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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（1416C） 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,单元感知,1,【课程标准】 1、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。 2、知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义,第11课 物理学的重大进展,伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克,2,物理学发展的过程,3,本课探究：,探究一：经典力学 1、经典力学产生的背景 2、牛顿、伽利略对近代物理学的贡献 探究二：相对论和量子论 1、相对论产生的背景、发展过程、意义 2、量子论产生的背景、发展过程、意义,4,探究一、经典力学： 1、经典力学产生的背景 2、牛顿、伽利略对近代物理学的贡献？,文艺复兴运动的影响; 资本主义的发展; 伽利略的贡献及作用;,1.背景,5,物理学方面,（2）贡献,A.外力并不是维持运动状态的原 因，只是改变运动状态的原因；, 天文学方面,A.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人；,(3)意义：,B.发现自由落体定律等定律；,B.证明了哥白尼“日心说”的正确性；,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。,6,一、经典力学,2、建立者牛顿,(2)物理学的成就： 物体运动三大定律；万有引力定律； 形成了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系；,1、奠基者伽利略,(1)代表作：,自然哲学的数学原理,标志着经典力学的成熟,(3)意义：,经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义，它的建立标志着近代科学的形成。,7,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和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了星空使者一书。1632年，他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。,8,1610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。 伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。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,9,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！,10,1590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。,11,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）,12,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,13,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。,14,1781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,15,探究二、相对论的创立：背景、过程、意义,1、背景,2、过程,（1）1905年提出狭义相对论(内容),（2）1916年，完成广义相对论的最终形式(内容),P56,3、意义,(2)19世纪科学得到了飞速发展，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临挑战。,(1)19世纪末三大发现：x射线、放射性和电子；,16,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。,17,1、背景,2、诞生,普朗克提出量子假说（1900年），宣告量子论诞生,爱因斯坦用量子理论成功解释光电效应； 玻尔提出有关原子的量子理论； 20世纪30年代，量子力学建立。,探究三、量子论：背景、过程、意义,3、发展,微观粒子的运动不能用经典力学的原理说明,18,1）使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。,4、意义,2）它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。,3）弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步，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。,19,1、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,20,3、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,21,5（2011年江苏高考）菲利普费尔南德兹一阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“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。”这位科学家是 A伽利略 B达尔文 C牛顿 D爱因斯坦,D,22,谢 谢!,23,
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