用《近代物理学的奠基人和革命者》课件(人民版必修3)

1、1专题七专题七 近代以来科学近代以来科学技术的辉煌技术的辉煌学习思考学习思考 为什么为什么1515世纪下半叶以后西方的世纪下半叶以后西方的科学技术取得了辉煌的成就？科学技术取得了辉煌的成就？（1 1）文艺复兴、宗教改革、启蒙运）文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的影响；动等思想解放运动的影响；（2 2）资本主义的发展提供了物质基）资本主义的发展提供了物质基础；础；（3 3）资本主义政治制度的确立提供）资本主义政治制度的确立提供政治保障政治保障（4 4）科学家勇于探索的精神。）科学家勇于探索的精神。古代科学技术古代科学技术近代科学技术近代科学技术研究对象研究对象研究方法研究方法两者关系两

2、者关系近代科学技术的产生近代科学技术的产生分门别类分门别类整体考察整体考察科学实验，科学理论科学实验，科学理论直观感受，哲学思辨直观感受，哲学思辨两相分离两相分离密切结合密切结合 1 1、时间：、时间：1515世纪下半叶世纪下半叶 2 2、原因：、原因： （1 1）经济上：西欧封建社会内部逐渐产生了）经济上：西欧封建社会内部逐渐产生了资本主资本主义义的生产方式。的生产方式。 （2 2）思想上：）思想上：文艺复兴文艺复兴使人从长期的基督教神学的使人从长期的基督教神学的束缚中解放出来。束缚中解放出来。 3 3、古代和近代科学技术的区别、古代和近代科学技术的区别【分析比较分析比较】中西近代科技发展原

3、因比较中西近代科技发展原因比较5第一课第一课近代物理学的奠近代物理学的奠基人和革命者基人和革命者 【预习检测】 1、伽利略创立了_，从而推翻了亚里士多德的学说。 2、牛顿_ 发表，标志着经典力学体系的初步建立。 3、量子理论诞生的时间和标志是 4、_ 同_ 一起，构成了现代物理学的基本理论框架。自由落体定律自由落体定律 自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理19001900年年关于正常光谱能量分布定律的理论关于正常光谱能量分布定律的理论相对论相对论量子理论量子理论8一、认识上的飞跃一、认识上的飞跃（经典力学体系的创立和发展）（经典力学体系的创立和发展）1经典力学的奠基者经典力学的奠基者意大利意大

4、利科学家伽利略科学家伽利略（1）伽利略对）伽利略对亚里士多德亚里士多德力学观的否定力学观的否定（2）开创科学的研究方法）开创科学的研究方法（观察、实验、推理）（观察、实验、推理）（3）突出成就：创立自由落体定律）突出成就：创立自由落体定律伽利略：伽利略：通过观察、实验和推理，得出结论：通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。保持不变地持续运动下去。突出成就：突出成就：创立自由落体定律创立自由落体定律一、经典力学体系的创立和发展一、经典力学体系的创立和发展1 1、经典力学的奠基者、经典力学的奠基者伽利略伽利略亚里士多德：

5、亚里士多德：力学观：力学观：必须有力作用在物体上，必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。体就会静止。牛顿捡到了哪些牛顿捡到了哪些“光滑的石子光滑的石子”和和“美丽的美丽的贝壳贝壳”？ “我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更为拾到比通常更光滑的石子光滑的石子或或更美丽的贝更美丽的贝壳壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。未探明的真理之海。” 牛顿临终遗言牛顿临终遗言 ( (万有引力定律；微积分；运动三大定律：惯性万有引力定律；微积分；运动三大定律

6、：惯性定律、加速度定律、作用和反作用定律。定律、加速度定律、作用和反作用定律。) ) 112、牛顿对前人科学理论的发展、牛顿对前人科学理论的发展（1 1）科学巨著）科学巨著 自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理惯性定律惯性定律加速度定律加速度定律作用和反作用定律作用和反作用定律 万有引力定律万有引力定律（2 2）经典力学体系的主要内容）经典力学体系的主要内容牛顿运动牛顿运动三定律三定律经典力学体系经典力学体系 12（3）经典力学体系的历史地位：引起）经典力学体系的历史地位：引起人类认识上的飞跃（学习思考：人类认识上的飞跃（学习思考：P121）牛顿力学体系对自然界的力学现象做出牛顿力学体系对自然

7、界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界自然界认识史上的第一次理论大综合认识史上的第一次理论大综合。适用于适用于太阳系、一切天体运动及太阳系、一切天体运动及宇宙间宇宙间的所有物体的所有物体。 使力学天文学完备，同时使力学天文学完备，同时在生产和科学实验中广泛在生产和科学实验中广泛应用和验证应用和验证。经典力学体系的建立经典力学体系的建立标志着近代科学标志着近代科学的形成；的形成；从此从此科学摆脱了神学的束缚科学摆脱了神学的束缚向前发展。向前发展。（2）牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律）牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，的精美

8、绝伦的概括，彰显了人的理性的伟彰显了人的理性的伟大，暴露了宗教非理性的荒谬。推动了启大，暴露了宗教非理性的荒谬。推动了启蒙运动的发展。蒙运动的发展。 （3）牛顿为）牛顿为工业革命工业革命创造了一把科学的创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。的大门。（1）经典力学体系的）经典力学体系的标志着近代科学的形标志着近代科学的形成；成；从此从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。科学摆脱了神学的束缚向前发展。4、牛顿的影响、牛顿的影响回答：巨人们包括哪些人？牛顿的成就与前回答：巨人们包括哪些人？牛顿的成就与前人研究成果的关系人研究成果的关系? ? “巨

9、人肩上的思索巨人肩上的思索” 牛顿曾谦逊地说：牛顿曾谦逊地说：“如果我比如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。人们的肩上。” ” 关系：近代科学在否定中发展，在继承中发展，关系：近代科学在否定中发展，在继承中发展，在综合中发展。在综合中发展。前人基础（伽利略、笛卡尔、开普勒）前人基础（伽利略、笛卡尔、开普勒）注重实验注重实验。15 质疑与思考：经典力学体系质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗？是最完美的物理学理论吗？ 19 19世纪末，面对经典物理学近乎世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理学家表示：完美的发展，有的物理学家表示：“1

10、919世纪已经将物理大厦全部建成，世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。厦。” 高速运动的微观粒子发生的现高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法解释的！象，是经典力学无法解释的！ 【问题设计二问题设计二】经典力学体系的历经典力学体系的历史地位（课标要求史地位（课标要求1 1） 理论的综合理论的综合：牛顿力学体系对自然界的力学：牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的自然界认识史上的第一次第一次理论大综合理论大综合。 影响影响： 经典力学体系的

11、建立经典力学体系的建立标志着标志着近代科学的近代科学的形成。从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。形成。从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。 实践的验证实践的验证：根据万有引力定律，人们准确地算：根据万有引力定律，人们准确地算出地球的出地球的平均密度和扁平率平均密度和扁平率，正确地解释了，正确地解释了潮汐的潮汐的成因成因。根据这一定律，人们还发现了。根据这一定律，人们还发现了海王星海王星. . 19世纪，英国科学家开尔文认为物世纪，英国科学家开尔文认为物理学晴朗的天空中还留有理学晴朗的天空中还留有“两朵乌两朵乌云云”，这里，这里“乌云乌云”是指（是指（ ）热学的黑体研究热学的黑体研究 量子理论研究量

12、子理论研究 光学中的光学中的“以太以太”研究研究 相对相对论的研究论的研究A、 B、 C、 D、B 181量子理论的诞生量子理论的诞生（1）基础：）基础：（2）诞生：）诞生： 奥地利物理学家奥地利物理学家斯蒂芬斯蒂芬对黑体的研对黑体的研究成果。究成果。 1900年，德国物理学家年，德国物理学家普朗克普朗克提出了提出了量子量子概念。并在概念。并在关于正常光谱能量分布关于正常光谱能量分布定律的理论定律的理论中，阐述了这一思想，中，阐述了这一思想，标志标志着量子理论的诞生。着量子理论的诞生。二、驱走乌云的太阳二、驱走乌云的太阳192量子理论的发展量子理论的发展（1 1）德国爱因斯坦：）德国爱因斯坦：

13、将量子理论将量子理论推广推广到光学到光学中，成功解释了中，成功解释了光电效应光电效应，得出得出光具有波粒二象性光具有波粒二象性的结论。的结论。（2 2）法国德布罗意：）法国德布罗意：提出物质提出物质波理论波理论。（3 3）数年后，）数年后，奥地利、德国奥地利、德国的物理学的物理学家建立了量子力学。家建立了量子力学。203量子论和量子力学的意义量子论和量子力学的意义（1 1）量子力学标志着人类对客观规）量子力学标志着人类对客观规律的认识，开始从律的认识，开始从宏观世界宏观世界深入到深入到微观世界微观世界。（2 2）量子理论让人们从）量子理论让人们从根本上根本上改变改变了近代物理学中的传统观念，使

14、物了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发理学乃至整个自然科学的观念都发生了生了重大变革重大变革。211狭义相对论狭义相对论（1）提出：）提出：（2）内容：）内容：（3）认识：）认识： 19051905年，爱因斯坦发表年，爱因斯坦发表论动体的电论动体的电动力学动力学，创立狭义相对论。，创立狭义相对论。 相对性原理和光速不变原理；时间和相对性原理和光速不变原理；时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。（速度的变化而变化。（E=mc2E=mc2） 否认了牛顿力学的绝对时空观点，是否认了牛顿力学的绝对时空观点，是对牛顿力学的

15、继承和发展。对牛顿力学的继承和发展。（三）爱因斯坦的（三）爱因斯坦的“时空时空”222广义相对论广义相对论（1）提出：）提出：（2）内容：）内容：（3）认识：）认识： 1916 1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论。加速运动的参考系中，建立了广义相对论。 物质存在的现实空间不是平坦的，而是物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的；空间弯曲的程度体现为引力场强度；弯曲的；空间弯曲的程度体现为引力场强度；时间、空间不是独立的实在，它们是物质存时间、空间不是独立的实在，它们是物质存在的形式。在的形式。 它第一次阐述了四维时空和物质的

16、分布它第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。相联系的重要思想。233相对论建立的意义相对论建立的意义（1 1）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、揭示了空间、时间的可变性时间的可变性，时空的变化和时空结构同物时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分质的运动和状态密不可分。（2 2）这种全新的时空观、运动观和物质观的形）这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是成，是人类思想发展史中的一次根本性变革人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响。对整个

17、自然科学和哲学都产生了深远的影响。（3 3）相对论）相对论同量子理论同量子理论一起，构成了一起，构成了现代物理现代物理学的基本理论框架学的基本理论框架。学习思考学习思考P123正确。人的生命是有限的，正确。人的生命是有限的，而宇宙是无限的。而宇宙是无限的。25相对论与牛顿力学的关系怎样？相对论与牛顿力学的关系怎样？ 相对论相对论打破打破了牛顿以来传统的了牛顿以来传统的绝对绝对时空观时空观，但，但并非全盘否定并非全盘否定牛顿力学。牛牛顿力学。牛顿力学反映的是顿力学反映的是宏观物体低速运动的客宏观物体低速运动的客观规律观规律，而狭义相对论反映的是，而狭义相对论反映的是物体高物体高速运动的客观规律速

18、运动的客观规律，是对牛顿力学的，是对牛顿力学的继继承和发展承和发展。牛顿力学是相对论的一种特牛顿力学是相对论的一种特例例（物体低速运动状态），包括在相对（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。论体系中。经典力学经典力学体系的创体系的创立和发展立和发展量子理论量子理论的诞生的诞生(从从普普朗克朗克到爱因斯坦到爱因斯坦) 相对论相对论的建立（的建立（爱因爱因斯坦斯坦）现代物理现代物理学理论的学理论的发展发展小结小结近代物理学的奠基人和革命者近代物理学的奠基人和革命者伽利略伽利略对亚里士多德对亚里士多德力学观的否定力学观的否定 牛顿牛顿对前人科学理论对前人科学理论的发展的发展 3 3近代科学形成的

19、标志是（近代科学形成的标志是（ ）A.A.卡尔创立解析几何卡尔创立解析几何 B.B.达尔文创立生物进化论学说达尔文创立生物进化论学说C.C.牛顿力学体系的建立牛顿力学体系的建立 D.D.道尔顿科学的原子论的建立道尔顿科学的原子论的建立 1 1中世纪，谁的学说长期被教会奉为教条（中世纪，谁的学说长期被教会奉为教条（ ） A.A.亚里斯多德亚里斯多德 B.B.牛顿牛顿 C.C.爱因斯坦爱因斯坦 D.D.伽利略伽利略2 2创立了自由落体定律，从而推翻了亚里斯多德的学说创立了自由落体定律，从而推翻了亚里斯多德的学说 的是（的是（ ）A.A.伽利略伽利略 B.B.牛顿牛顿 C.C.爱因斯坦爱因斯坦D.D.普朗克普朗克AAC281创立了自由落体定律，从而推翻了亚里创立了自由落体定律，从而推翻了亚里斯多德的学说的是（斯多德的学说的是（ ） A、伽利略、伽利略 B、牛顿、牛顿 C、爱因斯坦、爱因斯坦 D、普朗克、普朗克2近代科学进入了全面繁荣的时代，各门近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来是在（自然科学的理论体系纷纷建立起来是在（ ） A 、17世纪世纪 B 、18世纪世纪 C 、19世纪世纪 D 、20世纪世纪A C 293实现了自然科学第一次理论性大综合的是实现了自然科学第一次理论性大综合的是（ ） A、哈维的血液循环学说、哈维