第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展 (3)課件

單元線索——

◆

物理學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展；

◆生物學(xué)關(guān)于人類(lèi)生命的起源

◆三次科技革命的成果及對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。第四單元近代以來(lái)世界的科學(xué)發(fā)展歷程第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)哥白尼(1473—1543)提出“太陽(yáng)中心說(shuō)”

(1513年)沉重地打擊了教會(huì)的宇宙觀。從根本上動(dòng)搖了宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)探究：他們分別是什么人？有什么貢獻(xiàn)？第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展伽利略牛頓愛(ài)因斯坦普朗克◆經(jīng)典力學(xué)的奠基和建立

——伽利略和牛頓(17世紀(jì))◆從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論

——愛(ài)因斯坦(19世紀(jì)末到20世紀(jì)初)◆量子論的誕生和發(fā)展

——普朗克(19世紀(jì)末到20世紀(jì)初)第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)(一)經(jīng)典力學(xué)伽利略(1564—1642)牛頓(1642—1727)第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)伽利略（1564—1642），偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開(kāi)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)，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。他第一個(gè)把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測(cè)。1632年，他出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》，把哥白尼的學(xué)說(shuō)推到了最終勝利的階段?！艚?jīng)典力學(xué)的奠基者——伽利略第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)木星和它的伽利略衛(wèi)星

1610年，伽利略用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)有4顆衛(wèi)星圍繞著木星轉(zhuǎn)。這一發(fā)現(xiàn)震動(dòng)了整個(gè)歐洲和全球科學(xué)界。伽利略是第一位利用望遠(yuǎn)鏡觀察天體的人。目前人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的16顆木星衛(wèi)星中，有４顆叫“伽利略衛(wèi)星”。

第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)

他又發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)上有黑子，月球上有山脈，為哥白尼的地球繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的“日心說(shuō)”找到了有力證據(jù)。宗教法庭把他軟禁在家，不準(zhǔn)外出。８年多后，伽利略臨死前仍不屈服，堅(jiān)定地說(shuō)：“地球確實(shí)在圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)！”

第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地！”1590年，伽俐略在斜塔的頂層做自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓兩個(gè)重量相差10倍的鐵球，同時(shí)從塔頂落下，結(jié)果兩球同時(shí)著地，因而，雄辯地一舉推翻了束縛人們近2000年的希臘學(xué)者亞里士多德關(guān)于重量不同的物體，其下落的速度也不相同的“物體下落速度與重量成正比”的理論。伽俐略開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)物理的新時(shí)代，為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定基礎(chǔ)。采用的方法：通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)◆經(jīng)典力學(xué)的建立者——牛頓牛頓(1642—1727)牛頓出生于英國(guó)的林肯郡，1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)，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(chēng)號(hào)。1727年，他病逝被安葬于威斯敏斯特教堂。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)牛頓有哪些重要貢獻(xiàn)？

其中最重要的是什么？數(shù)學(xué)：二項(xiàng)式定理，微積分光學(xué)：發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光的光譜天文學(xué)：發(fā)明反射式望遠(yuǎn)鏡等力學(xué)：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》

物體運(yùn)動(dòng)三大定律；萬(wàn)有引力定律

——形成經(jīng)典力學(xué)體系第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)◆經(jīng)典力學(xué)的建立者——牛頓①基礎(chǔ):②創(chuàng)立:伽利略的研究成果1687《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬(wàn)有引力定律。③意義:對(duì)解釋和預(yù)見(jiàn)物理現(xiàn)象有決定意義;標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)人物貢獻(xiàn)影響經(jīng)典力學(xué)奠基者建立者伽利略牛頓標(biāo)志：1687年牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》成就：物體運(yùn)動(dòng)三大定律；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；①創(chuàng)立科學(xué)的研究方法：實(shí)驗(yàn)和觀察。②物理學(xué)：實(shí)驗(yàn)證明力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等。③天文學(xué)：自制望遠(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。

對(duì)解釋和預(yù)見(jiàn)物理現(xiàn)象有決定意義;標(biāo)志著近代科學(xué)的形成；促進(jìn)了兩次科技革命的出現(xiàn)。

開(kāi)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),(近代科學(xué)之父)為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。開(kāi)辟了天文學(xué)的新時(shí)代。解析低速運(yùn)動(dòng)、宏觀世界物理現(xiàn)象。無(wú)法解釋微觀高速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)“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”

19世紀(jì)末，物理學(xué)界連續(xù)發(fā)生了三個(gè)重大事件，這就是X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)。這三大發(fā)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)使得原子不可分、不變化的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了動(dòng)搖。物理學(xué)家們?cè)J(rèn)為的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學(xué)體系，從根本上出現(xiàn)了動(dòng)搖，這就是所謂的“物理學(xué)危機(jī)”。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)(二)相對(duì)論的創(chuàng)立——愛(ài)因斯坦愛(ài)因斯坦(1879-1955)1879年生于德國(guó)，是舉世聞名的德裔美國(guó)科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人。愛(ài)因斯坦1900年畢業(yè)于蘇黎士工業(yè)大學(xué)，后在大學(xué)任教，1914年任皇家物理研究所所長(zhǎng)兼柏林大學(xué)教授。1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)作為科學(xué)家的愛(ài)因斯坦，他是窺見(jiàn)上帝秘密的人；作為思想家的愛(ài)因斯坦，他是窺見(jiàn)人間秘密的人。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)1905年，愛(ài)因斯坦26歲，接連寫(xiě)下3篇改變整個(gè)20世紀(jì)物理學(xué)面貌的論文：1.光的量子說(shuō)（解釋光電效應(yīng)2.狹義相對(duì)論（修正了牛頓力學(xué)）3.質(zhì)能互換律（E=mc2）1916年，愛(ài)因斯坦發(fā)表了廣義相對(duì)論基礎(chǔ)，最具創(chuàng)見(jiàn)也是最偉大的貢獻(xiàn)：5.廣義相對(duì)論1905

神奇的一年第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)地球上顯示的時(shí)間運(yùn)動(dòng)物體上顯示的時(shí)間當(dāng)速度接近光速時(shí)當(dāng)速度達(dá)到光速時(shí)：質(zhì)量增加——物體變重時(shí)間變慢——鐘慢效應(yīng)長(zhǎng)度變短——尺縮效應(yīng)鐘表不走——時(shí)間停止質(zhì)量：第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系

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(pán)否定牛頓力學(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。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)(二)相對(duì)論的創(chuàng)立——愛(ài)因斯坦1、提出：20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦發(fā)表《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》2、內(nèi)容：

1905年愛(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論和光速不變?cè)怼?/p>

1916年他完成了廣義相對(duì)論的最終形式。這被看作人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一

3、意義：

①是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命；②否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀；③發(fā)展了牛頓力學(xué)；④推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新高度第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)加熱到不同溫度的物體發(fā)出不同顏色的光科學(xué)家們?yōu)榱丝偨Y(jié)熱輻射規(guī)律，推導(dǎo)出兩個(gè)公式。但這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果總是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符合。1900年，為了解決熱輻射理論上的疑點(diǎn)，德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說(shuō)：輻射像物質(zhì)一樣，是由具有能量的基本單位量子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)

普朗克生于德國(guó)基爾。1879年在慕尼黑大學(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。由于量子論創(chuàng)立，普朗克獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。普朗克是德國(guó)人所具有的最好品質(zhì)的范例：誠(chéng)懇，忠于職守，他的業(yè)余愛(ài)好是音樂(lè)，在這方面表現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)藝術(shù)才干；另一項(xiàng)業(yè)余愛(ài)好是他一直堅(jiān)持到晚年的登山運(yùn)動(dòng)。

普朗克（1858—1947）第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)(三)量子論的誕生與發(fā)展

1、背景：

①

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)。②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：1900,德國(guó)物理學(xué)家普朗克3、發(fā)展：①愛(ài)因斯坦利用量子論成功解釋了光電效應(yīng)②丹麥玻爾提出有關(guān)原子的量子理論4、意義：①使人類(lèi)對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)取得革命性進(jìn)步②與相對(duì)論一起,構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)

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(lèi)對(duì)于客觀規(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)、晶體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)經(jīng)典力學(xué)：解析低速運(yùn)動(dòng)、宏觀世界物理現(xiàn)象近代物理學(xué)相對(duì)論：微觀世界、高速運(yùn)動(dòng)量子論：解釋微觀世界物理現(xiàn)象現(xiàn)代物理學(xué)為相對(duì)論的提出奠定基礎(chǔ)繼承和發(fā)展了經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論、量子論的關(guān)系：19C末經(jīng)典物理學(xué)危機(jī)第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展(3)經(jīng)典力學(xué)伽利略奠基牛頓創(chuàng)立標(biāo)志：特點(diǎn)：以

為基礎(chǔ),以

為表達(dá)形式貢獻(xiàn)物理學(xué)：發(fā)現(xiàn)

定律天文學(xué)：證明

的正確影響開(kāi)創(chuàng)了重

和重

的近代科學(xué)為

的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)影響：對(duì)解釋和預(yù)見(jiàn)物理現(xiàn)象具有

意義相對(duì)論創(chuàng)立：20世紀(jì)初,

創(chuàng)立,包括

相對(duì)論和

相對(duì)論意義否定了經(jīng)典力學(xué)的

時(shí)空觀,揭示了時(shí)空的

性?xún)?nèi)涵：時(shí)空會(huì)隨物體

的變化而變化,出現(xiàn)

效應(yīng)量子論1900年

提出量子假說(shuō)發(fā)展愛(ài)因斯坦提出

的量子理論

玻爾提出

的量子理論誕生：影響：＝現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)△本課知識(shí)網(wǎng)絡(luò)自由落體日心說(shuō)實(shí)驗(yàn)邏輯經(jīng)典力學(xué)1687年,牛頓發(fā)表《