高中历史 第四单元 近代以来世界的科学发展历程 第11课 物理学的重大进展课件1 新人教版必修3.ppt

第11课物理学的重大进展 第四单元近代以来世界的科学发展历程 1 识记经典力学 相对论和量子论的主要内容 2 理解16世纪末17世纪初物理学方面取得突出成就的历史条件 3 分析相对论和量子论诞生的原因及其在物理学上的影响 4 认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位 分析经典力学与相对论的关系 归纳量子论发展的历程 学习目标 一 认识史上的飞跃 经典力学 1 背景 文艺复兴运动不仅解放了人们的思想 也推动了自然科学研究的发展 一 经典力学的奠基者 伽利略 创立科学的研究方法 物理学 天文学 实验和观察 外力是改变运动状态的原因 发现自由落体定律等 自制望远镜观察天体 证明了哥白尼 日心说 的正确性 2 成就 木星和它的伽利略卫星 1610年 伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转 这一发现震动了整个欧洲和全球科学界 伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人 目前人类发现的16颗木星卫星中 有 颗叫 伽利略卫星 科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找 而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找 真正的哲学是写在那本经常在我们眼前打开的最伟大的书里的 这本书就是宇宙 就是自然本身 人们必须去读它 伽利略 3 意义 开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学 为后来经典力学的创立和发展奠定了基础 牛顿说 我所以有这样的成就 是因为我站在巨人们的肩膀上的缘故 二 经典力学的建立者 牛顿 标志 内容 特点 意义 局限 牛顿创立经典力学 1687年 自然哲学的数学原理 运动三大定律和万有引力定律 以实验为基础 以数学为表达形式 只适用宏观世界低速运动状态 绝对的时空观无法解释微观高速运动现象 1 对解释和预见物理现象有决定意义 是经典物理学和天文学的基础 标志着近代科学的形成 2 牛顿力学和热学引发了第一次工业革命 二 相对论的创立 1 背景 2 提出 19世纪 随着物理学研究的进展 经典力学无法解释面临的新问题 20世纪初 爱因斯坦 德 提出相对论 1 狭义相对论 1905年 物体运动时 质量会随着物体运动速度的增大而增加 空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化 即会发生尺缩效应和钟慢效应 2 广义相对论 1916年空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况 也取决于物质本身的分布状态 3 内容 4 意义 1 相对论的提出是物理学领域的一次重大革命 2 它否定了经典力学的绝对时空观 深刻揭示了时间和空间的本质属性 3 它发展了牛顿力学 将其概括在相对论力学之中 推动物理学发展到一个新的高度 因发现能量量子而对物理学的进展做出了重要贡献 并在1918年荣获诺贝尔物理学奖 三 量子论的诞生与发展 1 背景 1 19世纪末20世纪初 人们对物质的认识深入到了原子的内部 2 微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明 2 成就 提出 1900年 德国物理学家普朗克提出量子假说 标志量子论的诞生 发展 爱因斯坦用量子论成功解释了 光电效应 丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论 20世纪30年代 量子力学建立起来 3 意义 1 使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步 开阔了人们的视野 改变了人们认识世界的角度和方式 2 成为20世纪最深刻 最有成就的科学理论之一 与相对论一起 构成了现代物理学的基础 弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足 推动了物理学自身的进步 经典力学 解释低速运动 宏观世界物理现象 近代物理学 相对论 高速运动 量子论 解释微观世界物理现象 现代物理学 为相对论提出奠定基础 继承和发展了经典力学 19世纪物理学危机 课堂小结 请结合所学知识分析 16 20世纪近代科学得到发展的原因 1 资本主义的发展需要科技知识 又为科技发展奠定了物质基础 这是近代自然科学创立发展的社会前提 2 文艺复兴 宗教改革和启蒙运动 为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础 3 欧洲先进国家保护奖励科技发明 改革教育制度和专利制度 组织科研机构 推动了近代科学的创立和发展 4 中国的四大发明和希腊自然哲学传人西欧 开阔了人们的眼界 并为科学研究提供了丰富的材料 5 科学家努力探索 促进了科学的发展 1 牛顿被公认为伟大的科学家 但他自己却非常谦虚地说 我之所以有这样的成就 那是因为我站在巨人们的肩膀上 从与牛顿取得的主要成就的关系来看 这里的 巨人 最有可能是 a 伽利略b 哥白尼c 达尔文d 爱因斯坦 a 课堂检测 2 经典力学与中世纪的自然观和方法论相比 最显著的特征是 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法a b c d a 3 海王星的发现是根据 a 哥白尼日心说的推算b 牛顿理论的推测c 法拉第演说计算d 爱因斯坦对时间 空间属性的揭示 b 4 1949年11月 伦敦 泰晤士报 的标题极为醒目 科学革命 新时空论 牛顿引力论的颠覆 该报道的主题可能是 a 爱因斯坦与相对论b 普朗克与量子论c 达尔文与进