《物理学的重大进展》课件2

,第11课物理学的重大进展,学习目标：1.简述经典力学的主要内容，认识它的历史地位。2.知道相对论、量子论的主要内容，叙述它的意义。,探究：他们分别是什么人？有什么贡献？,一、经典力学,1.产生背景：,（1）社会前提：文艺复兴运动对科学研究产生了重要影响,（2）物质条件：资本主义发展为其提供了物质基础,（3）科学家勇于探索的精神,2.奠基伽利略的贡献,伽利略（15641642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了星空使者一书。1632年，他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。,1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。,伽利略的折射式望远镜,伽利略的手稿,（1）创立科学的研究方法：实验和观察。（2）物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。（3）天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。,贡献,（1）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,（2）为后来经典力学的创造和发展奠定了基础,意义,牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。,牛顿（16421727）,3.创立牛顿力学体系,（1）力学方面：1687年，出版了自然哲学的教学原理一书，提出物理运动的三大定律和万有引力定律，而三大定律和万有引力定律标志着形成了一个以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。,主要成就,1.注重实验2.数学化,经典力学的特征,（2）在光学方面，牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色盘。他在1704年出版了光学一书，创立了光的“微粒说”。（3）在数学方面，他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学。（4）在天文学领域，他在1671年创制了反射望远镜。,（1）这一体系对解释和预见物理现象，具有决定意义，后来根据万有引力定律，人们发现了海王星、冥王星。（2）为第一、二次工业革命的发明准备了一定的理论基础。,经典力学的影响,二、相对论的创立,1.相对论提出的历史背景,（1）过去的物理学以牛顿理论为基础，认为时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。,（2）19世纪随着科学的飞速发展，科学家发现高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学无法解释。,2.相对论的提出及主要内容,爱因斯坦（1879-1955）1905-1915年提出了相对论，发展了牛顿力学。,（1）狭义相对论：物体运动时，质量会随物体运动速度增长而增加，同时，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：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。,相对论的内容,3.相对论提出的历史意义,（1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。（2）否定了经典力学绝对时空观，发展了牛顿力学。（3）推动物理学发展到了新的高度。,相对论和经典力学有何关系？,1.相对论否定了经典力学的绝对时空观；2.相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例；3.牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。,三、量子论的诞生与发展,1.量子论诞生的历史背景,（1）19c末20c初，电子和放射性的发现使人们对物质的认识深入到原子内部。（2）实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。,2.量子论的诞生、发展和量子力学,（1）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生。,（2）发展：爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应；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。（量子力学：研究微观世界粒子运动规律的科学。）,3.量子论的重要影响,（1）使人类对微观世界的认识取得重大进步，是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。（2）量子论与相对论共同构成现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世