北师大版高中历史必修三-第19课 物理学的长足进步课件2

1、第第19 19 课课 物理学的长足进步物理学的长足进步 伽利略伽利略 牛顿牛顿 爱因斯坦爱因斯坦 普朗克普朗克 1、背景： （1）中世纪的欧洲，科技发展十分缓慢。 （2）14世纪以后，随着资本主义萌芽的产生和 新航路的开辟，对科学技术的发展提出了要求。 （3）16世纪末，文艺复兴运动的影响，欧洲开 始进入近代科学技术的发展时期。 （4）在开普勒和伽利略的基础上，建立经典力 学体系。 一、牛顿与经典力学 如果我比别 人看得更远， 那是因为我 站在巨人的 肩上。 牛顿 16421727 伽利略和自由落体定律 “比萨斜塔试验”用 事实证明,轻重不同 的物体,从同一高度 坠落,加速度一样,它 们将同时

2、着地,从而 推翻了亚里士多德的 错误论断.这就是被 伽利略所证明的,现 在已为人们所认识的 自由落体定律. 伽利略的自由落体定律，为牛顿 经典力学的创立和发展奠定基础。 2、标志：1687年，牛顿发表 自然哲学的数学原理。 惯性定律、 加速度定律 作用和反作用力定律 （1）三大物 体运动定律 （2）万有引力定律 3、内容 以实验为基础、以数字为表达形式 （数学化） 4、特点 5、应用： 根据牛顿万有引力定律的推测，发 现了海王星和冥王星。 只适用于宏观物体（宏观世界）低 速运动状态，是绝对的时空论。 7、意义 6、适用范围 经典力学体系的建立，标志着近 代科学的形成，成为近代科学技术 发展史上

3、的一个重要里程碑。 牛顿力学体系为工业革命奠定了 科学基础，推动人类进入“蒸汽时 代” 牛顿力学体系提高了人类的认识 水平，使科学发展进一步摆脱了神 学的束缚，推动了启蒙运动的发展， 促进了人类的思想解放； 海王星的发现是根据（ ） A哥白尼日心说的推算 B牛顿力学理论的推测 C法拉第学说的计算 D爱因斯坦对时间和空 间属性的揭示 英国著名哲学家、数学家罗素说： “几乎所有现代世界与古代世界之 间的区别，都得归功于在17世纪取 得最辉煌成就的科学。”“17世纪 取得最辉煌成就的科学”指的是（） A自由落体定律 B经典力学体系 C相对论 D量子理论 自然科学的理论具有惊人的预 见性，海王星的发现

4、与下列那 一理论有关？ A生物进化论 B万有引力定律 C相对论 D量子论 二爱因斯坦和相对论 1背景 2、内容 狭义相对论 1905年 内容 广义相对论 1916年 内容 3意义 （1）为物理学的发展开辟了广阔道路，引 起了一场深刻的物理学革命； （2）进一步丰富和发展了经典力学，并把 它概括在相对论理论之中； （3）相对论以其新的世界观和方法论， 促进了人类的认识能力和思维模式的发展； 爱因斯坦：一位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，并揭示了光的波粒 二重性本质，为量子力学的建立奠定了基础。 为此荣获1921年度的诺贝尔物理 学奖。他

5、的成功得益于 他的优秀品质。你觉得 他的哪些优秀品质支撑 起他的成功？他的哪些 品质对自己最有启发？ 成功的秘诀 一个爱说废话而不爱用功 的青年，整天缠着大科学 家爱因斯坦，要他公开成 功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一 个公 式给他：Axyz 爱因斯坦解释道： “A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表正确 的方法” “z代表什么？”青年迫不及 待地问。“代表少说废话。”爱因斯坦说。 1939年8月2日，爱因斯坦出于 对人类命运的极大关注，写信给 罗斯福总统建议美国务必抢在法 西斯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

6、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。 自然科学的理论具有惊人的预 见性，原子弹的发明与下列那 一理论有关？ A生物进化论 B万有引力定律 C相对论 D量子论 试分析相对论与经典力学的关系 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列。 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。 19c末20c初，人类探求自 然的奥秘已经进入

7、到微观世 界，电子和放射性的发现使 人们对物质的认识深入到原 子内部。 1背景： 三. 量子论的创立 2诞生： 1900年 普朗克 “量子假说” 3发展： 爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效 应；丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的 量子理论。 4建立：1925年，量子力学最终建立 5意义： （1）极大地拓展了人类对微观世界 的认识。 （ 2）它和相对论一起，构成了现代 物理学的基础（基本理论框架）， 引起了物理学领域的一场重大革命。 （ 3）揭开了微观世界的奥秘，深刻 地改变了人们对整个物质的认识 1 1伽利略被称为伽利略被称为“天上的哥伦布天上的哥伦布”，这是，这是 因为他（因为他（ ） A

8、 A发现落体定律发现落体定律 B B为经典力学奠基为经典力学奠基 C C在天文学方面作出贡献在天文学方面作出贡献 D D注重实践和实验注重实践和实验 2 2历史学家认为：历史学家认为：“1717世纪后期科世纪后期科 学革命的胜利为启蒙运动提供了先学革命的胜利为启蒙运动提供了先 决条件。决条件。”据此判断，启蒙运动在据此判断，启蒙运动在 科学思想方面最重要的先驱者是科学思想方面最重要的先驱者是 A A达尔文达尔文 B B牛顿牛顿 C C伽利略伽利略 D D爱因斯坦爱因斯坦 3 3“牛顿的发现，给人类带来从未有过牛顿的发现，给人类带来从未有过 的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，的自信。曾经匍匐在上

9、帝脚下的人类， 终于大胆地抬起头来，开始用自己理性终于大胆地抬起头来，开始用自己理性 的眼光打量世界。的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的这主要说明牛顿的 发现（发现（ ） A A推动了天文学的发展推动了天文学的发展 B B使人类彻底摆脱了神学的影响使人类彻底摆脱了神学的影响 C C促进了人类的思想解放促进了人类的思想解放 D D使人类开始关注现实世界使人类开始关注现实世界 1 1）思想条件）思想条件： 2 2）经济条件）经济条件： 3 3）主观条件）主观条件： 文艺复兴、宗教改革的推动文艺复兴、宗教改革的推动 资本主义经济的发展资本主义经济的发展 科学家的努力科学家的努力 2 2经典力学建立经

10、典力学建立的的背景背景： 科学勃兴科学勃兴 进展辉煌进展辉煌 转化生产转化生产 科技革命科技革命 文艺复兴文艺复兴 思想解放思想解放 -经典力学、相对经典力学、相对 论和量子论、进化论论和量子论、进化论 （1919、2020课）课） -三次科技革命（三次科技革命（2121课）课） 科技历程科技历程 阅读本单元导言，了解主要内容：阅读本单元导言，了解主要内容： 4 4爱因斯坦相对论的提出是物理学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揭示了时间、空间并非绝对不变

11、的 本质属性本质属性 打破了经典力学体系打破了经典力学体系 的局限性的局限性 使人类对客观世界的认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识开始从宏观世界深入到微观世界 A A B B C C D D 2 2相对论相对论提出提出的意义的意义： 结合教材内容和材料分析相对论创立的意义结合教材内容和材料分析相对论创立的意义： 材料材料二：二：狭义相对论和广义相对论的诞生，狭义相对论和广义相对论的诞生， 革新了物理学的基本框架革新了物理学的基本框架世界图景世界图景 不在是不在是“筐子装东西似的筐子装东西似的”“”“时空时空物质物质” 模式模式世界图景变成了世界图景变成了“时空时空场场物物

12、 质质 流形流形”。经典物理学中时空与物质之间的。经典物理学中时空与物质之间的 二分消解了，物质运动与时间空间成为一二分消解了，物质运动与时间空间成为一 体体也是它导致物理学变革的主要原因。也是它导致物理学变革的主要原因。 科学的历程科学的历程 二、爱因斯坦和相对论： 1相对论的提出：双生子宇航难题 双生子之一的一个人成为宇航员，他和兄弟 告别去太空旅行。那么，他回来后会出现怎 样的情况呢？那位会年轻一些，那位更老一 些？为什么？ 在不一样的物质运动状态下，时间也会发在不一样的物质运动状态下，时间也会发 生变化。物体运动的速度越快，时间越慢，生变化。物体运动的速度越快，时间越慢， 当物体运动速

13、度接近光速时时间就停止了，当物体运动速度接近光速时时间就停止了， 即会发生钟慢效应。因此，呆在地球上的即会发生钟慢效应。因此，呆在地球上的 那位兄弟会老一些。那位兄弟会老一些。 狭义相对论狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着认为，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，即会发生尺缩效会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效 应和钟慢效应。（应和钟慢效应。（19051905） 广义相对论广义相对论认为，空间和时间的性质不仅取认为，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

14、决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布 状态。（状态。（19161916） 2 2相对论相对论提出提出的意义的意义： 结合教材内容和材料分析相对论创立的意义结合教材内容和材料分析相对论创立的意义： 材料材料一：一：相对论和量子论的确立是物理相对论和量子论的确立是物理 学革命的高潮，以物理学变革为先导，带动学革命的高潮，以物理学变革为先导，带动 了化学、生物学、天文学和地学等学科理论了化学、生物学、天文学和地学等学科理论 的革命性突破。的革命性突破。2020世纪的一系列重大技术成世纪的一系列重大技术成 就就，如原子能技术、无线电技术如原子能技术、无线电技术都是先都是先 在科学理论上取得突破，进而转化成技术成在科学理论上取得突破，进而转化成技术成 果的。果的。 世界史世界史 1955年 4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯 顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼， 不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗 嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰 撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方 成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束 了那朴素的葬礼： 我们全都获益不浅，全世界都感谢他的教诲； 那专属他个人的东西，早已传遍广大人群。 他像行将陨灭的彗星，光华四射，把无限的光芒 同他的光芒永相连结