2014年高中历史 第四单元第十一课物理学的重大进展课件 新人教版必修3

1、第四单元 近代以来世界的科学发展历程,传统科技与近代科技,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。 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。,概念,第四单元 近代以来世界的科学发展历程,科学勃兴 进展辉煌,转化生产 科技革命,文艺复兴 思想解放,-经典力学、相对论和量子论、进化论（11、12课）,-三次科技革命（13课）,科技历程,第 1 课 物理学的重大进展,第 四 单 元,古希腊科学家 亚里士多德,物理学的曲折发展,“落体的速度与重量成正比”,？,“物体从来都是静止的，除非你用力推它才开始运动”,一. 经典力学

2、,1.经典力学的奠基者-伽利略,伽 利 略 （15641642）,意大利的物理学家和天文学家。 自幼聪明好学，遇事好寻根问底。 从不迷信教会权威或盲从他人。,一. 经典力学,1.经典力学的奠基者-伽利略,(1)成就：,天文学：,发现了 定律,物理学,只是改变运动状态的原因,用自制的 发现了许多星体，证明了哥白尼提出的 的正确性。,外力,自由落体,望远镜,“日心说”,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！”,提出日心说，否定亚里士多德的地心说，掀起天文学的革命，从根本上动摇了宗教神学的理论基

3、础。,信奉“日心说”的布鲁诺(1548-1600)被教会以火刑处死。,哥白尼（1473-1543）,1632年他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话1633年，罗马教皇召令伽里略到罗马受审，强迫他签字“悔过”并放弃哥白尼学说。伽利略受审近300年后，即1928年，罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的审判是错误的 。,开创了以 为根据的近代科学,为后来 的创立和发展奠定了基础。,一. 经典力学,1.经典力学的奠基者-伽利略,(1)成就：,(2)意义：,实验事实,经典力学,一. 经典力学,1.经典力学的奠基者-伽利略,2.经典力学的建立者-牛顿,牛 顿 （16421727）,英国著名的科学家

4、，在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。他曾长期担任英国皇家学会会长，还担任过英国议会议员，被授予爵士称号。,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：运动三大定律；万有引力定律。,牛顿所处时代（17世纪中叶至18世纪初）的时代特征,经济上：资本主义发展到手工工场时期,政治上：资本主义制度在英国确立,思想上：启蒙运动逐渐兴起和发展,一. 经典力学,1.经典力学的奠基者-伽利略,2.经典力学的建立者-牛顿,(1)标志： 。,自然哲学的数学原理,物体运动 和 定律,(2)主要内容:,(3)显著

5、特征:,以 为基础，以 为表达形式,适用于 物体,三大定律,万有引力,实验,数学,宏观低速,(4)影响:,标志着近代科学的形成：,理论的科学性和预见性,使人类获得了用理性解决问题的自信，促进了启蒙运动的发展，促进了人类的思想解放,促进英国工业革命产生,经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法 a. b. c. d. ,a,二. 相对论的创立,1.背景：,“物理学危机”,“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

6、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（18791955） 1879年诞生在德国的一个犹太人家中。1894年举家迁居意大利米兰。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

7、年因受纳粹迫害而移居美国，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，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。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。,然而就是这样一位光彩夺目的人物，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，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”，勒令他退了学。16

8、岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。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”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行。,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

9、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。,在世纪思想家的画廊中，爱因斯坦，就是公正、善良、真理的化身。他的品格与天地日月相争辉，他的科学贡献，人类将万世景仰。,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

10、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。 他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200片带走。但至今没有结论。,二. 相对论的创立,1.背景：,“物理学危机”,狭义相对论和广义相对论,2.内容：,笑话： 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的欢迎，卓别林说：大家欢迎我是因为他们

11、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：钟慢效应和尺缩效应,什么是广义相对论？,广义相对论是新的万有引力概念,广义相对论的重要结论是，加速运动与引力场的运动是等价的，要区别是由惯性力或者引力所产生的运动是不可能的。 对此，爱因斯坦作了一个的比喻。假想有一个人乘摩天楼的电梯自由降落，人不会感到自己在下降，因为这时电梯和人都依照重力加速度定律在下降，彷佛在电梯里不存在地球引力。,很抱歉推翻了您的理论,爱因斯坦曾说道：“牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰。但是，当我们对宇宙万物有了

12、更深入的了解以后，这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。”,相对论和经典力学有何关系？,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，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。,是物理学领域的一次重大革命（否定了发展了）,是人类思想史上的一次根本性变革（全新的时空观、运动观和物质观的形成，对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响）,二. 相对论的创立,3.意义：,1.背景：,2.内容：,加热到不同温度的物体发出不同颜色的光,科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。 但这两个公式的计算结果总

13、是与实验结果不相符合。 1900年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普朗克提出了量子假说：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。,普朗克生于德国基尔。1879年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。由于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。普朗克是德国人所具有的最好品质的范例：诚恳，忠于职守，他的业余爱好是音乐，在这方面表现了专业艺术才干；另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登山运动。,普朗克 （18581947）,三. 量子论的诞生和发展,1.背景：,19世纪末20世纪初， 和 的发现,实验表明 的运动不能用 的理论进行描述,2.诞生：,利

14、用量子理论解释光电效应,年，德国 提出量子假说,3.发展：,提出有关原子的量子理论,电子,放射线,微观粒子,经典力学,1900,普朗克,爱因斯坦,玻尔,4.建立：,年代，一门新的物理学 分支- 建立起来,5.意义：,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,见书最后一段,20世纪30,量子力学,小结,伽利略（奠基）,牛顿（建立）,经典力学,相对论,爱因斯坦,量子论,普朗克等,启示： 1、尊重事实，不迷信权威、勇于探索创新的科学精神。 2、科学发展并不是一帆风顺的，但科学终将战胜愚昧和迷信。 3、我们不

15、要被常识和日常经验所蒙蔽，要学会辩证看问题。 4、认识人们对任何一种新生事物的认识都是一个极其艰难的过程。 5、没有学术的民主和思想的自由，科学就不会繁荣 6、,伽利略被称为“天上的哥伦布”，这是因为他 a发现落体定律 b为经典力学奠基 c在天文学方面作出贡献 d注重实践和实验,c,伽利略被认为是真正具有近代科学精神的第一人，主要是因为他 a引发近代自然科学革命 b推翻天主教会的宇宙观 c继承和发展了哥白尼的思想 d开创了从实验中认识自然的方法,d,历史学家认为：“17世纪后期科学革命的胜利为启蒙运动提供了先决条件。”据此判断，启蒙运动在科学思想方面最重要的先驱者是 a、达尔文 b、牛顿 c、伽利略 d、爱因斯坦,b,“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，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现 a.推动了天文学的发展 b.使人类彻底摆脱了神学的影响 c.促进了人类的思想解放 d.使人类开始关注现实世界,c,（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