论 c 6 从经典力学到相对论的发展 说明 任何科学成就都是 站在巨人肩膀上 的发现 人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的 人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 科学的发展是无止境的a b c d b 7 下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是 自由落体定律 万有引力定律 狭义相对论 量子论a b c d d 8 经典力学与中世纪的自然观和方法论相比 最显