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文档简介
第一个“苹果”
——诱惑了夏娃,使人类有了智慧之源第二个“苹果”
——砸醒了牛顿,使人类有了近代科学第三个“苹果”
——成就了乔布斯,使人类有了精彩生活“三个苹果”改变了世界第一个“苹果”第二个“苹果”第三个“苹果”“三个苹果”改变了
——物理学的重大进展课标要求: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地位。知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。当邂逅科学——物理学的重大进展课标要求:当一:经典力学1.伽利略:近代物理学之父(1)16世纪后物理学发展的原因:
1、文艺复兴、宗教改革不仅解放思想,也对科学研究产生影响。2、资本主义的发展提供了物质基础。3、科学家勇于探索的精神。一:经典力学3“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动,你就会寻找一个推动它的东西。当没什么东西推它时,它就会停止移动,是一个推着一个,不能无限制地追溯上去,“必然存在第一推动者”
;“落体的速度与重量成正比”思考:亚里士多德关于运动的观点是建立在什么基础上?直觉和观察“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动。若你看到一1590年,伽利略做比萨斜塔实验思考:伽利略关于运动的观点是建立在什么基础上?实验和观察阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特1971年8月2日在无空气月球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验,证明且让地球上的电视观众亲眼看到了两个物体同时掉落在月球表面上。1590年,伽利略做比萨斜塔实验思考:伽利略关于运动的观点是一:经典力学1.伽利略:近代物理学之父
伽利略通过观察、实验:发现了自由落体定律;证实物体的下落速度与物体质量无关,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。一:经典力学伽利略通过观察、实验:发现了自由落6哥白尼提出“太阳中心说”从根本上动摇了宗教神学的理论基础
哥白尼提出“太阳中心说”从根本上动摇了宗教神学的理论基7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4颗叫“伽利略卫星”。
木星和它的伽利略卫星1610年,伽利略用望远镜发现有
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1609年,伽利略创制了天文望远镜。他观测到月9①物理学:发现自由落体定律,外力只是改变运动状态的原因②天文学:利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性(3)伽利略的成就(4)意义:
开创了以实验科学为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为经典力学的创立奠定基础①物理学:发现自由落体定律,外力只是改变运动状态的原因(3)10伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯
1633年,罗马召令伽利略到罗马受审。伽利略受审近300年后,即1928年,罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的审判是错误的。伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯1633年,11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。”牛顿说:“我所以有这样的成就,是因为我站在巨人们的2.牛顿及其创立的经典力学体系(1)牛顿的成就代表作:《自然哲学的数学原理》
物体运动三大定律;万有引力定律;
2.牛顿及其创立的经典力学体系13①牛顿第一定律(惯性定律):每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动状态,除非有力加于其上迫使它改变这种状态②牛顿第二定律(加速度定律):运动的改变和所加的动力成正比,并且发生在所加力的那个直线方向上③牛顿第三定律(作用与反作用定律):每一个作用总有一个相等的反作用和它相对抗④万有引力定律:任何物体都有吸引力,两个物体之间吸引力的大小,与它们的质量的乘积成正比,而与它们中心之间的距离的平方成反比,并作用于两个物体的连线方向上2.牛顿及其创立的经典力学体系(1)牛顿的成就①牛顿第一定律(惯性定律):每个物体继续保持其静止或沿一直线14用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。长期以来到,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。牛顿说,既然彗星也是天体,就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道,指出它的回归周期是75—76年,由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言,当时他已49岁,却要预言53年以后的事,岂非耸人听闻?可是1758年这颗彗星果然如期出现,并被命名为哈雷彗星。牛顿力学剥掉了彗星的神秘外衣,对它的运行作出了科学预见,这是一个奇迹。用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。长期以来到,人们一直认为15
用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置。1781年天王星被发现,科学家用牛顿力学计算它的轨道,可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算,观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面?法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确,大胆猜想计算结果之所以不理想,是因为太阳系中还有一颗未知的行星,我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日,柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚,用望远镜对准勒维列所指出的位置,一下子就看到了一颗新的行星—海王星。牛顿力学又创造了新的奇迹。
有了牛顿力学,秀才不出门,能知地球事,能知天上事。牛顿力学创造的一次又一次奇迹,使科学享有崇高的威望。用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置。1781年天王星被16①把地球上物体的运动和天体的运动概括到同一个理论中,形成以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系,即经典力学体系。②海王星的发现证明了牛顿理论的预见性、科学性。③标志着近代科学的形成,推动了物理学的发展。(2)意义:(2)意义:17
然而,科学总是向前发展的。20世纪初,在牛顿经典物理学达到顶峰,形成一种权威的时候,科学上一系列无法解释的现象越来越需要科学本身的发展来解决。然而,科学总是向前发展的。20世纪初,在牛顿经典18经典力学中应注意的地方1.特征:1)注重实验2)数学化2.适用范围:只适用于物体运动的低速状态,是绝对的时空论。经典力学中应注意的地方19
牛顿力学认为存在绝对静止和绝对时间,但到19世纪,无法解释研究中遇到的一些新问题。二、相对论的创立1.背景:经典物理学的危机2、过程(1)1905年提出狭义相对论;(2)1916年,完成广义相对论的最终形式。(1)物理学领域的一次重大革命(否定了经典力学的绝对时空观,揭示时间和空间的本质属性);(2)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。3、意义牛顿力学认为存在绝对静止和绝对时间,但到19世纪,无20很抱歉推翻了您的理论
爱因斯坦曾说道:“牛顿先生,很抱歉推翻了您的理论,不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰,您所创造的许多观念直到今日都仍在引导我们的物理思维。虽然我们知道,当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后,这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。”也许将来某一天,会有一位少不更事的科学家说道:“爱因斯坦先生,很抱歉推翻了您的理论,不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰……
”很抱歉推翻了您的理论爱因斯坦曾说道:“牛顿先生,很21爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后,曾致信美国总统罗斯福,建议美国研制原子弹,以便在二战中尽快战胜法西斯国家。45年8月美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹,加速了日本法西斯的投降,但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。爱因斯坦为此非常懊悔。从这件事中,我们能得到什么启发?我们应如何对待科学的发展?科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类,推动生产力水平的提高,但如果运用不当,也会危害人类。爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后,曾致信美国总统罗22
关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚举,有此些是因为他的知名度太高,穿凿附会,以讹传讹;有些则是真实的。无论是真是假,人们对一位伟大物理学家的崇拜是不会改变的。●例如他穿的袜子左右脚常不同颜色;爱因斯坦的小故事●用手推车推孩子散步,竟会由于专心思考问题,而一不小心把孩子推到水沟里;●陪太太看电影时,却在电影院里用手电筒看书;●
1952年,以色列共和国请爱因斯坦去担任总统,因为以色列都是犹太人,爱因斯坦是犹太人心目中的精神领袖,然而他没有接受,觉得自己的个性并不适合处理行政。关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚举,有此些是因为他的知名23爱因斯坦1905年提出的相对论,后来称作狭义相对论,以光速永不改变、相对性原则来推论,得到“时间”会因速度快慢而改变的结论。
相对论的例子:把两个完全一样的钟,分别放在地球的北极和赤道上,由于地球自转的缘故,赤道上的钟会比北极的钟走得慢一些。他的计算表明:当速度增大时,时间将会慢些;当速度达到光速时,时间也就停止了。什么是狭义相对论?爱因斯坦1905年提出的相对论,后来称作狭义相对论,24狭义相对论发表100周年,也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛,但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。
狭义相对论发表100周年,25什么是广义相对论?广义相对论是新的万有引力概念广义相对论的重要结论是,加速运动与引力场的运动是等价的,要区别是由惯性力或者引力所产生的运动是不可能的。对此,爱因斯坦作了一个的比喻。假想有一个人乘摩天楼的电梯自由降落,人不会感到自己在下降,因为这时电梯和人都依照重力加速度定律在下降,彷佛在电梯里不存在地球引力。
什么是广义相对论?广义相对论是新的万有引力概念广义相对26红色——代表过去
蓝色——代表未来
黄绿——表连结过去到未来2005世界物理年
对物理学家而言,这个标识象征的是光锥;对一般大众而言常被看成是沙漏,象征着爱因斯坦在时间相对性上渊博的见解及洞察力。2005世界物理年对物理学家而言,这个标识象征的是光锥;271、背景
19世纪末20世纪初,微观粒子的运动不能用经典力学的原理说明2、诞生1900年,普朗克提出量子假说,宣告量子论诞生(1)爱因斯坦成功解释光电效应;(2)玻尔提出有关原子的量子理论;(3)20世纪30年代,量子力学建立。三、量子论的诞生与发展3、发展1858-19471、背景2、诞生1900年,普朗克提出量子假说,宣告量子论诞28(1)量子论是人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,与相对论一起,构成了现代物理学的基础。(2)相对论和量子论发现人们日常经验之外的宏观世界和微观世界的物质运动规律,不仅推动了物理学的进步,还大大开阔了人们视野,改变了人们认识世界的角度和方式。4、意义:(1)量子论是人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,与相29物理学发展的过程经典力学奠基者(17世纪初)经典力学建立者(17世纪晚期)从经典力学发展到相对论、量子论(19世纪末~20世纪初)伽利略(意)牛顿(英)爱因斯坦(德)普朗克(德)物理学发展的过程经典力学奠经典力学建立者从经典力学发展到相对30科学家主要成就意义伽利略落体定律为经典力学的创立和发展奠定基础望远镜(天文方面)证明哥白尼的“日心说”的正确性注重科学研究方法标志着物理学的真正开端牛顿《自然哲学的数学原理》(物体运动三大定律和万有引力定律)标志着牛顿力学体系的形成(即经典力学体系的形成)标志着近代科学的形成爱因斯坦相对论(狭义、广义)、(否定了经典力学绝对时空观,揭示了时间和空间本质,发展了牛顿力学,推动物理学的新高度)现代物理学的基础普朗克量子论57页(弥补了••••••推动了••••••开阔了••••••改变了••••••)物理学发展过程中的主要成就及意义科学家主要成就意义伽利略落体定律为经典力学的创立和发展奠定基31经典力学伽利略奠基牛顿创立标志:特点:以
为基础,以
为表达形式贡献物理学:发现
定律天文学:证明
的正确影响开创了重
和重
的近代科学为
的创立奠定了基础影响:对解释和预见物理现象具有
意义相对论创立:20世纪初,
创立,包括
相对论和
相对论意义否定了经典力学的
时空观,揭示了时空的
性内涵:时空会随物体
的变化而变化,出现
效应量子论1900年
提出量子假说发展爱因斯坦提出
的量子理论
玻尔提出
的量子理论诞生:影响:=现代物理学基础△本课知识网络自由落体日心说实验逻辑经典力学1687年,牛顿发表《
》自然哲学的数学原理实验数学决定性爱因斯坦狭义广义运动速度尺缩钟慢是物理学领域的一次重大革命绝对相对光原子
力学建立,对世界的认识开始由世界深入到
世界量子宏观微观——改变认识
和角度方式普朗克+相对论量子论经典力学伽利略奠基牛顿创立标志:特点:以32中国古代科技特点与西方近代科技比较中国古代科技西方近代科技重经验:
是对生产经验的总结和对自然现象的直接描述,缺乏理论探索。(属应用科学)重实验:注重观察和实验与严密逻辑体系相结合。(属理论科学)技术化倾向严重,封闭性强。重理论、重分析(从理论高度概括分析)、形成近代科学研究方法。重实用,服务于农业生产和统治需要服务于工业生产和经济的发展。中国古代科技特点与西方近代科技比较中国古代科技西方近代科技重33及时训练1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命,主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界
A、①②③B、②③④C、①③④D、①②④及时训练1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革343、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2、现代物理学的基础是A、牛顿力学B、相对论C、量子假说D、量子理论、相对论3、海王星的发现是根据2、现代物理学的基础是354、下列表述不正确的是
A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础B、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步4、下列表述不正确的是365、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①注重实验②数学化③体现微观世界④经验法A.①②B.①③C.②③D.①②④A5、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比,最显著的特征376.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是①落体定律②万有引力定律③狭义相对论④量子论A.①②③④B.①③②④C.②①④③D.①②④③D6.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是D387.牛顿在科学上贡献是多方面的,最重要的是在力学方面,下面关于牛顿的表述不正确的是()A.除了在力学方面的重大贡献外,还是微积分的发明人之一B.著有科学巨著《自然哲学的数学原理》C.他推测出了海王星和冥王星的存在D.他提出了三大定律和万有引力定律C7.牛顿在科学上贡献是多方面的,最重要的是在力学方面,下39在我的印象里,他一直努力而自知,每天从食堂吃饭后,他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己,他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他,大多看到了他的前程似锦,却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的:“如果这世上真有奇迹,那只是努力的另一个名字,生命中最难的阶段,不是没有人懂你,而是你不懂自已。”而他的奇迹,是努力给了挑选的机会。伊索寓言中,饥饿的狐狸想找一些可口的食物,但只找到了一个酸柠檬,它说,这只柠檬是甜的,正是我想吃的。这种只能得到柠檬,就说柠檬是甜的自我安慰现象被称为:“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸,却又大多安于现状,大多原因是不知该如何改变。看时,每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安迪,独立纠结的樊胜美,乐观自强的邱莹莹,文静内敛的关睢尔,古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼,拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯,这样无论什么事她都有最准确的判断和认知;樊胜美虽然虚荣自私,但她努力做一个好HR,换了新工作后也是拼命争取业绩;小蚯蚓虽没有高学历,却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁;关睢尔每一次出镜几乎都是在房间里戴着耳机听课,处理文件;就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外……其实她们有很多路可以走:嫁人,啃老,安于现状。但每个人都像个负重的蜗牛一样缓缓前行,为了心中那丁点儿理想拼命努力。今天的努力或许不能决定明天的未来,但至少可以为明天积累,否则哪来那么多的厚积薄发和大器晚成?身边经常有人抱怨生活不幸福,上司太刁,同事太蛮,公司格局又不大,但却不想改变。还说:“改变干嘛?这个年龄了谁还能再看书考试,混一天是一天吧。”一个“混”字就解释了他的生活态度。前几天我联系一位朋友,质问为什么好久不联系我?她说自已每天累的像一条狗,我问她为什么那么拼?她笑:“如果不努力我就活得像一条狗了。”恩,新换的上司,海归,虽然她有了磨合几任领导的经验,但这个给她带来了压力。她的英语不好,有时批阅文件全是大段大段的英文,她心里很怄火,埋怨好好的中国人,出了几天国门弄得自己像个洋鬼子似的。上司也不舒服,流露出了嫌弃她的意思,甚至在一次交待完工作后建议她是否要调一个合适的部门?她的脸红到了脖子,想着自己怎么也算是老员工,由她羞辱?两个人很不愉快。但她有一股子倔劲,不服输,将近40岁的人了,开始拿出发狠的学习态度,报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃,每天要求上中学的女儿和自己英语对话,连看电影也是英文版的。功夫不负有心人,当听力渐渐能跟得上上司的语速,并流利回复,又拿出漂亮的英文版方案,新上司看她的眼光也从挑剔变柔和,某天悄悄放了几本英文书在她桌上,心里突然发现上司并没那么讨厌。心态好了,她才发现新上司的优秀,自从她来了后,部门业绩翻了又翻,奖金也拿到手软,自己也感觉痛快。她说:这个社会很功利,但也很公平。别人的傲慢一定有理由,如果想和平共处,需要同等的段位,而这个段位,自己可能需要更多精力,但唯有不断付出,才有可能和优秀的人比肩而立。人为什么要努力?一位长者告诉我:“适者生存。”这个社会讲究适者生存,优胜劣汰。虽然也有潜规则,有套路和看不见的沟沟坎坎,但一直努力的人总会守得云开见月明。有些人明明很成功了,但还是很拼。比如剧中的安迪,她光环笼罩,商场大鳄是她的男闺蜜,不离左右,富二代待她小心呵护,视若明珠,加上她走路带风,职场攻势凌历,优秀得让身边人仰视。这样优秀的人,不管多忙,每天都要抽出两个小时来学习。她的学习不是目的,而是能量,能让未来的自己比过去更好一些。现实生活中,努力真的重要,它能改变一个人的成长轨迹,甚至决定人生成败。有一句鸡汤:不着急,你想要的,岁月都会给你。其实,岁月只能给你风尘满面,而希望,唯有努力才能得到!9、懂得如何避开问题的人,胜过知道怎样解决问题的人。在这个世界上,不知道怎么办的时候,就选择学习,也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念!在家里看到的永远是家,走出去看到的才是世界。把钱放在眼前,看到的永远是钱,把钱放在有用的地方,看到的是金钱的世界。给人金钱是下策,给人能力是中策,给人观念是上策。财富买不来好观念,好观念能换来亿万财富。世界上最大的市场,是在人的脑海里!要用行动控制情绪,不要让情绪控制行动;要让心灵启迪智慧,不能让耳朵支配心灵。人与人之间的差别,主要差在两耳之间的那块地方!人无远虑,必有近忧。人好的时候要找一条备胎,人不好的时候要找一条退路;人得意的时候要找一条退路,人失意的时候要找一条出路!孩子贫穷是与父母的有一定的关系,因为他小的时候,父母没给他足够正确的人生观。家长的观念是孩子人生的起跑线!有什么信念,就选择什么态度;有什么态度,就会有什么行为;有什么行为,就产生什么结果。要想结果变得好,必须选择好的信念。播下一个行动,收获一种习惯;播下一种习惯,收获一种性格;播下一种性格,收获一种命运。思想会变成语言,语言会变成行动,行动会变成习惯,习惯会变成性格。性格会影响人生!习惯不加以抑制,会变成生活的必需品,不良的习惯随时改变人生走向。人往往难以改变习惯,因为造习惯的就是自己,结果人又成为习惯的奴隶!人生重要的不是你从哪里来,而是你到哪里去。当你在埋头工作的时侯,一定要抬头看看你去的方向。方向不对,努力白费!你来自何处并不重要,重要的是你要去往何方,人生最重要的不是所站的位置,而是所去的方向。人只要不失去方向,就永远不会失去自己!这个世界唯一不变的真理就是变化,任何优势都是暂时的。当你在占有这个优势时,必须争取主动,再占据下一个优势,这需要前瞻的决断力,需要的是智慧!惟一能移山的方法就是:山不过来,我就过去。人生最聪明的态度就是:改变可以改变的一切,适应不能改变的一切!是产生在人的思想里。你没找到路,不等于没有路,你想知道将来要得到什么,你必须知道现在应该先放弃什么!把人抛入最低谷时,往往是人生转折的最佳期。谁能积累能量,谁就能获得回报;谁若自怨自艾,必会坐失良机!人人都有两个门:一个是家门,成长的地方;一个是心门,成功的地方。能赶走门中的小人,就会唤醒心中的巨人!要想事情改变,首先自己改变,只有自己改变,才可改变世界。人最大的敌人不是别人,而是自己,只有战胜自己,才能战胜困难!在我的印象里,他一直努力而自知,每天从食堂吃饭后,他总是习惯40第一个“苹果”
——诱惑了夏娃,使人类有了智慧之源第二个“苹果”
——砸醒了牛顿,使人类有了近代科学第三个“苹果”
——成就了乔布斯,使人类有了精彩生活“三个苹果”改变了世界第一个“苹果”第二个“苹果”第三个“苹果”“三个苹果”改变了
——物理学的重大进展课标要求: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地位。知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。当邂逅科学——物理学的重大进展课标要求:当一:经典力学1.伽利略:近代物理学之父(1)16世纪后物理学发展的原因:
1、文艺复兴、宗教改革不仅解放思想,也对科学研究产生影响。2、资本主义的发展提供了物质基础。3、科学家勇于探索的精神。一:经典力学43“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动,你就会寻找一个推动它的东西。当没什么东西推它时,它就会停止移动,是一个推着一个,不能无限制地追溯上去,“必然存在第一推动者”
;“落体的速度与重量成正比”思考:亚里士多德关于运动的观点是建立在什么基础上?直觉和观察“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动。若你看到一1590年,伽利略做比萨斜塔实验思考:伽利略关于运动的观点是建立在什么基础上?实验和观察阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特1971年8月2日在无空气月球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验,证明且让地球上的电视观众亲眼看到了两个物体同时掉落在月球表面上。1590年,伽利略做比萨斜塔实验思考:伽利略关于运动的观点是一:经典力学1.伽利略:近代物理学之父
伽利略通过观察、实验:发现了自由落体定律;证实物体的下落速度与物体质量无关,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。一:经典力学伽利略通过观察、实验:发现了自由落46哥白尼提出“太阳中心说”从根本上动摇了宗教神学的理论基础
哥白尼提出“太阳中心说”从根本上动摇了宗教神学的理论基47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4颗叫“伽利略卫星”。
木星和它的伽利略卫星1610年,伽利略用望远镜发现有
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1609年,伽利略创制了天文望远镜。他观测到月49①物理学:发现自由落体定律,外力只是改变运动状态的原因②天文学:利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性(3)伽利略的成就(4)意义:
开创了以实验科学为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为经典力学的创立奠定基础①物理学:发现自由落体定律,外力只是改变运动状态的原因(3)50伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯
1633年,罗马召令伽利略到罗马受审。伽利略受审近300年后,即1928年,罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的审判是错误的。伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯1633年,51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。”牛顿说:“我所以有这样的成就,是因为我站在巨人们的2.牛顿及其创立的经典力学体系(1)牛顿的成就代表作:《自然哲学的数学原理》
物体运动三大定律;万有引力定律;
2.牛顿及其创立的经典力学体系53①牛顿第一定律(惯性定律):每个物体继续保持其静止或沿一直线作等速运动状态,除非有力加于其上迫使它改变这种状态②牛顿第二定律(加速度定律):运动的改变和所加的动力成正比,并且发生在所加力的那个直线方向上③牛顿第三定律(作用与反作用定律):每一个作用总有一个相等的反作用和它相对抗④万有引力定律:任何物体都有吸引力,两个物体之间吸引力的大小,与它们的质量的乘积成正比,而与它们中心之间的距离的平方成反比,并作用于两个物体的连线方向上2.牛顿及其创立的经典力学体系(1)牛顿的成就①牛顿第一定律(惯性定律):每个物体继续保持其静止或沿一直线54用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。长期以来到,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。牛顿说,既然彗星也是天体,就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道,指出它的回归周期是75—76年,由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言,当时他已49岁,却要预言53年以后的事,岂非耸人听闻?可是1758年这颗彗星果然如期出现,并被命名为哈雷彗星。牛顿力学剥掉了彗星的神秘外衣,对它的运行作出了科学预见,这是一个奇迹。用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。长期以来到,人们一直认为55
用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置。1781年天王星被发现,科学家用牛顿力学计算它的轨道,可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算,观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面?法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确,大胆猜想计算结果之所以不理想,是因为太阳系中还有一颗未知的行星,我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日,柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚,用望远镜对准勒维列所指出的位置,一下子就看到了一颗新的行星—海王星。牛顿力学又创造了新的奇迹。
有了牛顿力学,秀才不出门,能知地球事,能知天上事。牛顿力学创造的一次又一次奇迹,使科学享有崇高的威望。用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置。1781年天王星被56①把地球上物体的运动和天体的运动概括到同一个理论中,形成以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系,即经典力学体系。②海王星的发现证明了牛顿理论的预见性、科学性。③标志着近代科学的形成,推动了物理学的发展。(2)意义:(2)意义:57
然而,科学总是向前发展的。20世纪初,在牛顿经典物理学达到顶峰,形成一种权威的时候,科学上一系列无法解释的现象越来越需要科学本身的发展来解决。然而,科学总是向前发展的。20世纪初,在牛顿经典58经典力学中应注意的地方1.特征:1)注重实验2)数学化2.适用范围:只适用于物体运动的低速状态,是绝对的时空论。经典力学中应注意的地方59
牛顿力学认为存在绝对静止和绝对时间,但到19世纪,无法解释研究中遇到的一些新问题。二、相对论的创立1.背景:经典物理学的危机2、过程(1)1905年提出狭义相对论;(2)1916年,完成广义相对论的最终形式。(1)物理学领域的一次重大革命(否定了经典力学的绝对时空观,揭示时间和空间的本质属性);(2)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。3、意义牛顿力学认为存在绝对静止和绝对时间,但到19世纪,无60很抱歉推翻了您的理论
爱因斯坦曾说道:“牛顿先生,很抱歉推翻了您的理论,不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰,您所创造的许多观念直到今日都仍在引导我们的物理思维。虽然我们知道,当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后,这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。”也许将来某一天,会有一位少不更事的科学家说道:“爱因斯坦先生,很抱歉推翻了您的理论,不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰……
”很抱歉推翻了您的理论爱因斯坦曾说道:“牛顿先生,很61爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后,曾致信美国总统罗斯福,建议美国研制原子弹,以便在二战中尽快战胜法西斯国家。45年8月美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹,加速了日本法西斯的投降,但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。爱因斯坦为此非常懊悔。从这件事中,我们能得到什么启发?我们应如何对待科学的发展?科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类,推动生产力水平的提高,但如果运用不当,也会危害人类。爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后,曾致信美国总统罗62
关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚举,有此些是因为他的知名度太高,穿凿附会,以讹传讹;有些则是真实的。无论是真是假,人们对一位伟大物理学家的崇拜是不会改变的。●例如他穿的袜子左右脚常不同颜色;爱因斯坦的小故事●用手推车推孩子散步,竟会由于专心思考问题,而一不小心把孩子推到水沟里;●陪太太看电影时,却在电影院里用手电筒看书;●
1952年,以色列共和国请爱因斯坦去担任总统,因为以色列都是犹太人,爱因斯坦是犹太人心目中的精神领袖,然而他没有接受,觉得自己的个性并不适合处理行政。关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚举,有此些是因为他的知名63爱因斯坦1905年提出的相对论,后来称作狭义相对论,以光速永不改变、相对性原则来推论,得到“时间”会因速度快慢而改变的结论。
相对论的例子:把两个完全一样的钟,分别放在地球的北极和赤道上,由于地球自转的缘故,赤道上的钟会比北极的钟走得慢一些。他的计算表明:当速度增大时,时间将会慢些;当速度达到光速时,时间也就停止了。什么是狭义相对论?爱因斯坦1905年提出的相对论,后来称作狭义相对论,64狭义相对论发表100周年,也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛,但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。
狭义相对论发表100周年,65什么是广义相对论?广义相对论是新的万有引力概念广义相对论的重要结论是,加速运动与引力场的运动是等价的,要区别是由惯性力或者引力所产生的运动是不可能的。对此,爱因斯坦作了一个的比喻。假想有一个人乘摩天楼的电梯自由降落,人不会感到自己在下降,因为这时电梯和人都依照重力加速度定律在下降,彷佛在电梯里不存在地球引力。
什么是广义相对论?广义相对论是新的万有引力概念广义相对66红色——代表过去
蓝色——代表未来
黄绿——表连结过去到未来2005世界物理年
对物理学家而言,这个标识象征的是光锥;对一般大众而言常被看成是沙漏,象征着爱因斯坦在时间相对性上渊博的见解及洞察力。2005世界物理年对物理学家而言,这个标识象征的是光锥;671、背景
19世纪末20世纪初,微观粒子的运动不能用经典力学的原理说明2、诞生1900年,普朗克提出量子假说,宣告量子论诞生(1)爱因斯坦成功解释光电效应;(2)玻尔提出有关原子的量子理论;(3)20世纪30年代,量子力学建立。三、量子论的诞生与发展3、发展1858-19471、背景2、诞生1900年,普朗克提出量子假说,宣告量子论诞68(1)量子论是人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,与相对论一起,构成了现代物理学的基础。(2)相对论和量子论发现人们日常经验之外的宏观世界和微观世界的物质运动规律,不仅推动了物理学的进步,还大大开阔了人们视野,改变了人们认识世界的角度和方式。4、意义:(1)量子论是人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,与相69物理学发展的过程经典力学奠基者(17世纪初)经典力学建立者(17世纪晚期)从经典力学发展到相对论、量子论(19世纪末~20世纪初)伽利略(意)牛顿(英)爱因斯坦(德)普朗克(德)物理学发展的过程经典力学奠经典力学建立者从经典力学发展到相对70科学家主要成就意义伽利略落体定律为经典力学的创立和发展奠定基础望远镜(天文方面)证明哥白尼的“日心说”的正确性注重科学研究方法标志着物理学的真正开端牛顿《自然哲学的数学原理》(物体运动三大定律和万有引力定律)标志着牛顿力学体系的形成(即经典力学体系的形成)标志着近代科学的形成爱因斯坦相对论(狭义、广义)、(否定了经典力学绝对时空观,揭示了时间和空间本质,发展了牛顿力学,推动物理学的新高度)现代物理学的基础普朗克量子论57页(弥补了••••••推动了••••••开阔了••••••改变了••••••)物理学发展过程中的主要成就及意义科学家主要成就意义伽利略落体定律为经典力学的创立和发展奠定基71经典力学伽利略奠基牛顿创立标志:特点:以
为基础,以
为表达形式贡献物理学:发现
定律天文学:证明
的正确影响开创了重
和重
的近代科学为
的创立奠定了基础影响:对解释和预见物理现象具有
意义相对论创立:20世纪初,
创立,包括
相对论和
相对论意义否定了经典力学的
时空观,揭示了时空的
性内涵:时空会随物体
的变化而变化,出现
效应量子论1900年
提出量子假说发展爱因斯坦提出
的量子理论
玻尔提出
的量子理论诞生:影响:=现代物理学基础△本课知识网络自由落体日心说实验逻辑经典力学1687年,牛顿发表《
》自然哲学的数学原理实验数学决定性爱因斯坦狭义广义运动速度尺缩钟慢是物理学领域的一次重大革命绝对相对光原子
力学建立,对世界的认识开始由世界深入到
世界量子宏观微观——改变认识
和角度方式普朗克+相对论量子论经典力学伽利略奠基牛顿创立标志:特点:以72中国古代科技特点与西方近代科技比较中国古代科技西方近代科技重经验:
是对生产经验的总结和对自然现象的直接描述,缺乏理论探索。(属应用科学)重实验:注重观察和实验与严密逻辑体系相结合。(属理论科学)技术化倾向严重,封闭性强。重理论、重分析(从理论高度概括分析)、形成近代科学研究方法。重实用,服务于农业生产和统治需要服务于工业生产和经济的发展。中国古代科技特点与西方近代科技比较中国古代科技西方近代科技重73及时训练1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命,主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界
A、①②③B、②③④C、①③④D、①②④及时训练1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革743、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2、现代物理学的基础是A、牛顿力学B、相对论C、量子假说D、量子理论、相对论3、海王星的发现是根据2、现代物理学的基础是754、下列表述不正确的是
A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础B、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步4、下列表述不正确的是765、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①注重实验②数学化③体现微观世界④经验法A.①②B.①③C.②③D.①②④A5、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比,最显著的特征776.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是①落体定律②万有引力定律③狭义相对论④量子论A.①②③④B.①③②④C.②①④③D.①②④③D6.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是D787.牛顿在科学上贡献是多方面的,最重要的是在力学方面,下面关于牛顿的表述不正确的是()A.除了在力学方面的重大贡献外,还是微积分的发明人之一B.著有科学巨著《自然哲学的数学原理》C.他推测出了海王星和冥王星的存在D.他提出了三大定律和万有引力定律C7.牛顿在科学上贡献是多方面的,最重要的是在力学方面,下79在我的印象里,他一直努力而自知,每天从食堂吃饭后,他总是习惯性地回到办公室看厚厚的专业书不断提升和充实自己,他的身上有九零后少见的沉稳。同事们恭喜他,大多看到了他的前程似锦,却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说的:“如果这世上真有奇迹,那只是努力的另一个名字,生命中最难的阶段,不是没有人懂你,而是你不懂自已。”而他的奇迹,是努力给了挑选的机会。伊索寓言中,饥饿的狐狸想找一些可口的食物,但只找到了一个酸柠檬,它说,这只柠檬是甜的,正是我想吃的。这种只能得到柠檬,就说柠檬是甜的自我安慰现象被称为:“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸,却又大多安于现状,大多原因是不知该如何改变。看时,每个人都能从角色中看到自已。高冷孤独的安迪,独立纠结的樊胜美,乐观自强的邱莹莹,文静内敛的关睢尔,古怪精灵的曲筱绡。她们努力地在城市里打拼,拥有幸或不幸。但她依然保持学习的习惯,这样无论什么事她都有最准确的判断和认知;樊胜美虽然虚荣自私,但她努力做一个好HR,换了新工作后也是拼命争取业绩;小蚯蚓虽没有高学历,却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁;关睢尔每一次出镜几乎都是在房间里戴着耳机听课,处理文件;就连那个嬉皮的曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外……其实她们有很多路可以走:嫁人,啃老,安于现状。但每个人都像个负重的蜗牛一样缓缓前行,为了
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