近代物理学的奠基人和革命者-一轮复习

1、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

2、、古代和近代科学技术的区别、古代和近代科学技术的区别专题七：近代以来科学技术的辉煌专题七：近代以来科学技术的辉煌本专题总体知识结构本专题总体知识结构 科科学学革革命命技技术术革革命命物理学物理学领域领域生物学生物学领域领域经典力学体系的创立和发展（从伽利略到牛顿）经典力学体系的创立和发展（从伽利略到牛顿）量子理论的诞生（从普朗克到爱量子理论的诞生（从普朗克到爱因斯坦）因斯坦）相对论的建立（爱因斯坦）相对论的建立（爱因斯坦）进化论理论（达尔文与赫胥黎）进化论理论（达尔文与赫胥黎）万能原动机与万能原动机与“蒸汽机时代蒸汽机时代”（瓦特）（瓦特）电力的广泛应用与电力的广泛应用与“电气时代电气时代”（

3、法拉第、西门子、爱迪生等）（法拉第、西门子、爱迪生等）现代信息技术与信息时代现代信息技术与信息时代现 代 物 理现 代 物 理学 理 论 的学 理 论 的发展发展的的伽利略（15641642）牛顿（16421727）普朗克（18581947）爱因斯坦（18791955）物理学革命经典力学体系近代科学的形成相对论量子论近代科学之父实验科学课标要求课标要求 了解经典力学的主要内容，认识其了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史在近代自然科学理论发展中的历史地位。地位。 知道相对论、量子论的主要内容，知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。认识其意义。近现代物理学的奠基人和革命

4、者近现代物理学的奠基人和革命者1 1、经典力学的奠基者、经典力学的奠基者伽利略（意大利、伽利略（意大利、1717世纪）世纪）经典力学奠基者经典力学奠基者（1717世纪初）世纪初）经典力学建立者经典力学建立者（1717世纪晚期）世纪晚期）从经典力学发展到相对论、量子从经典力学发展到相对论、量子论论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德）普朗克（德）普朗克（德）2 2、经典力学的建立者、经典力学的建立者牛顿（英国、牛顿（英国、1717世纪末）世纪末）1 1、量子理论的诞生和发展、量子理论的诞生和发展普郎克（德国、普郎克（德国、1

5、9001900年）年）2 2、相对论的建立、相对论的建立爱因斯坦（德国、爱因斯坦（德国、2020世纪初）世纪初） 背景：背景： 受文艺复兴、宗教改革影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来；受文艺复兴、宗教改革影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来；资本主义发展提供了物质基础；科学家勇于探索的精神。资本主义发展提供了物质基础；科学家勇于探索的精神。1 1、经典力学的奠基者、经典力学的奠基者伽利略（意大利）伽利略（意大利）A A、物理方面：、物理方面： B B、天文学方面：、天文学方面：突出成果突出成果创立自由落体定律创立自由落体定律制造天文望远镜、证明哥白尼制造天文望远镜、证明哥白尼“日心说日心说”

6、的正确的正确性性A A、他的发现和他开始的、他的发现和他开始的科学研究方法科学研究方法，标志着物理学的真正开端，标志着物理学的真正开端. .B B、为经典力学的创立奠定了基础、为经典力学的创立奠定了基础 C C、开创了近代科学，、开创了近代科学，被誉为被誉为“”。实验实验, ,计算计算亚里士多德：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。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

7、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 牛顿出生于英国的林肯郡，牛顿出生于英国的林肯郡，16651665年毕业于著名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，授予爵士学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。称号。17271727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。堂，这是一种极高的荣誉。惯性定律惯性定律加速度定

8、律加速度定律作用和反作用定律作用和反作用定律物理运动物理运动三大定律三大定律万有引力万有引力定律定律（1 1）经典力学体）经典力学体系系2 2、经典力学的建立者、经典力学的建立者牛顿（英国）牛顿（英国）牛顿（牛顿（ 16421727）A A、准确算出了、准确算出了地球的平均密度和扁平率地球的平均密度和扁平率；B B、正确地解释了、正确地解释了潮汐的成因潮汐的成因；C C、发现了、发现了海王星海王星； 三百年前，人类的思想还充斥着三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是

9、根本无法今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。了这种状态。 大国崛起大国崛起解说词解说词成为整个近代物理学的重要支柱哈雷慧星轨道的推算哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了16821682年出现年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是的彗星的轨道，指出它的回归周期是75757676年，由此预言它将在年，由此预言它将

10、在17581758年再次出现。年再次出现。5353年以后的年以后的17581758年（当时哈雷已去世），这颗彗年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。思考：牛顿的一生有哪些重大理论发现？这些理论发思考：牛顿的一生有哪些重大理论发现？这些理论发现的贡献是什么？现的贡献是什么？1 1、数学：、数学：提出二项式定理以及微积分的初步算法提出二项式定理以及微积分的初步算法2 2、光学：、光学：1 1）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证明日光由七色光组成，还进一步说明

11、物体颜色的形成明日光由七色光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理原理 2 2）16721672年年关于光和色的新理论关于光和色的新理论提出光的本提出光的本质是微粒学说。与惠更斯的质是微粒学说。与惠更斯的“波动说波动说”构成了关于光构成了关于光的两大基本理论。的两大基本理论。3 3、天文学：、天文学：1 1）用反射望远镜考察行星运动分析潮汐）用反射望远镜考察行星运动分析潮汐现象，预言地球不是正球体现象，预言地球不是正球体 2 2）发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究）发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究4 4、物理学：、物理学：自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理提出三大运动提出三大

12、运动基本定律和万有引力定律，标志牛顿力学体系建立即基本定律和万有引力定律，标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立。经典力学体系建立。 1 1、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；2 2、勇于探索的科学精神；、勇于探索的科学精神；3 3、科学的研究方法；、科学的研究方法；4 4、甘于寂寞，献身科学的精神等；、甘于寂寞，献身科学的精神等；5 5、吸收伽利略等前人的研究成果；、吸收伽利略等前人的研究成果；6 6、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼阶级革命的洗礼 量子论和相对论量子论和相对论是现代物理学的是现代物理学的两大支两大支

13、柱柱，量子论的形成标志着人类对于客观规律，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从的认识，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。 量子力学和狭义相对论结合形成原子核量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。激光技术等奠定了理论基础。1 1、量子理论的诞生和发展、量子理论的诞生和发展 （1 1）德国）德国爱因斯坦：解释光电效应，得出爱因斯坦：解释光电效应，得出光具有光具有波粒二象性波粒二象性；（2 2）法

14、国德布罗意：提出）法国德布罗意：提出物质波理论物质波理论； （3 3）奥德物理学家：建立）奥德物理学家：建立量子力学。量子力学。奥地利斯蒂芬：奥地利斯蒂芬：1879年发现黑体辐射的总能量年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系；与其温度之间的定量关系；1 1、量子理论的诞生和发展、量子理论的诞生和发展一一. .是相对性原理是相对性原理. .二二. .是光速不变原理是光速不变原理. . 2 2、相对论的建立、相对论的建立爱因斯坦（爱因斯坦（2020世纪初）世纪初）爱因斯坦相对论的意义：爱因斯坦相对论的意义： 是对近代物理学理论框架的重大突破是对近代物理学理论框架的重大突破，它不，它不仅揭示了

15、空间、时间的可变性，时空的变化和时仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。空结构同物质的运动和状态密不可分。 这种全新的这种全新的时空观、运动观和物质观时空观、运动观和物质观的形成，的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。回顾思考爱因斯坦的主要贡献？回顾思考爱因斯坦的主要贡献？（1 1）光量子假说：）光量子假说： 19051905年年爱因斯坦利用量子论成功地解释了爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现光电效应出现的现象及光的

16、本质象及光的本质，提出光具有波粒二象性的结论。进一，提出光具有波粒二象性的结论。进一步推动了量子论的发展。步推动了量子论的发展。 19211921年因年因光电效应光电效应研究获诺贝尔物理学奖。研究获诺贝尔物理学奖。（2 2）狭义相对论）狭义相对论（19051905年提出）年提出）标志：标志：论物体的电动力学论物体的电动力学（ 3 3）广义相对论）广义相对论（19161916年提出）年提出）广义相对论的基础广义相对论的基础（4 4）关注和平）关注和平反战宣言、呼吁和平、反战宣言、呼吁和平、原子科学家公报原子科学家公报 由于相对论的观点与人们的日常经验不太由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，

17、甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。19211921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实

18、。对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。想一想想一想: :上述现象说明了什么问题上述现象说明了什么问题? ?给我们什么启发给我们什么启发? ?说明：说明：象许多事物一样，科学的发展道路也并非一帆象许多事物一样，科学的发展道路也并非一帆风顺，往往会遇到很多阻力。风顺，往往会遇到很多阻力。启示：启示：要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律也可能是不科学的。习以为常、看起来无懈可击的规律也可能是不科学的。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的诞生量子理论的诞生( (从普从普朗克到爱因斯坦朗克到爱因斯坦) )

19、 相对论的建立（爱因相对论的建立（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是经典力学的奠伽利略是经典力学的奠基者基者( (自由落体定律）自由落体定律）牛顿是经典力学的建牛顿是经典力学的建立者（立者（运动三定律和运动三定律和万有引力定律）万有引力定律）科学家科学家主要成就主要成就意义意义伽利略伽利略牛顿牛顿普朗克普朗克近代物理学发展过程中的主要成就及意义近代物理学发展过程中的主要成就及意义自由落体定律自由落体定律匀速运动、匀加速运动匀速运动、匀加速运动用自制的望远镜证明了哥白用自制的望远镜证明了哥白尼的尼的“日心说日心说”

20、为经典力学奠定基础为经典力学奠定基础 证明哥白尼的证明哥白尼的“日心说日心说”的正确性的正确性自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理（物体运动三大定律和万有引物体运动三大定律和万有引力定律）力定律）运动三定律是近运动三定律是近代物理学的重要代物理学的重要支柱支柱相对性原理、光速不变原理相对性原理、光速不变原理相对论（狭义、广义）相对论（狭义、广义）量子理论量子理论爱因斯坦爱因斯坦近代物理学理论近代物理学理论框架的重大突破框架的重大突破继承和发展了继承和发展了牛顿力学牛顿力学构成现代物理构成现代物理学的基本理论学的基本理论框架框架经典力学是近代经典力学是近代自然科学理论体自然科学理论体系中最先成熟

21、和系中最先成熟和完善的核心理论完善的核心理论体系体系为什么为什么15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？a.欧洲中世纪时期农业、手工业的发展，资本主义萌欧洲中世纪时期农业、手工业的发展，资本主义萌芽，为近代自然科学的兴起奠定了物质基础芽，为近代自然科学的兴起奠定了物质基础（物质基础物质基础）b.新兴资产阶级在生产中的技术改造和要求掌握政权，新兴资产阶级在生产中的技术改造和要求掌握政权，对自然科学的迫切需要。（对自然科学的迫切需要。（经济上和政治上经济上和政治上）c.文艺复兴以来，崇尚科学、知识、注重实验，鼓励文艺复兴以来，崇尚科学、知识、

22、注重实验，鼓励探索未知世界。（探索未知世界。（思想条件思想条件）d.新航路开辟，重商主义，殖民扩张，资产阶级为了新航路开辟，重商主义，殖民扩张，资产阶级为了满足日益扩大的市场需求，迫切需要革新科技来提高满足日益扩大的市场需求，迫切需要革新科技来提高生产，征服世界。（生产，征服世界。（生产经验、技术能力生产经验、技术能力）e.科学家勇于探索的精神。科学家勇于探索的精神。3 3近代科学形成的标志是（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

23、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创立了自由落体定律，从而推翻了亚里斯多德的学说的是（说的是（ ）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AAC6 6海王星的发现是根据（海王星的发现是根据（ ）A.A.哥白尼日心说的推算哥白尼日心说的推算B.B.牛顿理论的推测牛顿理论的推测 C.C.法拉第学说的计算法拉第学说的计算D.D.爱因斯坦对时间

24、、空间属性的揭示爱因斯坦对时间、空间属性的揭示4 4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 A哈维的血液循环学说哈维的血液循环学说 B.B.法拉第的电磁感应理论法拉第的电磁感应理论 C C牛顿的经典力学体系牛顿的经典力学体系 D.D.爱因斯坦的相对论爱因斯坦的相对论5 5近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科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（学的理论体系纷纷建立起来是在（ ） A. 17A. 17世纪世纪 B. 18B. 18世纪世纪 C. 19C. 19世纪世纪 D.20D.20世世纪纪CBC9 9与爱因斯坦创立的理论最早有直接联系的是与爱因斯坦创立的理论最早有直接联系的是（ ） A. A. 原子弹爆炸原子弹爆炸 B. B. 人造卫星上天人造卫星上天 C.C.电子计算机发明电子计算机发明 D.D.收音机发明收音机发明8 8和相对论一起构成现代物理学框架的是（和相对论一起构成现代物理学框架的是（ ） A.A.牛顿力学理论牛顿力学理论 B.B.万有引力理论万有引力理论 C. 量子理论量子理论 D.自由落体理论自由落体理论 7