高中历史 第11课 物理学的重大进展课件 新人教版必修3.ppt

近代以来世界的科学发展历程 第四单元 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 11课 进化论 12课 三次科学技术革命 13课 科技历程 他们分别是什么人 有什么贡献 第11课物理学的重大进展 伽利略牛顿爱因斯坦普朗克 课标要求 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 知道相对论和量子论的主要内容 认识其意义 探究 经典力学体系建立的历史背景是什么 思想条件 经济条件 主观条件 文艺复兴的推动 资本主义的发展 科学家的探索精神 一 近代物理学 经典力学1 经典力学产生的背景 笔记 两个铁球谁先落地 落体的速度与重量成正比 所以重的先落地 物体下落的速度与物体的质量无关 所以两个同时落地 一 近代物理学 经典力学2 经典力学的奠基者 伽利略 1 成就 发现了自由落体定律等物理学定律 实验证明 外力不是维持物体运动状态的原因 只是改变运动状态的原因 自制天文望远镜 证明 日心说 的正确性 笔记 1632年 伽利略因在一本书中宣传 日心说 遭到罗马教会的迫害 他被教会判处终身监禁 这本书也遭到教会的查禁 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 人们争相传颂 哥伦布发现了新大陆 伽利略发现了新宇宙 一 近代物理学 经典力学2 经典力学的奠基者 伽利略 1 成就 发现了自由落体定律等物理学定律 通过实验 证实匀速运动和匀加速运动定律 自制天文望远镜 证明 日心说 的正确性 开创近代科学的研究方法 观察实验和逻辑论证 2 意义 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 笔记 牛顿善于思考 曾经闹过许多的笑话 有一次 他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差 他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理 他抓住姑娘的手指 错误的把它当成通烟斗的通条 硬往烟斗里塞 痛得姑娘大叫 离他而去 牛顿也因此终生未娶 牛顿 1642 1727 一 近代物理学 经典力学3 经典力学的建立者 牛顿 1 建立 标志 1687年 出版 自然哲学的数学原理 提出运动三大定律和万有引力定律 建立了经典力学体系 2 特征 注重实验 数学化 3 应用 根据万有引力定律 人们先后发现了天王星 海王星 冥王星 笔记 我不知道世人对我是怎样看的 不过我只觉得自己好像是一个在海滨玩耍的孩子 有幸拾到光滑美丽的石子 但真理的大海 我还没有发现 我所以有这样的成就 是因为我站在巨人们的肩膀上的缘故 牛顿 一 近代物理学 经典力学4 经典力学建立的意义 1 标志着近代科学的形成 推动了物理学的发展 2 这一体系对解释和预见物理现象 具有决定性意义 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 大国崛起 笔记 牛顿经典力学适用范围 a 只适用于宏观物体 宏观世界 的运动 b 只适用于物体运动的低速状态 是绝对的时空论 经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物体为研究对象的 一旦进入光速运动或者微观世界时 经典物理学的某些结论就变得不准确 在这种背景下 相对论与量子论应运而生 三岁多还不会讲话 父母担心他的智能是否会不及常人 直到10岁才送去上学 用手推车推孩子散步 竟会由于专心思考问题 而一不小心把孩子推到水沟里 陪太太看电影时 却在电影院里用手电筒看书 爱因斯坦的小故事 二 现代物理学 相对论和量子论1 爱因斯坦的相对论 1 背景 经典力学无法解释研究中遇到的新问题 2 内容 1905年 爱因斯坦提出狭义相对论和光速恒定假设 质量 空间 时间随着运动速度的变化而变化 即尺缩效应和钟慢效应 1916年 爱因斯坦提出广义相对论 时间和空间的结构和性质不仅取决于物体的运动状态 也取决于物质本身的分布状态 相对论的例子 两个相同的闹钟 分别放在地球的北极和赤道上 由于地球自转的缘故 赤道上的钟会比北极的中走得慢些 速度增加 时间将会变慢 当达到光速时 时间也就停止了 笔记 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 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 这个故事形象地说明了时间和空间的相对性 爱因斯坦关于相对论的比喻 经典力学 狭义相对论 广义相对论 影响 否定了经典力学的绝对时空观 弥补了经典力学在宏观物体高速运动研究的不足 探究 有人认为爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的否定 你认为呢 为什么 二 现代物理学 相对论和量子论1 爱因斯坦的相对论 3 历史意义 相对论的提出是物理学领域的一次重大革命 他否定了经典力学的绝对时空论 深刻揭示了时间和空间的本质属性 发展了牛顿力学 将牛顿力学概括在相对论力学之中 推动物理学发展到了新的高度 笔记 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 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 不要被常识和日常经验所蒙蔽 常识并不一定总是正确的 二 现代物理学 相对论和量子论2 普朗克的量子论 1 历史背景 2 诞生 3 发展 4 意义 19世纪末20世纪初 电子和放射线的发现 人们对物质的发现深入到原子内部 微观粒子运动不能再用经典力学的理论来说明 1900年 德国普朗克提出量子假说 笔记 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 二 现代物理学 相对论和量子论2 普朗克的量子论 1 历史背景 2 诞生 3 发展完善 4 意义 19世纪末20世纪初 电子和放射线的发现 人们对物质的发现深入到原子内部 微观粒子运动不能再用经典力学的理论开说明 1900年 德国普朗克提出量子假说 爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应 玻尔提出了有关原子的量子理论 20世纪30年代 量子力学建立 使人类对客观规律的认识 开始由宏观世界深入到微观世界 二 现代物理学 相对论和量子论3 相对论和量子论的影响 1 构成现代物理学的基础 2 弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足 推动了物理学的发展 3 开阔了人们的视野 改变了人们认识世界的角度和方式 笔记 笔记 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 晶体技术和激光技术等奠定了理论基础 广岛核爆 大亚湾核电站 本课小结 文艺复兴等思想解放运动的影响 资本主义的发展 科学家勇于的探索精神 微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明 经典力学已无法解释研究中遇到的一些新问题 伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克 标志着近代科学的形成 冲击了宗教神学 推动生产力的发展 否定了 揭示了 发展了 对客观规律的认识 由宏观世界进入到微观世界 1 17世纪牛顿力学体系产生的根本原因是 A 资本主义生产的迅速发展对力学提出了迫切要求B 伽利略 开普勒等人的研究已有相当坚实的基础C 牛顿个人具有的伟大天才和所作出的巨大努力D 同时代的众多著名科学家的协同一致的通力合作 课堂练习 A 2 经典力学的成熟的标志是 A 惯性定律的发现B 作用和反作用相等定律的发现C 自然哲学的数学原理 一书的出版D 万有引力定律的发现 C 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 3 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 6 下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是 落体定律 万有引力定律 狭义相对论 量子论A B C D 5 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 爱因斯坦说 全民族创造性思维的自由发挥将决定着国家未来的繁荣昌盛 相信大家能做一个21世纪富有批判性思维 创造性思维的人 寄语