物理學(xué)的重大進(jìn)展 名師獲獎(jiǎng) 完整版課件

1、高中歷史必修3第四單元 近代以來(lái)世界的科學(xué)歷程 【課程標(biāo)準(zhǔn)】 了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展高中歷史必修3 第四單元主講教師：劉洋一、經(jīng)典力學(xué)背景：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起一、經(jīng)典力學(xué)背景：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起奠基者伽利略（16世紀(jì)末17世紀(jì)初） 意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。他第一個(gè)用望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測(cè)，并把哥白尼的學(xué)說(shuō)推向最終勝利。伽利略（15641642）一、經(jīng)典力學(xué)背景：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起奠基者伽利略（16世紀(jì)末17世紀(jì)初）1.伽利略的科學(xué)貢

2、獻(xiàn)（成就）：發(fā)現(xiàn)自由落體定律；外力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；利用望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果的第一人；證明了哥白尼“日心說(shuō)”的正確性。1.伽利略的科學(xué)貢獻(xiàn)（成就）：一、經(jīng)典力學(xué)背景：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起奠基者伽利略（16世紀(jì)末17世紀(jì)初）2.伽利略的研究的歷史意義：一、經(jīng)典力學(xué)背景：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起奠基者伽利略（16世紀(jì)末17世紀(jì)初）1.伽利略的科學(xué)貢獻(xiàn)（成就）：2.伽利略的研究的歷史意義： 開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)，奠定經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。一、經(jīng)典力學(xué)背景：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起奠基者伽利略（16世紀(jì)末17世紀(jì)初）1.伽利略的科學(xué)貢獻(xiàn)（成就）：經(jīng)典力學(xué)的建立牛頓一、經(jīng)典力學(xué)背景

3、：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起奠基者伽利略（16世紀(jì)末17世紀(jì)初） 牛頓出生于英國(guó)的林肯郡，1665年畢業(yè)于劍橋大學(xué)三一學(xué)院，獲得學(xué)士學(xué)位。三年后又獲得文學(xué)碩士學(xué)位。牛頓曾經(jīng)長(zhǎng)期擔(dān)任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，他還擔(dān)任過(guò)英國(guó)議會(huì)議員，授予爵士稱號(hào)。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂。 在牛頓時(shí)代，牛頓的道路是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能發(fā)現(xiàn)的唯一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍然指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。 牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思維，誰(shuí)企圖在真理的認(rèn)識(shí)的領(lǐng)域內(nèi)要人們認(rèn)為他是不可動(dòng)搖的權(quán)威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮臺(tái)。愛因斯坦經(jīng)典力學(xué)的建立牛頓成就：提出物體運(yùn)動(dòng)三大定律（慣性、加

4、速度、作用與反作用力定律）；萬(wàn)有引力定律；形成了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的經(jīng)典力學(xué)體系。一、經(jīng)典力學(xué)標(biāo)志：自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理1.特征： 注重實(shí)驗(yàn) 數(shù)學(xué)化經(jīng)典力學(xué)中應(yīng)注意的地方：1.特征： 注重實(shí)驗(yàn) 數(shù)學(xué)化經(jīng)典力學(xué)中應(yīng)注意的地方：2.適用范圍：宏觀物體（宏觀世界）的運(yùn)動(dòng)；物體運(yùn)動(dòng)的低速狀態(tài)，是絕對(duì)的時(shí)空論。1.背景： 19世紀(jì)科學(xué)得到了飛速發(fā)展；經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋研究中遇到的一些新問(wèn)題。二、相對(duì)論的創(chuàng)立1.背景： 19世紀(jì)科學(xué)得到了飛速發(fā)展；經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋研究中遇到的一些新問(wèn)題。二、相對(duì)論的創(chuàng)立2.相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容： 1905年，愛因斯坦提出狹義相對(duì)論和光速不變?cè)怼?1916年，他

5、完成了廣義相對(duì)論的最終形式。狹義相對(duì)論認(rèn)為： 時(shí)間和空間隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化，發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)； 質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大而增大。廣義相對(duì)論認(rèn)為： 空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)1.背景：二、相對(duì)論的創(chuàng)立2.相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容：3.相對(duì)論建立的意義:3.相對(duì)論建立的意義: 相對(duì)論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命。它否定經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空論，深刻地揭示了空間、時(shí)間的本質(zhì)屬性。 它發(fā)展了牛頓力學(xué)，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。1.背景：二、相對(duì)論的創(chuàng)立2.相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容： 相對(duì)論打破了牛頓以來(lái)傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀，但并非全盤否定牛頓力學(xué)

6、。牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，而狹義相對(duì)論反映的是物體高速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，是對(duì)牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展。牛頓力學(xué)是相對(duì)論的一種特例（物體低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)），包括在相對(duì)論體系中。相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系 1955年愛因斯坦逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)?，不立紀(jì)念碑。為的是不使任何地方成為圣地。 他的主治醫(yī)生賀維博士認(rèn)為如此偉大的大腦，應(yīng)該進(jìn)行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來(lái)，并切成200片帶走。但至今沒有結(jié)論。1.背景：三、量子論的誕生與發(fā)展19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明。2.誕生過(guò)程：1

7、.背景：三、量子論的誕生與發(fā)展19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明。2.誕生過(guò)程：1.背景：1900年，德國(guó)普朗克提出量子假說(shuō)。三、量子論的誕生與發(fā)展19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明。 生于德國(guó)基爾。1879年普朗克在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位后，先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大學(xué)任教。由于量子假說(shuō)，普朗克獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。普朗克（18581947）2.誕生過(guò)程：1.背景：1900年，德國(guó)普朗克提出量子假說(shuō)。愛因斯坦解釋光電效應(yīng)；波爾提出量子理論。三、量子論的誕生與發(fā)展19世紀(jì)末20

8、世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明。2.誕生過(guò)程：1.背景：1900年，德國(guó)普朗克提出量子假說(shuō)。愛因斯坦解釋光電效應(yīng)；波爾提出量子理論。20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。三、量子論的誕生與發(fā)展19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明。三、量子論的誕生與發(fā)展2.誕生過(guò)程：1.背景：3.意義：三、量子論的誕生與發(fā)展2.誕生過(guò)程：1.背景：3.意義：20世紀(jì)最深刻最有成就的科學(xué)理論之一；標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到了微觀世界； 三、量子論的誕生與發(fā)展2.誕生過(guò)程：1.背景：3.意義：20世紀(jì)

9、最深刻最有成就的科學(xué)理論之一；標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到了微觀世界； 和相對(duì)論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)；三、量子論的誕生與發(fā)展2.誕生過(guò)程：1.背景：3.意義：20世紀(jì)最深刻最有成就的科學(xué)理論之一；標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到了微觀世界； 和相對(duì)論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)；推動(dòng)了物理學(xué)自身的發(fā)展，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。三、量子論的誕生與發(fā)展2.誕生過(guò)程：1.背景：3.意義：20世紀(jì)最深刻最有成就的科學(xué)理論之一； 量子論和相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，量子論的形成標(biāo)志著人類對(duì)于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到微觀世界。 量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等