用《近代物理學(xué)的奠基人和革命者》課件(人民版必修3)

1專題七

近代以來(lái)科學(xué)技術(shù)的輝煌學(xué)習(xí)思考

為什么15世紀(jì)下半葉以后西方的科學(xué)技術(shù)取得了輝煌的成就？〔1〕文藝復(fù)興、宗教改革、啟蒙運(yùn)動(dòng)等思想解放運(yùn)動(dòng)的影響；〔2〕資本主義的開(kāi)展提供了物質(zhì)根底；〔3〕資本主義政治制度確實(shí)立提供政治保障〔4〕科學(xué)家勇于探索的精神。古代科學(xué)技術(shù)近代科學(xué)技術(shù)研究對(duì)象研究方法兩者關(guān)系近代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生分門別類整體考察科學(xué)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)理論直觀感受，哲學(xué)思辨兩相別離密切結(jié)合1、時(shí)間：15世紀(jì)下半葉2、原因：〔1〕經(jīng)濟(jì)上：西歐封建社會(huì)內(nèi)部逐漸產(chǎn)生了資本主義的生產(chǎn)方式。〔2〕思想上：文藝復(fù)興使人從長(zhǎng)期的基督教神學(xué)的束縛中解放出來(lái)。3、古代和近代科學(xué)技術(shù)的區(qū)別【分析比較】中西近代科技開(kāi)展原因比較5第一課

近代物理學(xué)的奠基人和革命者

【預(yù)習(xí)檢測(cè)】1、伽利略創(chuàng)立了__________，從而推翻了亞里士多德的學(xué)說(shuō)。2、牛頓《___________》發(fā)表，標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系的初步建立。3、量子理論誕生的時(shí)間和標(biāo)志是4、___同_____一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的根本理論框架。自由落體定律

自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理1900年《關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論》相對(duì)論量子理論近代物理學(xué)的奠基人和革命者8一、認(rèn)識(shí)上的飛躍

〔經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和開(kāi)展〕1．經(jīng)典力學(xué)的奠基者——意大利科學(xué)家伽利略〔1〕伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)觀的否認(rèn)〔2〕開(kāi)創(chuàng)科學(xué)的研究方法〔觀察、實(shí)驗(yàn)、推理〕〔3〕突出成就：創(chuàng)立自由落體定律伽利略：通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和推理，得出結(jié)論：如果運(yùn)動(dòng)物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。突出成就：創(chuàng)立自由落體定律一、經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和開(kāi)展1、經(jīng)典力學(xué)的奠基者——伽利略亞里士多德：力學(xué)觀：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力的作用，物體就會(huì)靜止。牛頓撿到了哪些“光滑的石子〞和“美麗的貝殼〞？“我好似是一個(gè)在海邊玩耍的孩子，不時(shí)為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。〞——牛頓臨終遺言？問(wèn)題設(shè)計(jì)一

(萬(wàn)有引力定律；微積分；運(yùn)動(dòng)三大定律：慣性定律、加速度定律、作用和反作用定律。)

112、牛頓對(duì)前人科學(xué)理論的開(kāi)展〔1〕科學(xué)巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》慣性定律加速度定律作用和反作用定律萬(wàn)有引力定律〔2〕經(jīng)典力學(xué)體系的主要內(nèi)容牛頓運(yùn)動(dòng)三定律經(jīng)典力學(xué)體系12〔3〕經(jīng)典力學(xué)體系的歷史地位：引起人類認(rèn)識(shí)上的飛躍〔學(xué)習(xí)思考：P121〕①牛頓力學(xué)體系對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做出了系統(tǒng)、合理的說(shuō)明，從而完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的第一次理論大綜合。②適用于太陽(yáng)系、一切天體運(yùn)動(dòng)及宇宙間的所有物體。③使力學(xué)天文學(xué)完備，同時(shí)在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證。經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成；從此科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前開(kāi)展。④〔2〕牛頓以他對(duì)天地萬(wàn)物的寥寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的概括，彰顯了人的理性的偉大，暴露了宗教非理性的荒唐。推動(dòng)了啟蒙運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展?！?〕牛頓為工業(yè)革命創(chuàng)造了一把科學(xué)的鑰匙，瓦特拿著這把鑰匙開(kāi)啟了工業(yè)革命的大門?！?〕經(jīng)典力學(xué)體系的標(biāo)志著近代科學(xué)的形成；從此科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前開(kāi)展。4、牛頓的影響答復(fù)：巨人們包括哪些人？牛頓的成就與前人研究成果的關(guān)系?“巨人肩上的思索〞牛頓曾謙遜地說(shuō)：“如果我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟?。〞關(guān)系：近代科學(xué)在否認(rèn)中開(kāi)展，在繼承中開(kāi)展，在綜合中開(kāi)展。前人根底〔伽利略、笛卡爾、開(kāi)普勒〕注重實(shí)驗(yàn)。15

質(zhì)疑與思考：經(jīng)典力學(xué)體系是最完美的物理學(xué)理論嗎？19世紀(jì)末，面對(duì)經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的開(kāi)展，有的物理學(xué)家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈。〞

高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，是經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋的！【問(wèn)題設(shè)計(jì)二】經(jīng)典力學(xué)體系的歷史地位〔課標(biāo)要求1〕理論的綜合：牛頓力學(xué)體系對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做出了系統(tǒng)、合理的說(shuō)明，從而完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的第一次理論大綜合。影響：經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。從此科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前開(kāi)展。

實(shí)踐的驗(yàn)證：根據(jù)萬(wàn)有引力定律，人們準(zhǔn)確地算出地球的平均密度和扁平率，正確地解釋了潮汐的成因。根據(jù)這一定律，人們還發(fā)現(xiàn)了海王星.19世紀(jì)，英國(guó)科學(xué)家開(kāi)爾文認(rèn)為物理學(xué)晴朗的天空中還留有“兩朵烏云〞，這里“烏云〞是指〔〕①熱學(xué)的黑體研究②量子理論研究③光學(xué)中的“以太〞研究④相對(duì)論的研究A、①②B、①③C、②③D、③④B181．量子理論的誕生

〔1〕根底：〔2〕誕生：

奧地利物理學(xué)家斯蒂芬對(duì)黑體的研究成果。1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子概念。并在《關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論》中，闡述了這一思想，標(biāo)志著量子理論的誕生。二、驅(qū)走烏云的太陽(yáng)192．量子理論的開(kāi)展〔1〕德國(guó)愛(ài)因斯坦：將量子理論推廣到光學(xué)中，成功解釋了光電效應(yīng)，得出光具有波粒二象性的結(jié)論?！?〕法國(guó)德布羅意：提出物質(zhì)波理論?！?〕數(shù)年后，奧地利、德國(guó)的物理學(xué)家建立了量子力學(xué)。203．量子論和量子力學(xué)的意義〔1〕量子力學(xué)標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開(kāi)始從宏觀世界深入到微觀世界?！?〕量子理論讓人們從根本上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念，使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)的觀念都發(fā)生了重大變革。211．狹義相對(duì)論〔1〕提出：〔2〕內(nèi)容：〔3〕認(rèn)識(shí)：

1905年，愛(ài)因斯坦發(fā)表《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，創(chuàng)立狹義相對(duì)論。相對(duì)性原理和光速不變?cè)?；時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。〔E=mc2〕否認(rèn)了牛頓力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀點(diǎn)，是對(duì)牛頓力學(xué)的繼承和開(kāi)展。〔三〕愛(ài)因斯坦的“時(shí)空〞

222．廣義相對(duì)論〔1〕提出：〔2〕內(nèi)容：〔3〕認(rèn)識(shí)：1916年，愛(ài)因斯坦把狹義相對(duì)論推廣到加速運(yùn)動(dòng)的參考系中，建立了廣義相對(duì)論。①物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的，而是彎曲的；②空間彎曲的程度表達(dá)為引力場(chǎng)強(qiáng)度；③時(shí)間、空間不是獨(dú)立的實(shí)在，它們是物質(zhì)存在的形式。

它第一次闡述了四維時(shí)空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想。233．相對(duì)論建立的意義〔1〕愛(ài)因斯坦相對(duì)論的建立，是對(duì)近代物理學(xué)理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時(shí)間的可變性，時(shí)空的變化和時(shí)空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)密不可分?！?〕這種全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀和物質(zhì)觀的形成，是人類思想開(kāi)展史中的一次根本性變革，對(duì)整個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?！?〕相對(duì)論同量子理論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的根本理論框架。學(xué)習(xí)思考P123正確。人的生命是有限的，而宇宙是無(wú)限的。25共同探究之二相對(duì)論與牛頓力學(xué)的關(guān)系怎樣？相對(duì)論打破了牛頓以來(lái)傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀，但并非全盤否認(rèn)牛頓力學(xué)。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)的繼承和開(kāi)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。經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和開(kāi)展量子理論的誕生(從普朗克到愛(ài)因斯坦)

相對(duì)論的建立〔愛(ài)因斯坦〕現(xiàn)代物理學(xué)理論的開(kāi)展小結(jié)近代物理學(xué)的奠基人和革命者伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)觀的否認(rèn)牛頓對(duì)前人科學(xué)理論的開(kāi)展鞏固提高3．近代科學(xué)形成的標(biāo)志是〔〕A.卡爾創(chuàng)立解析幾何B.達(dá)爾文創(chuàng)立生物進(jìn)化論學(xué)說(shuō)C.牛頓力學(xué)體系的建立D.道爾頓科學(xué)的原子論的建立1．中世紀(jì)，誰(shuí)的學(xué)說(shuō)長(zhǎng)期被教會(huì)奉為教條〔〕A.亞里斯多德B.牛頓C.愛(ài)因斯坦D.伽利略2．創(chuàng)立了自由落體定律，從而推翻了亞里斯多德的學(xué)說(shuō)的是〔〕A.伽利略 B.牛頓C.愛(ài)因斯坦 D.普朗克AAC28課堂訓(xùn)練1．創(chuàng)立了自由落體定律，從而推翻了亞里斯多德的學(xué)說(shuō)的是〔〕A、伽利略B、牛頓C、愛(ài)因斯坦D、普朗克2．近代科學(xué)進(jìn)入了全面繁榮的時(shí)代，各門自然科學(xué)的理論體系紛紛建立起來(lái)是在〔〕A、17世紀(jì)B、18世紀(jì)C、19世紀(jì)D、20世紀(jì)AC293．實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)第一次理論性大綜合的是〔〕A、哈維的血液循環(huán)學(xué)說(shuō)B、法拉第的電磁感應(yīng)理論C、牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系D、愛(ài)因斯坦的相對(duì)論4．指出“物質(zhì)間所存在的萬(wàn)有引力，是由于物質(zhì)的存在和分布使時(shí)間和空間的性質(zhì)不均勻而引起的〞是〔〕A、牛頓力學(xué)理論B、萬(wàn)有引力理論C、廣義相對(duì)論D、狹義相對(duì)論CC305．同相對(duì)論理論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的根本理論框架的是〔〕A、萬(wàn)有引力定律B、日心說(shuō)C、量子理論D、牛頓力學(xué)理論6．近代自然科學(xué)同古代科學(xué)相比的主要特征是〔〕①實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證②直觀感受③數(shù)學(xué)表達(dá)④哲學(xué)思維A、①②B、①③