高中历史专题七近代以来科学技术的辉煌7.1近代物理学的奠基人和革命者情境互动课型课件人民版必修3.ppt

1、专题七 近代以来科学技术的辉煌,第一课 近代物理学的奠基人和革命者,（1）为什么伽利略被称为“近代科学之父”？ （2）哪些人物对经典力学的发展作出了贡献？,1590年，伽俐略在斜塔的顶层做自由落体运动实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地，一举推翻了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。,主题一 认识史上的飞跃,提示：崇拜科学和人类理性时代，推动欧洲文明的发展。,【思考】牛顿和经典力学开启了怎样的时代？,牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的理性的伟大，暴露了宗教非理性主义的荒谬。 伏尔泰,1.

2、“近代科学之父”伽利略 （1）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。 （2）观测到月球表面并绘制了第一幅月面图；自制望远镜，证明了哥白尼的“日心说”的正确性。 2. 牛顿力学体系 （1）形成条件： 前人的基础（伽利略、笛卡尔等）；注重试验。 （2）主要内容： 牛顿力学三定律（惯性、加速度、作用力和反作用力定律）及万有引力定律。,（3）形成标志 1687年自然哲学的数学原理出版。 （4）影响。 完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。 使力学和天文学在理论上达到完备的程度，并得到应用和验证。,【思维点击】在物理学领域牛顿捡到了哪些“美丽的贝壳”和“光滑的卵石”？

3、,提示：运动三大定律和万有引力定律。,“我不知道在别人看来，我是什么样的人，但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”,【合作探究】经典力学体系起到了哪些影响？,材料一 三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。 大国崛起解说词 材料二 “牛顿系统解决了力学问题，为之后的机器设计作出了伟大的贡献。,材料三 “牛顿的发现，给人类

4、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。” 大国崛起解说词,提示：标志着近代科学的形成，标志着人类科学时代的开始；引发了第一次科技革命；使科学摆脱了神学的束缚向前发展。,分门别类,整体考察,科学实验，科学理论,直观感受，哲学思辨,两相分离,密切结合,【拓展延伸】古代和近代科学技术的区别,1.“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”这主要是因为伽利略() A.捍卫哥白尼“日心说”B.奠定实验科学基础 C.发明了天文望远镜 D.发现自由落体定律,2.实现了自然科学第一次理论性

5、大综合的是（ ） A.哈维的血液循环学说 B.法拉第的电磁感应理论 C.牛顿的经典力学体系 D.爱因斯坦的相对论,B,【对点训练】,C,主题二 驱走乌云的太阳,【思考】从这段对话中可以感受到普朗克的什么精神？,提示：勇于挑战，敢于执着的科学精神。,19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心中已近乎达到完美的程度。 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。” 但是，普朗克毅然全身心投入到物理学的研究中。,1.诞生：1900年普朗克 2.发展 （1）1905年，爱因斯坦利用量子理论成功地解

6、释了光电效应，指出光具有波粒二象性。 （2）1923年，德布罗意提出了物质波理论，认为微观粒子具有波动性。 3.影响：量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。,【思维点击】量子力学应用在哪些方面？,提示：激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置，半导体的研究，现代的电子工业等。,材料 在量子论的基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子核物理等科学的发展，人类从此进入了核能时代。,1.和相对论一起构成现代物理学框架的是（ ） A.牛顿力学理论 B.万有引力理论 C.量子理论 D.自由落体理论 2. 20世纪初，物理学本身发

7、生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是（ ） A.电的发明和利用 B.量子论的提出和发展 C.经典力学的发展 D.原子能在军事上的应用,【对点训练】,C,B,【思考】爱因斯坦的相对论包括哪两个内容？,主题三 爱因斯坦的“时空”,提示：1905年创立狭义相对论和1916年建立广义相对论。,爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就是我的相对论内容。”,1.狭义相对论,（1）创立：,1905年。,（2）内容：,时间和空间都与物质的

8、运动有关；,时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。,（3）狭义相对论的影响：,修正了牛顿力学的绝对时空观；,继承和发展了牛顿力学；,奠定了利用原子能的理论基础。,2.广义相对论,（1）提出：1916年。,（2）主要观点,物质存在的现实空间是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间的弯曲程度体现为引力场强度；空间、时间是物质存在的形式。,（3）意义,第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。,3.相对论建立的意义,（1）是对近代物理学理论框架的重大突破，深刻揭示了空间和时间的本质属性。,（2）全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革。 （3）相

9、对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。,【思维点击】如何理解卓别林的话？,提示： “欢迎”是因为爱因斯坦创立的相对论是物理学领域的一次革命，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。“不理解” 是因为相对论与人们日常经验不相符，甚至有着尖锐的冲突。,有一次，爱因斯坦与卓别林同时出席一个宴会，他们都受到热烈欢迎。卓别林笑着说：“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。”,材料一20世纪爱因斯坦的相对论揭示了时间、空间与物质分布、运动之间的辩证关系，提出了新的宇宙观，同时使得现代物理学和天文学彼此结合而产生了天体物理学，为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径。 材

10、料二 时间好像一支箭，射出去就不会回来，也不会拐弯。 牛顿 材料三 时间像是河流，在恒星之间曲折地路流过，有时快，有时慢。 爱因斯坦,【合作探究】牛顿经典力学和相对论的关系是怎样的？,提示：它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性，是牛顿经典力学体系的继承和发展。,【拓展延伸】 经典力学、量子论和相对论之间的关系 提示：1.牛顿经典力学的创立改变了自古以来人们的认识论和方法论,为相对论的提出奠定了基础。 2.量子论和相对论的提出,使人们对物质世界的认识深入到微观世界和宏观世界。相对论反映的是物体高速运动的客观规律,而量子论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。量子论和相对论一

11、起,构成了现代物理学的基本理论框架,开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。 3.相对论是对牛顿力学的继承和发展,否定了牛顿力学的绝对时空观,但并非全盘否定。牛顿力学反映的是宏观世界物体低速运动的客观规律,是相对论的一种特例,包含在相对论力学之中。,1.打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辩 证地看待世界的途径的成就是( ) A.相对论的提出 B.自由落体运动规律的提出 C.量子论的提出 D.万有引力定律的提出 2. 20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法 解释的光电效应问题的科学家是（ ） A.普朗克 B.麦克斯韦 C.玻尔 D.爱因斯坦,A,【对点训练】,D,经典力

12、学体系的创立和发展,量子理论的诞生(从普朗克到爱因斯坦),相对论的建立（爱因斯坦）,现代物理学理论的发展,近代物理学的奠基人和革命者,伽利略对亚里士多德力学观的否定,牛顿对前人科学理论的发展,1下图为苹果公司最初的标记(牛顿在苹果树下看 书)，外框写着：“牛顿，一个永远孤独地航行在陌生 思想海洋中的灵魂。”该公司作此选择最可能的理由 是牛顿的经典力学理论（ ）,A.首次将人置于世界和社会的中心 B.使人类对微观世界的认识取得革命性进步 C.深刻揭示了时间和空间的本质属性 D.用数学方法精确描述了宇宙运行规律,D,2. “使人类克服了经典物理学的危机，对微观世界的基本认 识有了革命性的进步。”指

13、的是 ( ) A牛顿力学体系的建立 B相对论的提出 C自由落体定律的提出 D量子论的提出 3它“使人们的认识由低速领域扩大到高速领域，由宏观领 域延伸到宇宙领域，人们第一次深刻地认识到时间、空间和物 质的运动相互依赖。”“它”指的是（ ）A伽利略的自由落体定律 B普朗克的量子论C牛顿的经典力学 D爱因斯坦的相对论,D,D,4“这一发现成为20世纪物理学研究的基础，从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。”下列有关“这一发现”的表述，错误的是（ ）A有助于解释光电效应 B推动了现代物理学的重大发展C揭示了时空的本质

14、属性 D促进了人们深入认识微观世界,C,5.从牛顿经典力学到爱因斯坦相对论的发展，说明了 （ ） 人类对自然的认识是随着时代的前进而不断发展的 科学的认识是永无止境的 科学成就往往是“站在巨人肩膀上”的发展 人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 A. B. C. D.,B,【学习思考】 1.牛顿力学体系的建立为什么会引起人类认识上的巨大飞跃? 提示：（1）牛顿的力学体系对自然界的力学现象作出了系统、合理的说明，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。（2）适用于整个太阳系、一切天体运动以及宇宙中的所有物体。（3）使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实践中得到广泛的应用和验证。（4）使科学摆脱了神学的束缚，向前发展。,2.有人说，人类可以认识比已知事物更高层次上的事物，但我们永远不能认识宇宙的全部。你认为这种说法正确吗?请结合你了解的知识，谈谈自己的看法。 提示：正确。人的生命是有限的，而宇宙是无限