新高中历史 第19课 物理学的长足进步同课异构课件2 北师大版必修3.ppt

第19课 物理学的长足进步 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 课程标准 怀疑 背景 16 19世纪近代物理学 探索 成就 进步 影响 19 20世纪初现代物理学 物理学的长足进步 经典力学体系 自然科学思想认识社会发展 相对论和量子论 对经典力学体系的怀疑 自然科学思想认识经济发展 对中世纪世界观的怀疑 科学技术是第一生产力 探究1 经典力学体系建立的历史背景是什么 思想条件 经济条件 主观条件 文艺复兴的推动 资本主义的发展 科学家的探索 探究一 近代物理学 经典力学 b 建立起以实验为基础以数学为表达形式 特点 的牛顿力学体系 即经典力学体系 a 1687年 出版 自然哲学的数学原理 提出运动三大定律和万有引力定律 站在巨人的肩膀上 探究2 经典力学体系的建立成就 科学研究领域的成就 物体运动 天体运动 推动了生产力的进步和资本主义的发展 标志着经典力学的形成和自然科学的形成 推动了物理学自身的发展 促进了近代自然科学的进步 为海王星 冥王星等的发现奠定了理论基础 冲击了宗教神学 推动了启蒙运动的发展和思想解放 探究3 经典力学体系的影响 3 经济发展 1 自然科学 2 思想认识 第一件 用牛顿力学算出地球的形状象只桔子古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体 两千年来人们对此深信不疑 牛顿却根据他的力学 说地球是个扁球体 象只大桔子 此言一出 学界哗然 地球那么大 牛顿又从不出远门 他凭什么说地球有点扁 可是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 牛顿说 既然彗星也是天体 就必然遵循力学规律 他的好友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 由此预言它将在1758年再次出现 哈雷1705年发表这个预言 当时他已49岁 却要预言53年以后的事 岂非耸人听闻 可是1758年这颗彗星果然如期出现 并被命名为哈雷彗星 1781年天王星被发现 科学家用牛顿力学计算它的轨道 可是计算结果总是同观测纪录不大相符 经反复核算 观测无误 那问题是否出现在牛顿力学上面 科学家大胆猜想计算结果之所以不理想 是因为太阳系中还有一颗未知的行星 我们没有考虑到它对天王星的引力作用 他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量 1848年9月23日 柏林天文台台长用望远镜对准那个位置 一下子就看到了一颗新的行星 海王星 第三件 用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置 探究4 经典力学体系应用探究 阅读下列材料 结合教材内容 回答问题 材料一 牛顿的 自然哲学的数学原理 被公认为是科学史上的最伟大的著作 在对当代和后代思想的影响上 无疑没有别的杰作可以同 原理 相媲美 二百年来 它一直是天文学和宇宙思想的基础 无怪乎牛顿力学的非凡成就甚至给诸如心理学 经济学 和社会学等不同领域的工作者也留下了极其深刻的印象 以致他们试图在解决各种问题时以力学或准力学为模型 美 亚 沃尔夫 十六十七世纪科学 技术和哲学史 材料二 牛顿和他的 原理 开创了一个新时代 古典力学时代 他深深的影响了人类社会生活的各方面 尤其是生产机器的发明和应用 都是以牛顿的力学三大定律为理论前提 因此牛顿古典力学体系为产业革命奠定了雄厚的科学基础 蒸汽机打出的天下 1 请你指出牛顿的科学发现在近代自然科学理论发展史中有着怎样的历史地位 牛顿把天上和地上的运动原理纳入统一的科学规律之中 经典力学体系的建立 成为近代科学技术发展史上的里程碑 标志着近代科学的产生 对此后两个世纪科学的发展 产生了深远的影响 2 牛顿的科学发现对人类社会生活又产生了怎样的影响 牛顿经典力学体系为工业革命奠定了科学基础 使人类进入蒸汽时代 3 有人说 17世纪的牛顿把造物主从无生命现象的研究领域驱逐了出去 这种说法有没有道理 谈谈你的看法 有道理 牛顿经典力学的创立提高了人类的认识水平 使人们进一步摆脱神学的束缚 促进了启蒙运动的兴起 探究1 近代物理学发展到现代物理学的历史背景 经典力学遭遇挑战的原因 自身局限 思想条件 主观条件 宏观 低速 绝对时空观 生产力的进一步发展 两次工业革命 科学家的探索精神 怀疑 求真 启蒙运动的影响 理性主义 经济条件 自身需要 研究领域的拓展物理学危机 探究二 爱因斯坦和相对论 狭义相对论 打破了绝对时空观 同时也适用于物体高速运动状态 探究2 爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破 经典力学的局限 适用于低速运动状态绝对时空观 广义相对论 进一步深化了对时间 空间和引力现象的认识 a 1905年 爱因斯坦提出狭义相对论和光速恒定假设 质量 空间 时间随着运动速度的变化而变化 即尺缩效应和钟慢效应 b 1916年 爱因斯坦提出广义相对论 时间和空间的结构和性质不仅取决于物体的运动状态 也取决于物质本身的分布状态 即时空可以扭曲 经典力学 狭义相对论 广义相对论 影响 1 否定了经典力学的绝对时空观 弥补了经典力学在宏观物体高速运动研究的不足 探究3 爱因斯坦的相对论的历史影响 2 相对论的提出是物理学领域的一次重大革命 他否定了经典力学的绝对时空论 从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观 深刻揭示了时间和空间的本质属性 3 发展了牛顿力学 将牛顿力学概括在相对论力学之中 推动物理学发展到了新的高度 广岛核爆 大亚湾核电站 嫦娥二号 太阳能薄膜电池 要使科学造福人类 而不成为祸害 爱因斯坦 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05年为世界物理年 许多国家更将2005年定为爱因斯坦年 并透过展示物理在经济技术文化等方面的重要作用 争取公众对物理学的理解与支持 期使物理学能在21世纪得到全新的发展 探究1 量子论提出的历史背景是什么 理论条件 电子和放射线的发现 人们的科学思想进一步提升 思想条件 经济条件 社会经济迅速发展 社会生产力的需求 探究三 量子论的创立 2 量子论的诞生 发展和量子力学 1900年 德国物理学家普朗克提出量子假说 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 1 诞生 2 发展 量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步 成为20世纪最深刻 最有成就的科学理论之一 它与相对论一起 构成了现代物理学的基础 量子论和相对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 它们的提出 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 3 量子论的诞生 发展意义 经典力学 解释低速运动 宏观世界物理现象 近代物理学 相对论 宏观世界 高速运动 量子论 解释微观世界物理现象 现代物理学 继承和发展了经典力学 小结 经典力学 相对论 量子论的关系 19c末经典物理学危机 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 量子论 相对论 a d 3 下列