人教版必修3 第11课 物理学的重大进展 课件（27张）.ppt

第11课物理学的重大进展 课程标准 1 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 2 知道相对论 量子论的主要内容 认识其意义 伽利略牛顿爱因斯坦普朗克 1 产生的背景 1 文艺复兴运动的影响 2 资产阶级在经济政治上对自然科学的迫切需要 3 自然科学自身发展的需要 一 经典力学的建立 2 经典力学的重要奠基者 意大利 科学家伽利略 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 1590年 伽俐略在斜塔的顶层做自由落体运动实验 一举推翻了束缚人们近2000年的亚里士多德关于重量不同的物体 其下落的速度也不相同的 物体下落速度与重量成正比 的理论 伽俐略开创了实验物理的新时代 为经典力学的创立奠定基础 伽利略的贡献 对物理学 外力并不是维持运动状态的原因 只是改变运动状态的运动 发现自由落体定律 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 对天文学 利用自制望远镜观察天体的第一人 证明了哥白尼的 日心说 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 3 经典力学的建立者 英国 科学家牛顿 牛顿 1642 1727 数学 二项式定理 微积分光学 发现太阳光的光谱 微粒说天文学 发明反射式望远镜等力学 经典力学体系 1 经典力学建立的标志 2 经典力学体系的组成部分 3 经典力学体系的特征 1687年牛顿发表 自然哲学的数学原理 物体运动三大定律 万有引力定律 以实验为基础 以数学为表达形式 第一件 用牛顿力学算出地球的形状象只桔子 牛顿却根据他的力学 说地球是个扁球体 象只大桔子 法国科学家经过三次实地测量 终于证实了牛顿的看法 用力学能算出地球的形状 真是个奇迹 历史上证实牛顿力学的三件事 第二件 用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期 长期以来到 人们一直认为彗星是神秘的 根本不能用科学来说明 哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道 指出它的回归周期是75 76年 可是1758年这颗彗星果然如期出现 并被命名为哈雷彗星 第三件 用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置 1781年天王星被发现 科学家用牛顿力学计算它的轨道 可结果总是同观测纪录不大相符 后经过科学家计算 发现了海王星 牛顿力学是人类对自然规律的第一次理论性概括和总结 牛顿力学的创立标志着近代科学的形成 经典力学体系对解释和预见物理现象 具有决定性意义 4 经典力学建立的影响 1 意义 2 局限性 牛顿力学以绝对的时空观为基础 只适用于日常生活中常见的宏观物体的低速运动 却无法解释微观粒子的高速运动 二 爱因斯坦创立相对论 1 创立背景 经典力学无法解释一些新问题 面临挑战 20世纪初 爱因斯坦 狭义相对论 广义相对论 2 创立 1879年生于德国 是举世闻名的德裔美国科学家 现代物理学的开创者和奠基人 1921年获诺贝尔物理学奖 爱因斯坦 1879 1955 爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献 比如建立狭义相对论并推广为广义相对论 提出光的量子概念 并以量子理论解释光电效应 辐射过程 固体比热等 爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后 曾致信美国总统罗斯福 建议美国研制原子弹 以便在二战中尽快战胜法西斯国家 1945年8月 美国先后在日本的广岛 长畸投下两颗原子弹 加速了日本法西斯的投降 但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊 当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后 爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中 自认一生最大错误就是建议研制原子弹 他痛心地说 早知如此 我宁可当个修表匠 爱因斯坦就核武器问题的懊悔 代表了人类良知的高度 是人类良心发出的最强音 听爱因斯坦的自责之声 我们明白人类良知之宝贵 为纪念爱因斯坦对物理学的贡献 联合国教科文组织特选定相对论发表100周年暨爱因斯坦逝世50周年的2005年为世界物理年 许多国家更将2005年定为爱因斯坦年 3 相对论创立的意义 1 是物理学领域的一次重大革命 2 否定了经典力学的绝对时空观 3 发展了牛顿力学 4 推动物理学发展到一个新高度 经典力学 狭义相对论 广义相对论 爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系 相对论和经典力学的关系 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 至今仍指导着人们的物理学思想 三 量子论的诞生与发展 1 量子论诞生的历史背景 1 19c末 20c初 人们对物质的认识深入到原子内部 2 微观的粒子运动不能用经典力学来解释 2 量子论的诞生 发展和量子力学 1 诞生 1900年 德国物理学家普朗克提出 爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应 玻尔提出了有关原子的量子理论 20世纪30年代 量子力学建立 量子力学 研究微观世界粒子运动规律的科学 2 发展 3 量子论的重要影响 1 使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步 2 与相对论一起 构成现代物理学的基础 3 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