物理學的重大進展

物理學的重大進展第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三探究：他們分別是什么人？有什么貢獻？第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三一、經(jīng)典力學1.產(chǎn)生背景：（1）社會前提：文藝復興運動對科學研究產(chǎn)生了重要影響（2）物質(zhì)條件：資本主義發(fā)展為其提供了物質(zhì)基礎(chǔ)

（3）科學家勇于探索的精神第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2.奠基——伽利略的貢獻伽利略（1564—1642），偉大的意大利物理學家和天文學家，他開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系和數(shù)學表述形式的近代科學，被譽為“近代科學之父”。他第一個把望遠鏡對準天空進行觀測，出版了《星空使者》一書。1632年，他出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，把哥白尼的學說推到了最終勝利的階段。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠鏡。他觀測到月球表面凹凸不平，并繪制了第一幅月面圖。伽利略的折射式望遠鏡伽利略的手稿第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）創(chuàng)立科學的研究方法：實驗和觀察。（2）物理學：實驗證明力與運動狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等。（3）天文學：自制望遠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”的正確性。貢獻第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學（2）為后來經(jīng)典力學的創(chuàng)造和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)意義第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

牛頓出生于英國的林肯郡，1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學三一學院，獲得學士學位。三年后又獲得文學碩士學位。牛頓曾經(jīng)長期擔任英國皇家學會會長，他還擔任過英國議會議員，授予爵士稱號。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽。牛頓（1642—1727）3.創(chuàng)立——牛頓力學體系第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）力學方面：1687年，出版了《自然哲學的教學原理》一書，提出物理運動的三大定律和萬有引力定律，而三大定律和萬有引力定律標志著形成了一個以實驗為基礎(chǔ)，以數(shù)學為表達形式的牛頓力學體系，即經(jīng)典力學體系。主要成就第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三1.注重實驗2.數(shù)學化經(jīng)典力學的特征第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（2）在光學方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了日光是由不同的顏色即不同波長的光構(gòu)成的，奠定了光譜分析的基礎(chǔ)，制作了牛頓色盤。他在1704年出版了《光學》一書，創(chuàng)立了光的“微粒說”。（3）在數(shù)學方面，他與萊布尼茲幾乎同時創(chuàng)立了微積分學。（4）在天文學領(lǐng)域，他在1671年創(chuàng)制了反射望遠鏡。第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）這一體系對解釋和預見物理現(xiàn)象，具有決定意義，后來根據(jù)萬有引力定律，人們發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星。（2）為第一、二次工業(yè)革命的發(fā)明準備了一定的理論基礎(chǔ)。經(jīng)典力學的影響第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三二、相對論的創(chuàng)立1.相對論提出的歷史背景（1）過去的物理學以牛頓理論為基礎(chǔ)，認為時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。（2）19世紀隨著科學的飛速發(fā)展，科學家發(fā)現(xiàn)高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學無法解釋。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2.相對論的提出及主要內(nèi)容愛因斯坦（1879-1955）1905-1915年提出了相對論，發(fā)展了牛頓力學。第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三（1）狹義相對論：物體運動時，質(zhì)量會隨物體運動速度增長而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應。（2）廣義相對論：空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。相對論的內(nèi)容第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三狹義相對論廣義相對論相對論打破經(jīng)典力學的絕對時空觀進一步深化對時間空間和引力現(xiàn)象的認識第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3.相對論提出的歷史意義（1）相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一次重大革命。（2）否定了經(jīng)典力學絕對時空觀，發(fā)展了牛頓力學。（3）推動物理學發(fā)展到了新的高度。第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三相對論和經(jīng)典力學有何關(guān)系？1.相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀；2.相對論發(fā)展了牛頓力學，牛頓力學是相對論力學在低速狀態(tài)下的一個特例；3.牛頓力學是整個力學的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導著人們的物理學思想。第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三三、量子論的誕生與發(fā)展1.量子論誕生的歷史背景（1）19c末20c初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)使人們對物質(zhì)的認識深入到原子內(nèi)部。（2）實驗表明，微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體的運動規(guī)律進行描述。第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三2.量子論的誕生、發(fā)展和量子力學（1）誕生：

1900年，德國物理學家普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生。（2）發(fā)展：①愛因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應；②玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論；③20世紀30年代，量子力學建立。（量子力學：研究微觀世界粒子運動規(guī)律的科學。）第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三3.量子論的重要影響（1）使人類對微觀世界的認識取得重大進步，是20世紀最深刻、最有成就的科學理論之一。（2）量子論與相對論共同構(gòu)成現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)，彌補了經(jīng)典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足。（3）改變了人們認識世界的角度和方式。第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期三

量子力學和狹義相對論結(jié)