历史必修三第11课物理学的重大进展课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课程标准,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,历史地位,。,知道,相对论、量子论的,主要内容,，,认识,其,意义,。,第四单元 近代以来世界的科学发展历程,第11课 物理学的重大进展,伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克,课程标准第四单元 近代以来世界的科学发展历程第11课 物,1,一、经典力学,1、背景：,2、概况,（1）奠基：伽利略的,成就,（2）形成：牛顿的,成就,基础:,标志:,意义:,伽利略,的研究成果,1687,自然哲学的数学原理,物体运动三大定律和万有引力定律,对解释和预见物理现象有,决定意义,人们有了更多的自信。,文艺复兴运动的影响,一、经典力学1、背景：2、概况（1）奠基：伽利略的成就（2,2,二、相对论的创立,经典力学无法解释一些新问题、面临挑战,20C初，,爱因斯坦,狭义相对论，广义相对论,1.背景：,2.简况：,3.意义：,是物理学领域的一次,重大革命（P56页）,二、相对论的创立经典力学无法解释一些新问题、面临挑战20C初,3,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。,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,4,（1）,19C末-20C初,人们对物质的认识深入到原子内部,（2）,微观的,粒子,运动不能用经典力学来说明,爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应,丹麦玻尔提出有关原子的量子理论,三、量子论的诞生与发展,1.背景：,2.诞生:,3.发展：,4.意义：,见P56页,1900,德国物理学家,普朗克,（1）19C末-20C初,人们对物质的认识深入到原子内部（2,5,（1）,量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，构成了现代物理学的基础。（2）量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从,宏观世界,深入到,微观世界,。,（3）量子力学还为,电子技术、半导体技术,等奠定了理论基础。,（4）开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。,（1）量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，构,6,小结:物理学发展的过程,经典力学奠基者,（17世纪初）,经典力学建立者,（17世纪晚期）,从经典力学发展到相对论、量子论,（19世纪末20世纪初）,伽利略（意）,牛顿（英）,爱因斯坦（德）,普朗克（德）,小结:物理学发展的过程经典力学奠基者经典力学建立者从经典力学,7,科学家,主要成就,意义,伽利略,自由落体定律,为经典力学创立和发展奠定基础,望远镜、（天文方面）,证明哥白尼的“日心说”的正确性,注重实验科学研究方法,标志着物理学的真正开端,牛顿,自然哲学的数学原理（物体运动三大定律和万有引力定律）,标志着牛顿力学体系的形成,标志着近代科学的形成,爱因斯坦,相对论（狭义、广义）、光速不变原理,P56页。（否定了,揭示了,发展了,推动,）,为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础,用量子论解释光电效应,进一步推动了量子论的发展,普朗克,量子论,P57页。（使,成为,与,构成,）,小结:物理学重大进展的主要成就及意义,科学家主要成就意义伽利略自由落体定律为经典力学创立和发展奠定,8,1、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 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界,A、B、,C、D、,2、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,A,D,随堂练习,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,9,3、下列表述不正确的是,A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础,B、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象,C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的,D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步,4、海王星的发现是根据,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,C,B,3、下列表述不正确的是CB,10,伽利略,（15641642），,伟大的意大利物理学家和天文学家，他,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，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。,被誉为,“近代科学之父”,。,伽利略（15641642），伟大的意大利物理学家和天文学家,11,1590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，因而，雄辩地一举推翻了束缚人们近2000年的希腊学者,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。,伽俐略开创了实验物理的新时代，,为经典力学的创立奠定基础,。,1590年，伽俐略在斜塔的顶层做自由落体运动实验，让两个,12,伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。,1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。,目前人类发现的16颗木星卫星中，有颗叫“伽利略卫星”。,木星和它的伽利略卫星,伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。1610年，伽利略用,13,他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。年多后，伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他的努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！,他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕,14,牛顿,出生于英国的林肯郡，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。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会,议员,，授予,爵士,称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。,牛顿（16421727）,牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学,15,第一件，,用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。,古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说,地球是个扁球体，象只大桔子,。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。,用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。,历史上证实牛顿,力学的三件事,第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。古希腊的亚里士,16,第二件，,用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期,长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是7576年，由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。,第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期长期以来到，人们一直,17,1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？,科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，,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。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星,海王星,。,第三件：,用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置,1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可,18,1879年生于德国，是,举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎士工业大学，后在大学任教，1914年任皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。1921年获诺贝尔物理学奖。,1933年受希特勒迫害离开德国移居美国,爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论解释光电效应、辐射过程、固体比热等。,爱因斯坦,（1879-1955）,1879年生于德国，是举世闻名的德裔美国科学家，现代物理,19,爱因斯坦1905年提出的相对论，后来称作狭义相对论，以光速永不改变、相对性原则来推论，得到,质量会随着物体运动速度增大而增大，“时间和空间”会因速度快慢而改变,的结论。（见56页的学思之窗）,什么是狭义相对论？,爱因斯坦1905年提出的相对论，后来称作狭义相对论，,20,什么是广义相对论？,广义相对论是新的万有引力概念,广义相对论认为，空间和时间的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。它的重要结论是，,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。,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,21,由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。,1921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖,，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要,退回已获得的奖章,，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为,光电效应理论,的建立者得奖，,相对论始终没有获得诺贝尔奖,。,但相对论在物理学上却非常合,理且为实验所证实。,由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至,22,爱因斯坦根据相对论的观点提出,质能转换理论,后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制,原子弹,，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。,爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总,23,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。,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,24,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）,普朗克生于德国基尔。1879年在慕尼黑大学获得博士学位后，,25,历史必修三第11课物理学的重大进展课件,26,这就是牛顿在剑桥的苹果树,牛顿家里的苹果树,这就是牛顿在剑桥的苹果树牛顿家里的苹果树,27,1727年3月20日，伟大的牛顿逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教堂，在他的墓碑上镌刻着：,让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在！,1727年3月20日，伟大的牛顿逝世，他被埋葬在威斯敏斯,28,1955年4月18日，爱因斯坦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