近代物理学的奠基人和革命者课件 全省一等奖

看一看：图中是什么？科学家……

科学……

科学技术……

科学时代……

近现代物理学的奠基人和革命者二、经典力学体系的创立和发展1、经典力学的奠基者——伽利略（意大利、17世纪）一、近现代物理学的发展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）2、经典力学的建立者——牛顿（英国、17世纪末）三、现代物理学理论的发展1、量子理论的诞生和发展——普郎克（德国、1900年）2、相对论的建立——爱因斯坦（德国、20世纪初）

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；资本主义发展提供了物质基础；科学家勇于探索的精神。经典力学体系的创立和发展量子理论的诞生(从普朗克到爱因斯坦)

相对论的建立（爱因斯坦）现代物理学理论的发展近代物理学的奠基人和革命者伽利略是经典力学的奠基者(自由落体定律）牛顿是经典力学的建立者（运动三定律和万有引力定律）知识结构1、什么叫“经典力学体系”2、标志：《自然哲学的数学原理》3、显著特征：4、影响：一、经典力学的重要奠基者──伽利略二、经典力学的建立──牛顿1、落体定律、匀速运动、匀加速运动2、用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”1、量子论的诞生2、量子论的发展3、量子论和量子力学的意义三、量子论的诞生与发展──普朗克四、从经典力学到相对论──爱因斯坦1、相对论提出的历史背景2、相对论的提出及主要内容3、相对论提出的历史意义（一）奠基：经典力学的创立背景文艺复兴运动使科学从神学的桎梏中被解放出来，近代科学诞生。伽利略创立自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说，为经典力学的建立奠定基础，标志着物理学的真正开端。创立：牛顿机械运动三定律惯性定律加速度定律作用力与反作用力定律意义人类对自然规律第一理论大综合促进近代科学进入全面繁荣时代标志着近代科学的形成万有引力定律（二）革命：相对论和量子论量子理论诞生：1900年普朗克提出“量子”概念发展：1905年爱因斯坦推广到光学中成熟：在量了理论的基础上，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学相对论1905年，爱因斯坦创立狭义相对论1916年，爱因斯坦创立广义相对论意义对近代物理学理论框架的重大突破是人类思想发展史中的一次根本性变革构成现代物理学的基本理论框架大自然和自然定律都在黑暗中躲藏，上帝说，让牛顿问世！于是一切都有了光明。

——英国诗人蒲伯(1688-1744)

《牛顿的哲学原理》牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的理性的伟大，暴露了宗教非理性的荒谬。

启蒙运动《自然哲学的数学原理》

300年前，人类的思想还被迷信和恐惧所充斥：水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？……这些今天看来简单得不能再简单的问题，当时的人们是根本无法认识和把握的，他们只能将一切归于

。

上帝的神秘力量

牛顿的出现，终结了这种状态，……宣告了科学时代的来临。匍匐在上帝脚下的人类，开始用

打量世界。自己的眼光解读《大国崛起》解说词中的牛顿及其时代

《自然哲学的数学原理》在欧洲知识界引起了一场地震。……更多的人开始建立这样一种世界观：

既然物质世界有着如此的自然规律，那么在人类社会的发中，

。只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法，运用于人类社会，那么

，人类就可以

。解读《大国崛起》解说词中的牛顿及其时代后来的历史学家和哲学家把这种世界观称为“”。也应该有类似的规律存在社会发展的规律也能被把握握住自己的命运咽喉理性主义牛顿为工业革命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的大门。

通过牛顿开辟的科学方法，人类可以在实验室里发现事物的真相和原理，揭示规律，然后运用这个原理从事于技术发明，最后再将技术转化为现实的生产力。正是因为遵循了

、

和

这个全新的模式，人类才能在18世纪之后的300年时间里，创造出了种种伟大的发明……解读《大国崛起》解说词中的牛顿及其时代科学技术生产

他通过自己的科学实践……沟通了人类5000年来一直无法跨越的“技术”和“科学”之间的鸿沟……开启了“

”的大门。工业革命科学家主要科学成就在人类文明（自然、社会）中的地位伽利略自由落体定律牛顿牛顿三大定律、万有引力定律、撰写《自然哲学的数学原理》标志经典力学体系初步建立。1、系统合理地说明力学现象、近代物理学的重要支柱。2、以实验为基础，以数学形式表达力学体系，自然认识史上的第一次理论大综合运用观察、实验和推理奠基人3、摆脱宗教神学思想的束缚；4、推动了工业革命和欧洲启蒙运动发展对地球认识的变化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。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。海王星和冥王星的发现哈雷彗星轨道的推算

长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿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。53年以后的1758年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷彗星的发现验证了万有引力定律的科学性。此情形并未能持久，魔鬼喝道：“嗬！让爱因斯坦问世！”世界又变得难以捉摸。

——英国现代派诗人J.C．Squire（1879—1955）科学家主要科学成就在人类文明（自然、社会）中的地位爱因斯坦1905年解释光电效应相对论1、发展了量子理论从根本上改变近代物理学的传统观念2、全新的时空观、物质观和运动观，对近代物理学理论的重大突破，构成了现代物理学的基本理论框架。

3、再次改变了人们认识世界的角度和方法。推动了人类第三次科技革命

革命者

相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。探究：相对论与牛顿力学的关系：主要理论创立者基本内容创立标志适用范围意义近代物理学经典力学牛顿运动三定律……万有引力定律《自然哲学的数学原理》（1687）宏观物体低速运动理论…实践…思想…技术…现代物理学量子论普朗克——《关于正常光谱能量分布定律的理论》（1900）微观世界——相对论爱因斯坦狭义相对论《论动体的电动力学》（1905）高、匀速运动重大突破…实践…根本性变革…广义相对论《广义相对论的基础》（1916）高、加速运动《近代物理学的奠基人和革命者》知识结构表2011年10月，随着美国苹果公司CEO史蒂夫·乔布斯的离世。一句网络帖子迅速走红：“上帝有三个苹果：一个诱惑了夏娃，一个砸醒了牛顿，一个被乔布斯咬了一口，并改变我们每个人看世界的方式。”材料一在《自然哲学的数学原理》的序言里，牛顿写道：理性力学应当是研究任何力所引起的运动和产生任何运动的力的科学。因此，本书被命名为自然哲学的数学原理。因为，自然哲学的一切难题都涉及通过各种运动现象来研究自然力，再通过这些自然力来解释其他现象。（1）材料中被“砸醒”后的牛顿的伟大发现是什么？牛顿的“众多发现”在人类文明史上产生了什么巨大的历史作用？（6分）发现：万有引力定律。作用：构成了近代力学体系，完成了人类对自然认识史上的第一次理论大综合。成为17世纪科学革命的主要成就；促进了近代物理学领域的进一步发展；促进工业革命的开展与启蒙运动的兴起。（6分）爱因斯坦与牛顿的对话（虚拟）爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学框架体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。牛顿：你比我更伟大，相对论在许多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为近代物理学的两大基础理论，相对论包容了我的三条运动定律及万有引力定律。爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。牛顿：哪有十全十美的理论，大家不用我们的理论，他们没有别的理论可用，圣人、神仙也要犯错误，你我都是凡人，你我的身躯已经溶入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。

（2）根据材料结合所学知识指出牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。他们留给人类的“灵魂”是什么？（4分）关系：牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律；相对论量对牛顿力学的继承与发展。灵魂：科学探究精神（4分）材料三“科学”一词起源于中国古汉语，原意为“科举之学”。到近代日本翻译西方著作，翻译英文science的时候，引用了中国古汉语的“科学”一词，意为各种不同类型的知识和学问。到了1893年，康有为引进并