第11课-近代物理学的重大进展ppt课件

我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物为什么要把2005年定为“世界物理年”？为什么要把2005年定为“世界物理年”？1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第第11课课 物理学的重大进展物理学的重大进展课程目标课程目标 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地位。中的地位。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。探究：他们分别是什么人？有什么贡献？探究：他们分别是什么人？有什么贡献？第11课 物理学的重大进展课程目标探究：他们分别是什么2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 伽利略伽利略开创了以实验事开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科系和数学表述形式的近代科学，被誉为学，被誉为“近代科学之父近代科学之父”。他第一个把他第一个把望远镜望远镜对准对准天空进行观测。天空进行观测。16321632年，他年，他出版了出版了关于托勒密和哥白关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话尼两大世界体系的对话，把哥白尼的学说推到了最终把哥白尼的学说推到了最终胜利胜利的阶段。的阶段。他的发现以及他开始的他的发现以及他开始的科学研究方法，标志着科学研究方法，标志着物理物理学的真正开端学的真正开端。伽利略伽利略（1564164215641642），伟大的意大），伟大的意大利物理学家和天文学家。利物理学家和天文学家。问题一：伽利略生活在什么时代？问题二：他对物理学的贡献是什么？问题三：其影响与意义是什么？伽利略开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学3我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物背背 景景（1）新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要；（2）自然科学自身发展的需要；（3）文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。贡贡 献献突出成果发现了自由落体定律。一、经典力学的重要奠基者一、经典力学的重要奠基者伽利略伽利略背 景（1）新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 15901590年，伽利略在年，伽利略在比萨斜塔上做了比萨斜塔上做了“两个两个铁球同时落地铁球同时落地”的著名的著名实验，从此推翻了亚里实验，从此推翻了亚里士多德士多德“物体落下的速物体落下的速度和重量成比例度和重量成比例”的学的学说，纠正了这个持续了说，纠正了这个持续了19001900年之久的错误结论。年之久的错误结论。1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”5我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人证实了哥白尼“日心说”的正确性利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人证实了哥白尼“日心说6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物哥白尼提出哥白尼提出太阳中心太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的理说从根本上动摇了宗教神学的理论基础，论基础，标志着近代科学革命开始。标志着近代科学革命开始。“从此自然科学便开始从神学中解放出来从此自然科学便开始从神学中解放出来”，“科科学的发展从此便大踏步前进学的发展从此便大踏步前进”（恩格斯（恩格斯自然辩证法自然辩证法）哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的理论7我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物人们争相传颂：人们争相传颂：“哥伦布发现了哥伦布发现了新大陆，伽利略新大陆，伽利略发现了新宇宙发现了新宇宙”。人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物伽利略受审伽利略受审由于勇敢的宣传哥白尼由于勇敢的宣传哥白尼的学说，的学说，1616年，被传唤年，被传唤到罗马的宗教裁判所，并到罗马的宗教裁判所，并被责令保持沉默。被责令保持沉默。伽利略发表伽利略发表两种世界两种世界观的对话观的对话一书，被教会一书，被教会认为违反了禁令被召到罗认为违反了禁令被召到罗马囚禁受到缺席审判，遭马囚禁受到缺席审判，遭到苦刑和恐吓，并被迫当到苦刑和恐吓，并被迫当众跪着忏悔，最后被判处众跪着忏悔，最后被判处终身监禁，他的书也被列终身监禁，他的书也被列为禁书。为禁书。1642年，伽利略在贫病年，伽利略在贫病交加中逝世，享年交加中逝世，享年78岁。岁。1983年，罗马教廷正式年，罗马教廷正式承认，承认，350年前宗教裁判所年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。对伽利略的审判是错误的。伽利略受审 由于勇敢的宣传哥白尼的学说，16169我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物意意 义义（1）开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学；（2）为经典力学的创立和发展奠定了基础；（3）标志着近代物理学的真正开端。意 义（1）开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物公元公元16431643年年1 1月月4 4号这天号这天（伽利略逝世的这一天），在（伽利略逝世的这一天），在英国乡下一个不出名的小村庄英国乡下一个不出名的小村庄里，一位喝得醉醺醺的神父冒里，一位喝得醉醺醺的神父冒着大雪匆匆赶到一家农户给个着大雪匆匆赶到一家农户给个早产的婴孩洗礼。那个婴孩身早产的婴孩洗礼。那个婴孩身形瘦小，嘴巴紧闭，似乎连呼形瘦小，嘴巴紧闭，似乎连呼吸都不畅，周围的人都急得手吸都不畅，周围的人都急得手足无措，这时神父突显急智，足无措，这时神父突显急智，一口酒喷向婴儿，终于呛得婴一口酒喷向婴儿，终于呛得婴孩大声哭闹起来。多年以后，孩大声哭闹起来。多年以后，神父仍把这件事作为自己生平神父仍把这件事作为自己生平最大的功业，因为他拯救的，最大的功业，因为他拯救的，远不止是一个病怏怏的婴儿，远不止是一个病怏怏的婴儿，而是人类历史上最伟大的人，而是人类历史上最伟大的人，Issac NewtonIssac Newton（牛顿）。（牛顿）。公元1643年1月4号这天（伽利略逝世的这一天），在英国12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 牛顿是生活在地球上的影响最大的科学家之一。他是牛顿是生活在地球上的影响最大的科学家之一。他是遗腹子，生于伽利略逝世的那一天。遗腹子，生于伽利略逝世的那一天。牛顿的背景为天才如牛顿的背景为天才如何能在逆境中出人头地提供了一个客观范例。何能在逆境中出人头地提供了一个客观范例。牛顿少年时牛顿少年时代即表现出手工制作精巧机械的才能。虽然他是个聪明伶代即表现出手工制作精巧机械的才能。虽然他是个聪明伶俐的孩子，但并未引起他的老师们的注意。他在学校的成俐的孩子，但并未引起他的老师们的注意。他在学校的成绩不好，他体弱多病，性格腼腆。学习成绩是班上倒数几绩不好，他体弱多病，性格腼腆。学习成绩是班上倒数几名，还经常受顽皮学生的欺侮。直到有一次跟同学打架。名，还经常受顽皮学生的欺侮。直到有一次跟同学打架。据说那个男孩在牛顿的肚于上踹了一脚，于是牛顿把他狠据说那个男孩在牛顿的肚于上踹了一脚，于是牛顿把他狠狠地揍了一顿，并把他的鼻于摁在教堂的墙上蹭来蹭去。狠地揍了一顿，并把他的鼻于摁在教堂的墙上蹭来蹭去。从此之后，牛顿便开始在班里崭露头角，尤其在制作模型从此之后，牛顿便开始在班里崭露头角，尤其在制作模型上表现出心灵手巧上表现出心灵手巧 .成年时，母亲令其退学，因为希望儿成年时，母亲令其退学，因为希望儿子成为一名出色的农夫。十分幸运的是他的主要天赋不满子成为一名出色的农夫。十分幸运的是他的主要天赋不满足于他在农业方面发挥。他被证明不是一个好农夫，干活足于他在农业方面发挥。他被证明不是一个好农夫，干活漫不经心，而且脾气急躁。于是他又被送回学校，漫不经心，而且脾气急躁。于是他又被送回学校，1818岁岁那年他进入了剑桥大学，极快地通晓了当时已知的自然与那年他进入了剑桥大学，极快地通晓了当时已知的自然与数学知识，之后转入个人的专门研究。数学知识，之后转入个人的专门研究。牛顿是生活在地球上的影响最大的科学家之一。他是遗腹子13我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 牛顿（1642-1727）是英国伟大的科学家。在物理学、数学、光学、天天文学等许多方面作出了卓越贡献。牛顿生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。1669年，开始担任三一学院教授。在力学方面，他在前人的基础上，总结出了机械运动的三个基本定律，还发现了万有引力定律。在数学方面，他与莱布尼茨几乎同时创立了微积分学，同时，他还在前人研究基础上，建立了二项式定理。在光学方面，他在1666年用三菱镜分析日光时，发现了日光是由不同颜色即不同波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础，制定了牛顿色盘。在天文学领域，他在1671年创制了反射望远镜，初步考察了行星的运动规律。牛顿曾长期担任英国皇家学会会长，被授予爵士称号。1727年病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。牛顿（1642-1727）是英国伟大的科学14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图 3英国在英国在英国在英国在19871987年发行了一套纪念牛顿年发行了一套纪念牛顿年发行了一套纪念牛顿年发行了一套纪念牛顿的的的的 出版出版出版出版300300周年的邮票，周年的邮票，周年的邮票，周年的邮票，其中一枚是关于其中一枚是关于其中一枚是关于其中一枚是关于 定律的。定律的。定律的。定律的。图中的苹果大家都知道是万有引图中的苹果大家都知道是万有引图中的苹果大家都知道是万有引图中的苹果大家都知道是万有引力的象征。苹果内的几何图是什力的象征。苹果内的几何图是什力的象征。苹果内的几何图是什力的象征。苹果内的几何图是什么意思呢？么意思呢？么意思呢？么意思呢？在在在在自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理中，中，中，中，牛顿用来证明球形天体对球外一质牛顿用来证明球形天体对球外一质牛顿用来证明球形天体对球外一质牛顿用来证明球形天体对球外一质点的引力等效于球的全部质量集中点的引力等效于球的全部质量集中点的引力等效于球的全部质量集中点的引力等效于球的全部质量集中于球心时，用了一幅几何图，这一于球心时，用了一幅几何图，这一于球心时，用了一幅几何图，这一于球心时，用了一幅几何图，这一点对于确定万有引力与距离成平方点对于确定万有引力与距离成平方点对于确定万有引力与距离成平方点对于确定万有引力与距离成平方反比关系是很重要的反比关系是很重要的反比关系是很重要的反比关系是很重要的 。苹果加上这个图，突出表现了苹果加上这个图，突出表现了苹果加上这个图，突出表现了苹果加上这个图，突出表现了牛顿对万有引力理论的贡献牛顿对万有引力理论的贡献牛顿对万有引力理论的贡献牛顿对万有引力理论的贡献.图 3英国在1987年发行了一套纪念牛顿的 15我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物英国著名诗人亚历山大英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞美牛顿的诗：波普曾写过一首赞美牛顿的诗：自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。上帝说：上帝说：“让牛顿去吧！让牛顿去吧！”于是，一切成为光明。于是，一切成为光明。我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。牛顿英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞美牛顿的诗：我之16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、经典力学的建立二、经典力学的建立牛顿牛顿背景背景文艺复兴、宗教改革对人的思想解放作用文艺复兴、宗教改革对人的思想解放作用。以伽利略为代表的科学加奠定了经典力学的以伽利略为代表的科学加奠定了经典力学的理论基础。理论基础。17世纪英国资本主义经济的迅速发展对力学世纪英国资本主义经济的迅速发展对力学提出迫切的需要。提出迫切的需要。二、经典力学的建立牛顿背景文艺复兴、宗教改革对人的思17我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物标志标志自然哲学的数学原理一书的出版特征特征注重实验数学化二、经典力学的建立二、经典力学的建立牛顿牛顿标志自然哲学的数学原理一书的出版特征注重实验数学化二、经18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物哈雷慧星轨道的推算哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了力学算出了16821682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是期是75767576年，由此预言它将在年，由此预言它将在17581758年再次出现。年再次出现。5353年年以后的以后的17581758年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的19我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物17811781年天王星被发年天王星被发现，科学家用牛顿力学现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？出现在牛顿力学上面？法国的勒维列和英国的法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的亚当斯坚信牛顿力学的正确，大胆猜想计算结正确，大胆猜想计算结果之所以不理想，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。量。18481848年年9 9月月2323日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星星海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。牛顿力学又创造了新的奇迹。海王星和冥王星的发现海王星和冥王星的发现1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物标志经典力学体系形成，标志近代科学的形成。标志经典力学体系形成，标志近代科学的形成。理论的威力在于预见性：理论的威力在于预见性：海王星和冥王星的发现。海王星和冥王星的发现。牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，人类社会进入蒸汽时代。第一次技术革命，人类社会进入蒸汽时代。与光学、电磁学等一起推动物理学发展，促进了与光学、电磁学等一起推动物理学发展，促进了资本主义的两次科技革命的出现。资本主义的两次科技革命的出现。作用作用标志经典力学体系形成，标志近代科学的形成。理论的威力在21我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物相对论建立的背景19世纪物理学研究不断发展经典力学无法解释高速运动微观粒子发生的现象导致物理学危机三、从经典力学到相对论三、从经典力学到相对论爱因斯坦爱因斯坦相对论建立的背景19世纪物理学研究不断发展经典力学无法解释高22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了和牛顿一样，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。而且，就是这四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。而且，就是这样一位光彩夺目的人物，在整个中小学时代却常常被斥为样一位光彩夺目的人物，在整个中小学时代却常常被斥为“生性孤生性孤僻、智力迟钝僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉。想入非非不守纪律、心不在焉。想入非非”。中学毕业。中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成一事无成”，勒令他退了学。，勒令他退了学。1616岁岁那年，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，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，在四年大学生活中，他仍然不是在四年大学生活中，他仍然不是“好学生好学生”：曾被数学教授称为：曾被数学教授称为“懒狗懒狗”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适宜，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。大学毕业时几位同窗好友都留校当了助教，他学物理而应当改行。大学毕业时几位同窗好友都留校当了助教，他却因得不到教授们的赏识而遭到了却因得不到教授们的赏识而遭到了“毕业即失业毕业即失业”的命运。这种种的命运。这种种亲身经历，使爱因斯坦对教育的总体印象一直不佳。正因为如此，亲身经历，使爱因斯坦对教育的总体印象一直不佳。正因为如此，成名后的爱因斯坦通过自身的体验和长期的观察，形成了一种与众成名后的爱因斯坦通过自身的体验和长期的观察，形成了一种与众不同的教育观点。不同的教育观点。“知识是死的；而学校却要为活人服务。知识是死的；而学校却要为活人服务。”这是爱因斯坦对于学校教育的基本看法。他反对把学校仅仅看做这是爱因斯坦对于学校教育的基本看法。他反对把学校仅仅看做是传授知识的工具，更反对把学生是传授知识的工具，更反对把学生“当作死的工具来对待当作死的工具来对待”。他认。他认为：为：“学校的目的始终应当是：青年人在离开学校时，是作为一个学校的目的始终应当是：青年人在离开学校时，是作为一个和谐的人，而不是作为一个专家。和谐的人，而不是作为一个专家。”和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到23我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物艾伯特艾伯特爱因斯坦（爱因斯坦（1879-1955）1905-1915年提出了年提出了相对论，发展了牛顿力学。相对论，发展了牛顿力学。爱因斯坦爱因斯坦诞生在德国乌尔姆诞生在德国乌尔姆犹太人家中。犹太人家中。18941894年举家迁年举家迁居意大利米兰。居意大利米兰。19001900年毕业年毕业于瑞士苏黎世工业大学。于瑞士苏黎世工业大学。爱因斯坦被认为是最富爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家，他不但于创造力的科学家，他不但创立了相对论，还提出了光创立了相对论，还提出了光量子的概念，得出了光电效量子的概念，得出了光电效应的基本定律，并揭示了光应的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本质，为量子的波粒二重性本质，为量子力学的建立奠定了基础。为力学的建立奠定了基础。为此荣获此荣获19211921年度的诺贝尔物年度的诺贝尔物理学奖。同时，他还证明了理学奖。同时，他还证明了热的分子运动论，提出了测热的分子运动论，提出了测定分子大小的新方法。定分子大小的新方法。艾伯特爱因斯坦（1879-1955）1905-1915年提24我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 相对论的两个基本原理是相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原相对性原理和光速不变原理理。在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、质量。在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、质量不是绝对的，而是相对的。不是绝对的，而是相对的。较典型的现象较典型的现象是运动的物体是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的钟比静止的钟走得慢长度变短（尺缩效应）、运动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。（钟慢效应）、运动的物体重量变大。相对论的意义相对论的意义书影书影 相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理。在相25我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 乘坐乘坐“光子火箭光子火箭”以光速作一日星际旅行，以光速作一日星际旅行，回到地球时，我们会发现什么变化？回到地球时，我们会发现什么变化？“天上方一日，人间已一年天上方一日，人间已一年”效应。钟慢钟慢 乘坐“光子火箭”以光速作一日星际旅行，回到地26我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物这个故事形象地说明了这个故事形象地说明了 的相对性。的相对性。爱因斯坦关于相对论的比喻：爱因斯坦关于相对论的比喻：为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳比方，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，同样的时间你觉荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？得哪一个更长？”男青年说：男青年说：“当然坐在火炉当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：爱因斯坦说：“这就这就是我的相对论内容。是我的相对论内容。”时间和空间时间和空间这个故事形象地说明了 的相对性。爱因斯27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物相对论的现实意义举例相对论的现实意义举例相对论能修正相对论能修正GPSGPS（全球定位系统）（全球定位系统）全球定位系统全球定位系统GPSGPS的应用也已普的应用也已普及化了，许多城市的公共汽车、出租车上及化了，许多城市的公共汽车、出租车上都安装了它。早期的都安装了它。早期的GPSGPS接收器确定物体位接收器确定物体位置的误差是在置的误差是在1515米范围内，这个误差可以米范围内，这个误差可以用爱因斯坦相对论来修正。用爱因斯坦相对论来修正。相对论的现实意义举例相对论能修正GPS（全球定位系统）28我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物相对论的创立1905年，建立狭义相对论体系1915年，创立广义相对论一个男人和美女对坐1小时，会觉得似乎只过了一分钟，但如果让他坐在热火炉上1分钟，会觉得似乎过去了1小时。相对论的影响相对论的影响（1）否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的可变性、时空变化的联系性；（2）将牛顿力学概括其中，推动了物理学发展到一个新的高度。相对论的创立1905年，建立狭义相对论体系1915年，创立广29我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 普朗克（18581947）,德国物理学家。1879年普朗克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。19世纪末20世纪初电子和放射性的发现量子论产生的背景量子论产生的背景微观粒子的运动不能用宏观物体的运动规律描述 普朗克（18581947）,德国物理学家。19世纪30我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物量子论的诞生与发展量子论的诞生与发展19001900年年，为解决，为解决热辐射热辐射理论理论上的疑点，上的疑点，普朗克普朗克提出了量子论。提出了量子论。爱因斯坦爱因斯坦利用量子论成利用量子论成功地解释了功地解释了光电效应光电效应。波尔波尔提出了有关提出了有关原子原子的的量子理论。量子理论。20世纪30年代，量子力学建立起来。使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步。量子论的诞生与发展1900年，为解决热辐射理论上的疑点，普朗31我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物相对论、量子论（1）一起构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在宏观世界和微观世界方面的不足；（2）不仅推动了物理学自身的发展，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。奠基：伽利略建立：牛顿经典力学宏观：相对论微观：量子论相对论、量子论（1）一起构成了现代物理学的基础，弥补了经典力32我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1、文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运、文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的影响。动的影响。2、手工业发展提供了物质基础。、手工业发展提供了物质基础。3、科学家勇于探索的精神。、科学家勇于探索的精神。经典力学奠基者经典力学奠基者（17世纪初）世纪初）经典力学建立者经典力学建立者（17世纪晚期）世纪晚期）从经典力学发展到相对论、量子从经典力学发展到相对论、量子论（论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德）普朗克（德）普朗克（德）物理学发展的过程：物理学发展的过程：为什么为什么16世纪中期以后科学会出现新时期？世纪中期以后科学会出现新时期？1、文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的影响。经典力33我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物哥白尼哥白尼“日心说日心说”牛顿牛顿经典力学体系经典力学体系普朗克普朗克爱因斯坦爱因斯坦物理学革命物理学革命现代物理学现代物理学近代自然科学的形成近代自然科学的形成19051905，相对论，相对论19001900，量子论，量子论近代科学之父近代科学之父实验科学，实验科学，近代自然科学开端近代自然科学开端伽利略伽利略近代科学革命开始近代科学革命开始哥白尼“日心说”牛顿经典力学体系普朗克爱因斯坦物理学革命近34我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物合作探究合作探究（1）谈一谈伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等）谈一谈伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等4位科学家的共同点。位科学家的共同点。（2）物理科学家给我们什么样的启示？）物理科学家给我们什么样的启示？合作探究（1）谈一谈伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等4位科学35我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物练一练练一练1.1.菲利普菲利普费尔南德兹费尔南德兹阿迈斯托在评价某科学家时指出：他在宇宙观里，阿迈斯托在评价某科学家时指出：他在宇宙观里，“每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎可以以不同每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎可以以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。”这位科学这位科学家是家是 （）A.伽利略 B.达尔文 C.牛顿 D.爱因斯坦2.2.一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：“他以神一般的力量他以神一般的力量第一个第一个说明了星星的运动和图像。说明了星星的运动和图像。”这位科学家应该是这位科学家应该是 （）A.伽利略 B.牛顿 C.爱因斯坦 D.普朗克3.203.20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科学家是 （）A.普朗克 B.麦克斯韦 C.波尔 D.爱因斯坦DBD练一练1.菲利普费尔南德兹阿迈斯托在评价某科学家时指出：36我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物练一练练一练5.5.海王星的发现根据的是什么？海王星的发现根据的是什么？（）A、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测C、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示4.4.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（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6.6.现代自然科学和现代技术革命的基础是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 量子理论、相对论DBD练一练5.海王星的发现根据的是什么？37我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第11课-近代物理学的重大进展ppt课件38