近代物理學(xué)的奠基人和革命者(優(yōu)質(zhì)課)

1、 經(jīng)典力學(xué)、相對論經(jīng)典力學(xué)、相對論和量子論、進(jìn)化論和量子論、進(jìn)化論 近代物理學(xué)近代物理學(xué)本課內(nèi)容：本課內(nèi)容： 認(rèn)識史上的飛躍認(rèn)識史上的飛躍 驅(qū)走烏云的太陽驅(qū)走烏云的太陽 愛因斯坦的愛因斯坦的“時空時空” 牛頓力學(xué)體系牛頓力學(xué)體系 量子論量子論 相對論相對論 一、牛頓力學(xué)體系一、牛頓力學(xué)體系自主學(xué)習(xí)：牛頓力學(xué)產(chǎn)生前有哪些學(xué)說？自主學(xué)習(xí)：牛頓力學(xué)產(chǎn)生前有哪些學(xué)說？“物體下落的速度和重量成比例物體下落的速度和重量成比例”的學(xué)說的學(xué)說自由落體定律自由落體定律16091609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。他觀測到月球表面凹凸不平，并繪制第一他觀測到月球表面凹凸不平，并繪制第一幅

2、月面圖幅月面圖一、牛頓力學(xué)體系一、牛頓力學(xué)體系自主學(xué)習(xí)：閱讀第一框自主學(xué)習(xí)：閱讀第一框2,32,3段文字，完成段文字，完成牛頓力學(xué)體系相關(guān)內(nèi)容牛頓力學(xué)體系相關(guān)內(nèi)容前人基礎(chǔ)（伽利略）；前人基礎(chǔ)（伽利略）；注重實驗注重實驗16871687年，自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理年，自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理牛頓運動三定律（牛頓運動三定律（慣性、加速度、作用慣性、加速度、作用力與反作用力）力與反作用力）、萬有引力定律、萬有引力定律探究活動：請同學(xué)們結(jié)合材料和書本，分析牛頓探究活動：請同學(xué)們結(jié)合材料和書本，分析牛頓力學(xué)體系在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。力學(xué)體系在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。1687年年 三百年前，人

3、類的思想還充斥著迷信和恐懼，三百年前，人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水為什么往低處流？太陽為什么升起落下？這些水為什么往低處流？太陽為什么升起落下？這些今天看來簡單之極的問題，在當(dāng)時卻是根本無法今天看來簡單之極的問題，在當(dāng)時卻是根本無法認(rèn)識和把握的。認(rèn)識和把握的。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。了這種狀態(tài)。 大國崛起大國崛起解說詞解說詞是整個近代物理學(xué)的重要支柱。是整個近代物理學(xué)的重要支柱。牛頓體系的本質(zhì)在于，地球和其他天體都按照相同規(guī)牛頓體系的本質(zhì)在于，地球和其他天體都按照相同規(guī)律運動，并且可以律運動，并且可以量化計算量化計算，你可以將太陽系的任何，你可以

4、將太陽系的任何一部分拿出來，根據(jù)規(guī)律進(jìn)行計算，從而一部分拿出來，根據(jù)規(guī)律進(jìn)行計算，從而精確的預(yù)知精確的預(yù)知行星的位置和運動方式。行星的位置和運動方式。 大國崛起大國崛起解說詞解說詞A A、準(zhǔn)確算出了、準(zhǔn)確算出了地球的平均密度和扁平率地球的平均密度和扁平率；B B、正確地解釋了、正確地解釋了潮汐的成因潮汐的成因；C C、發(fā)現(xiàn)了、發(fā)現(xiàn)了海王星海王星；哈雷慧星軌道的推算哈雷慧星軌道的推算 長期以來，人們一直認(rèn)為彗星是神秘的，不吉利的災(zāi)星，根本長期以來，人們一直認(rèn)為彗星是神秘的，不吉利的災(zāi)星，根本不能用科學(xué)來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學(xué)算出了不能用科學(xué)來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學(xué)算出了16821

5、682年出現(xiàn)年出現(xiàn)的彗星的軌道，指出它的回歸周期是的彗星的軌道，指出它的回歸周期是75767576年，由此預(yù)言它將在年，由此預(yù)言它將在17581758年再次出現(xiàn)。年再次出現(xiàn)。5353年以后的年以后的17581758年（當(dāng)時哈雷已去世），這顆彗年（當(dāng)時哈雷已去世），這顆彗星果然如期出現(xiàn)。星果然如期出現(xiàn)。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的科學(xué)性。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗證了萬有引力定律的科學(xué)性。威廉威廉布萊克布萊克牛頓作為一個神牛頓作為一個神圣的幾何學(xué)家圣的幾何學(xué)家17951795 年年牛頓以他對天地萬物的寥寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的概牛頓以他對天地萬物的寥寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的概括，彰顯了人的括，彰顯了人的

6、理性理性的偉大，暴露了的偉大，暴露了宗教非理性主義宗教非理性主義的荒謬。的荒謬。 伏爾泰伏爾泰崇拜科學(xué)和人類理崇拜科學(xué)和人類理性，推動歐洲思想性，推動歐洲思想進(jìn)一步解放進(jìn)一步解放一、牛頓力學(xué)體系一、牛頓力學(xué)體系整個近代物理學(xué)的重要支柱。整個近代物理學(xué)的重要支柱。3 3、崇拜科學(xué)和人類理性，推動歐洲思想進(jìn)一步解、崇拜科學(xué)和人類理性，推動歐洲思想進(jìn)一步解放。放。牛頓力學(xué)體系的歷史地位牛頓力學(xué)體系的歷史地位“牛頓先生，很抱歉推翻了您的理論，不過您的牛頓先生，很抱歉推翻了您的理論，不過您的成就是您那個時代一個人的智力和創(chuàng)造力所能達(dá)到的成就是您那個時代一個人的智力和創(chuàng)造力所能達(dá)到的顛峰。但是，當(dāng)我們對宇

7、宙萬物有了更深入的了解以顛峰。但是，當(dāng)我們對宇宙萬物有了更深入的了解以后，這些觀念將會被一些后，這些觀念將會被一些更抽象的新觀念更抽象的新觀念所取代。所取代?！睈垡蛩固顾麄兲岢隽藧垡蛩固顾麄兲岢隽四男┠男案橄蟮男掠^更抽象的新觀念念”？ 量子理論量子理論相對論相對論 （1 1）德國）德國愛因斯坦：解釋光電效應(yīng)，得出愛因斯坦：解釋光電效應(yīng)，得出光具有光具有波粒二象性波粒二象性；（2 2）法國德布羅意：提出）法國德布羅意：提出物質(zhì)波理論物質(zhì)波理論； （3 3）奧德物理學(xué)家：建立）奧德物理學(xué)家：建立量子力學(xué)。量子力學(xué)。普朗克：普朗克：1900年提出著名量子概念年提出著名量子概念二、量子理論的誕生和

8、發(fā)展二、量子理論的誕生和發(fā)展 三、相對論三、相對論時間和空間都與物質(zhì)的運動有關(guān)，隨著物質(zhì)運動速時間和空間都與物質(zhì)的運動有關(guān)，隨著物質(zhì)運動速度的變化而變化。度的變化而變化。思考：愛因斯坦相對論的提出有什么歷史意義？思考：愛因斯坦相對論的提出有什么歷史意義？ 意義：意義： 是對近代物理學(xué)理論框架的重大突破，它不是對近代物理學(xué)理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時間的可變性，時空的變化和時僅揭示了空間、時間的可變性，時空的變化和時空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運動和狀態(tài)密不可分?？战Y(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運動和狀態(tài)密不可分。 這種全新的時空觀、運動觀和物質(zhì)觀的形成，這種全新的時空觀、運動觀和物質(zhì)觀的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。難點突破：牛頓力學(xué)與愛因難點突破：牛頓力學(xué)與愛因斯坦相對論的關(guān)系？斯坦相對論的關(guān)系？經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)體系的創(chuàng)立和發(fā)展立和發(fā)展量子理論的誕生量子理論的誕生(從從普朗克到愛因斯坦普朗克到愛因斯坦) 相 對 論 的 建 立相