物理學(xué)的重大進(jìn)展課件

1、第四單元 近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程,科學(xué)勃興 進(jìn)展輝煌,轉(zhuǎn)化生產(chǎn) 科技革命,文藝復(fù)興 思想解放,-經(jīng)典力學(xué)、相對論和量子論、進(jìn)化論（11、12課）,-三次科技革命（13課）,科技?xì)v程,單元總體知識結(jié)構(gòu),科學(xué) 革命,技術(shù) 革命,物理學(xué) 領(lǐng)域,生物學(xué) 領(lǐng)域,經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)展（從伽利略到牛頓）,相對論的建立（愛因斯坦）,進(jìn)化論理論（達(dá)爾文與赫胥黎）,“蒸汽機(jī)時代”（瓦特）,電力的廣泛應(yīng)用與“電氣時代”（法拉第、西門子等）,現(xiàn)代信息技術(shù)與信息時代,現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展,量子理論的誕生（普朗克),第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展,課標(biāo)要求： 1.了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中

2、的歷史地位。 2.知道相對論、量子論的主要內(nèi)容 ,認(rèn)識其意義。,閱讀思考： 1.為什么16世紀(jì)中期以后科學(xué)會出現(xiàn)新時期？ 2.伽利略在物理學(xué)、天文學(xué)方面突出的貢獻(xiàn)是什么？ 3.伽利略科學(xué)研究的主要意義有哪些？ 4.經(jīng)典力學(xué)建立的標(biāo)志是什么？ 5.牛頓力學(xué)體系有何顯著特征？它的建立有何意義？ 6.愛因斯坦創(chuàng)立相對論的原因是什么？相對論的主要內(nèi)容是什么？相對論的創(chuàng)立有何意義？ 7.量子論是在什么背景下產(chǎn)生的？又是如何發(fā)展的？在量子論研究方面作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家有哪些？量子論的建立有什么意義？,一、經(jīng)典力學(xué),1、奠基者,思考：為什么16C中期科學(xué)會出現(xiàn)新發(fā)展 ？,（1）科學(xué)新發(fā)展的背景,經(jīng)濟(jì)：資本主

3、義發(fā)展為其提供了物質(zhì)基礎(chǔ) 思想：文藝復(fù)興運(yùn)動的影響 科技工作者：科學(xué)家勇于探索的精神,伽利略,物理學(xué)方面,2.伽利略在物理學(xué)、天文學(xué)方面突出的貢獻(xiàn)是什么？ （2）貢獻(xiàn),A.外力并不是維持運(yùn)動狀態(tài)的原 因，只是改變運(yùn)動狀態(tài)的原因；, 天文學(xué)方面,A.利用望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果第一人；,B.發(fā)現(xiàn)自由落體定律等定律；,B.證明了哥白尼“日心說”的正確性；,(4)意義：,開創(chuàng)了以實(shí)驗事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué), 為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。,3.伽利略科學(xué)研究的主要意義有哪些？,標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端的是 A、亞里士多德的發(fā)現(xiàn)及其研究研究方法 B、伽利略的發(fā)現(xiàn)及其科學(xué)研究方法

4、C、愛因斯坦的發(fā)現(xiàn)及其科學(xué)研究方法 D、普朗克的發(fā)現(xiàn)及其研究方法,B,水平測試 (2011年珠海模擬)牛頓被稱為“近代科學(xué)之父”，但他自己卻非常謙虛地說：“如果我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因為站在巨人肩上的緣故?！睆呐c牛頓的主要成就的關(guān)系來看，這里的巨人最有可能是() A伽利略 B哥白尼 C達(dá)爾文 D愛因斯坦,解析：根據(jù)題意可以知道“巨人”為牛頓的經(jīng)典力學(xué)奠定基礎(chǔ)，由此可以判斷是伽利略。 答案：A,2、建立者牛頓,（1）建立,標(biāo)志：1687年，牛頓發(fā)表自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理,內(nèi)容：,（1）物體運(yùn)動三大定律 （2）萬有引力定律,（2）應(yīng)用：根據(jù)牛頓理論的推測，發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。,（3）特征,注重實(shí)驗,

5、數(shù)學(xué)化,（4）意義,對自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明大大推動了物理學(xué)的發(fā)展，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成,經(jīng)典力學(xué)體系對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象，具有決定性意義(海王星、冥王星）,5.經(jīng)典力學(xué)建立的標(biāo)志是什么？ 6.牛頓力學(xué)體系有何顯著特征？它的建立有何意義？,素能提高 (2011年沈陽模擬)德意志詩人諾瓦利斯(17721801)認(rèn)為，哲學(xué)是全部科學(xué)之母，科學(xué)的發(fā)展又會推動哲學(xué)的進(jìn)步。他能夠舉出的最佳論據(jù)是() A牛頓及其自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 B達(dá)爾文及其物種起源 C愛因斯坦及其“相對論” D康德及其純粹理性批判,A,海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù) A、哥白尼日心說的推算 B、牛頓理論的推測 C、法拉第演說計算 D、

6、愛因斯坦對時間、空間屬性的揭示,B,經(jīng)典力學(xué)與中世紀(jì)的自然觀和方法論相比，最顯著的特征是 注重實(shí)驗 數(shù)學(xué)化 體現(xiàn)微觀世界 經(jīng)驗法 A. B. C. D. ,A,牛頓在科學(xué)上貢獻(xiàn)是多方面的，最重要的是在力學(xué)方面，下面關(guān)于牛頓的表述不正確的是( ） A.除了在力學(xué)方面的重大貢獻(xiàn)外，還是微積分的發(fā)明人之一 B.著有科學(xué)巨著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 C.他推測出了海王星和冥王星的存在 D.他提出了三大定律和萬有引力定律,C,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，面對經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)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

7、速運(yùn)動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，是經(jīng)典力學(xué)無法解釋的！,二、相對論的創(chuàng)立（19世紀(jì)末20世紀(jì)初）,1、創(chuàng)立的歷史背景,19世紀(jì)科學(xué)得到了飛速發(fā)展,經(jīng)典力學(xué)無法解釋高速運(yùn)動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象,2、相對論的提出及主要內(nèi)容,1905年剛剛得到博士學(xué)位的愛因斯坦發(fā)表的一篇題為論動體的電動力學(xué)的文章，提出了著名的相對論，引發(fā)了20世紀(jì)物理學(xué)的另一場革命。,（1）相對論的提出,狹義相對論認(rèn)為，物體運(yùn)動時，質(zhì)量會隨著物體運(yùn)動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運(yùn)動的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。（1905年） 廣義相對論認(rèn)為，空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀

8、態(tài)。（1916年）,（2）相對論的內(nèi)容,3、意義,是物理學(xué)領(lǐng)域的一項重大革命 否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀，深刻的揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性 發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)中，推動物理學(xué)發(fā)展到一個新的高度,及時訓(xùn)練,1、愛因斯坦相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一場重大革命，主要是因為否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀 揭示了時間、空間并非絕對不變的本質(zhì)屬性 打破了經(jīng)典力學(xué)體系的局限性 使人類對客觀世界的認(rèn)識開始從宏觀世界深入到微觀世界 A、 B、 C、 D、,中新社臺北四月十九日電世界第一高樓臺北101大樓十九日晚七時許，呼應(yīng)“物理照亮世界”的活動，點(diǎn)亮燈光，凸現(xiàn)“E=mc2”，紀(jì)念偉大的科學(xué)家愛因斯坦

9、發(fā)表相對一百周年。相對論提出的歷史意義有（ ） 是物理學(xué)思想的一次重大革命否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空論 深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性樹立了新的時空觀、運(yùn)動觀、物質(zhì)觀 A BC D,愛因斯坦的相對論力學(xué)和牛頓力學(xué)的關(guān)系是（ ） A.前者否定了后者 B.前者包容了后者 C.前者補(bǔ)充了后者 D.前者發(fā)展了后者,B,D,1、背景,2、誕生,普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生,愛因斯坦用量子理論成功解釋光電效應(yīng)； 玻爾提出有關(guān)原子的量子理論； 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,3、發(fā)展,微觀粒子的運(yùn)動不能用經(jīng)典力學(xué)的原理說明,8.量子論是在什么背景下產(chǎn)生的？又是如何發(fā)展的？在量

10、子論研究方面作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家有哪些？量子論的建立有什么意義？,1）使人類對微觀世界的基本認(rèn)識取得革命性的進(jìn)步，成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。,4、意義,2）它與相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。,3）彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足，它們的提出，不僅推動了物理學(xué)自身的進(jìn)步，而且開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。,（2007年高考?xì)v史廣東卷）20世紀(jì)初，物理學(xué)本身發(fā)生了一場革命性的變化。下列選項中推動這一變化的是（ ） A電的發(fā)明和利用 B量子論的提出和發(fā)展 C經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展 D原子能在軍事上的應(yīng)用,B,現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)是 A、牛頓力學(xué) B、相

11、對論 C、量子假說 D、量子理論、相對論,D,下列表述不正確的是 A、牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ) B、經(jīng)典物理學(xué)所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象 C、相對論的提出證明經(jīng)典的物理學(xué)是完全錯誤的 D、量子理論使人類對微觀世界的基本認(rèn)識有了革命性的進(jìn)步,下列物理學(xué)成就取得的先后順序排列正確的是 落體定律 萬有引力定律 狹義相對論 量子論 A. B. C. D. ,D,愛因斯坦1905年提出的相對論，后來稱作狹義相對論，以光速永不改變、相對性原則來推論，得到“時間”會因速度快慢而改變的結(jié)論。,相對論的例子：一卷錄音帶，如果在地面上播放需要一個小時；在快速飛行的宇宙飛船里播放，宇宙飛船里的人測定也是一個小時。但是由地面上的人員，來測定在宇宙飛船中播放的時間呢？根據(jù)牛頓的理論，因為時間是絕對的，所以也是一小時；但是愛因斯坦的理論則認(rèn)為應(yīng)該是一個多小時，因為時間是相對的，在不同速度下測量時間，長度是不一樣的。,什么是狹義相對論？,什么是廣義相對論？,廣義相對論是新的萬有引力概念,愛因斯坦闡述“萬有引力”的本質(zhì)是導(dǎo)因于物質(zhì)的分布而彎曲了鄰近的時間空間幾何結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)出比牛