新高中历史 第19课 物理学的长足进步同课异构课件1 北师大版必修3.ppt

第19课物理学的长足进步 下落的苹果 升空的 神七 判天地之美 析万物之理 庄子 1931年1月30日 这天是 城市之光 的首映 前来道贺的名人还真不少 但卓别林顾不上他们了 因为他最重要的朋友爱因斯坦夫妇到了 科学界的神人一下车就在人群中引起阵阵骚动 看着成千上万的人 爱因斯坦表现出一贯的纳闷 而旁边的卓别林看上去心情似乎很愉快 他今天特意刮了胡子 让爱因斯坦看着有点不习惯 爱因斯坦下意识地摸了摸他松乱的胡子 松了口气 卓别林说 这些人欢呼我 是因为每个人都对我了如指掌 这些人欢呼你 是因为没人能弄懂你 人类最具智慧的诺贝尔奖获得者一头雾水 这又是什么意思呢 什么也不是 电影界的喜剧泰斗撇着嘴笑道 牛顿 近代科学之父 1642年 牛顿出生于英国林肯郡 遗腹子 牛顿少年时代即表现出手工制作精巧机械的才能 虽然他聪明伶俐 但并未引起老师的注意 他体弱多病 性格腼腆 成绩倒数 经常受顽皮学生欺侮 直到有一次跟同学打架 据说那个男孩在牛顿肚于上踹了一脚 于是牛顿把他狠狠地揍了一顿 并把他的鼻子摁在教堂的墙上蹭来蹭去 从此之后 牛顿便开始崭露头角 成年时 母亲令其退学 希望儿子成为一名出色的农夫 他被证明不是一个好农夫 干活漫不经心 脾气急躁 于是又被送回学校 1665年毕业于剑桥三一学院 获学士学位 三年后获文学硕士学位 曾长期担任英国皇家学会会长 担任过英国议会议员 授予爵士称号 1727年 病逝 安葬于威斯敏斯特教堂 这是一种极高的荣誉 牛顿有哪些重要贡献 光学 牛顿色盘 微粒说 数学 微积分学 二项式定理 天文学 反射望远镜 潮汐 地球形状 岁差 物理学 运动定律 万有引力定律 牛顿 近代科学之父 1642 1727 我不知道世人对我是怎样看的 不过我只觉得自己好像是一个在海滨玩耍的孩子 有幸拾到光滑美丽的石子 但真理的大海 我还没有发现 我所以有这样的成就 是因为我站在巨人的肩膀上的缘故 站在巨人的肩上 牛顿经典力学体系 牛顿力学三定律 惯性定律和加速度定律 伽利略研究为基础 作用力与反作用力定律 笛卡尔研究为基础 万有引力定律 万有引力定律 开普勒研究 自己创立的微积分做计算工具 物理运动三大定律 万有引力定律 牛顿的贡献 一 牛顿的贡献及经典力学 形成的标志 1687年牛顿发表 自然哲学的数学原理 提出物体运动三大定律和万有引力定律 显著特征 注重实验 数学化 3 意义 a 具有科学性和预见性 b 正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律 实现了自然科学的一次大综合 是人类认识自然界的一次大飞跃 c 标志着近代科学的形成d 局限性 建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上 认为存在绝对静止和绝对时间 然而 随着科学的飞速发展 物理学出现一系列新现象 无法用经典力学来解释高速运动的微观粒子发生的现象 这使其陷入危机 面临着挑战 物理学危机 19世纪末 面对经典物理学近乎完美的发展 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 但是 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 速率永远相同 世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准 爱因斯坦 20世纪最伟大的科学家 1879年3月14日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中 1894年迁居意大利米兰 1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学 1901年入瑞士国籍 1914年任柏林大学教授 1933年移居美国 1940年入美国国籍 1955年4月18日逝世 爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家 他不但创立了相对论 还提出了光量子的概念 得出了光电效应的基本定律 为量子力学的建立奠定基础 为此荣获1921年度的诺贝尔物理学奖 同时 他还证明了热的分子运动论 提出了测定分子大小的新方法 爱因斯坦 20世纪最伟大的科学家 爱因斯坦年幼时并未显出智力超群 相反 到了四岁多还不会说话 家里人甚至担心他是个低能儿 在整个中小学时代却常常被斥为 生性孤僻 智力迟钝 心不在焉 想入非非 中学毕业前夕 校方甚至断言他未来将 一事无成 勒令退学 16岁那年 报考大学 名落孙山 第二年进入大学后 他擅自 刷掉 了很多课程 只以 极大的兴趣 去听某些课和在家里自学 曾被数学教授称为 懒狗 还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行 爱因斯坦 20世纪最伟大的科学家 笑话与e mc2 有一次卓别林和爱因斯坦共同出席一次宴会都受到了热闹欢迎 卓别林说 大家欢迎我是因为他们都能理解我 大家欢迎你是因为他们都不理解你 说明了相对论深奥难懂 而且有悖于人们的日常生活 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 有高度社会责任感的人 1939年8月2日 爱因斯坦写信给罗斯福总统 建议美国务必抢在德国之前制造出原子弹 后来 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 牛顿的光辉不可抹杀 爱因斯坦说 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 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 狭义相对论1905年提出 主要内容为 物体运动时 质量会随着物体运动速度增大而增加 同时 空间和时间也会随着物体运动的变化而变化 广义相对论1916年提出主要内容为 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 2 相对论的提出及主要内容 3 意义 a 物理学思想的一次重大革命 它否定了经典力学的绝对时空论 树立了新的时空观 运动观 物质观 b 爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学 将牛顿力学概括在相对论力学之中 推动物理学发展到一个新的高度 二 相对论的创立 1 创立的历史背景 19世纪末出现了 物理学危机 思考 相对论与牛顿力学的关系 贡献 牛顿确立了万有引力定律和运动三定律之后光学 电磁学等与力学进一步统一 大大推动了物理学的发展 牛顿力学研究的是宏观世界 爱因斯坦打破了牛顿以来传统的绝对时空观 发展了牛顿力学 将牛顿力学概括在相对论力学之中 推动物理学发展到一个新的高度 相互关系 相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观 但并非全盘否定牛顿力学 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 是对牛顿力学的发展 对话 19世纪经典物理学达到巅峰状态 在人们心目中 经典物理学已经达到近乎完美的程度 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 普朗克 量子学说的创始人 量子论和相对论在现实生活中的运用 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 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 三 量子论的诞生与发展 1 诞生的历史背景a 19世纪末20世纪初 电子和放射性的发现 打开了原子的大门 使人们对物质的认识深入到了原子内部 b 大量的实验表明 微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述 2 诞生与发展 1 诞生 1900年 普朗克提出量子假说 宣告了量子论的诞生 2 发展爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质 丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究 创立了原子结构的理论 20世纪30年代 经过众多科学家的努力量子力学最终建立 3 影响a 量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步 b 量子论与相对论一起构成现代物理学的基础 并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足 c 推动了物理学自身的进步 开阔了人们的视野 改变了人们认识世界的角度和方式 1 背景2 牛顿的经典力学 1 背景2 创立3 意义 1 背景2 诞生3 发展4 意义 1 正月十五猜灯谜活动中有一个谜语 巨匠 17世纪 力学 英国 提示语 打一位近代伟大的科学家 据此 你认为谜底应是 a 伽利略b 牛顿c 普