第11课物理学的重大进展1

1、第11课 物理学的重大进展,(1)背景：,一. 经典力学,1.经典力学的奠基者,(2)成就：,天文学：,发现了自由落体定律,物理学,外力并不是维持运动状态的原因只是改变运动状态的原因,用自制的望远镜发现了许多星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。,思想条件：文艺复兴运动的影响,开创了以实验事实为根据的近代科学，成为实验科学的创始人，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。,(3)意义：,-伽利略,自然科学自身发展的需要,伽利略曾预言：“一门博大精深的科学已经启蒙，我在这方面的工作只是它的开始，那些比我更敏锐的人所用的方法和手段将会探索到各个遥远的角落。”,牛 顿 （16421727）,英国著名的

2、科学家，在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。1661到1665年就读于剑桥大学，1669年年仅26岁牛顿担任了剑桥大学的教授，1672年成为英国皇家学会会员，1703年成为学会主席，还担任过英国议会议员，被授予爵士称号。1727年逝世，国葬与威斯敏斯特教堂。,一. 经典力学,1.经典力学的奠基者-伽利略,2.经典力学的建立者-牛顿,(1)标志：,1687年自然哲学的数学原理,物体运动三大定律和万有引力定律,(2)主要内容:,(3)显著特征:,以实验为基础，以数学为表达形式的经典力学体系。,适用于宏观低速运动物体,(4)影响:,标志着近代科学的形成：,理论的科学性和预见性,2.经典力学

3、的建立者-牛顿,（3）应用：,根据牛顿理论的推测，发现了海王星和冥王星。,19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：“19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厦”。此观点对吗？,二. 相对论的创立,1.背景：,经典力学无法解释物体高速运动状态,1905年狭义相对论 1915年广义相对论（P55）,2.内容：,笑话： 有一次卓别林和爱因斯坦共同出席一次宴会都受到了热闹的欢迎，卓别林说：大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你,狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增加而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，

4、即会发生尺缩效应和钟慢效应。（1905年） 广义相对论认为，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。（1916年）,爱因斯坦（1879-1955）,20世纪最后一期时代周刊评选出“世纪人物”，这样称一位伟人：天才，政治难民，人道主义者，原子和宇宙谜的开启者，以其最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头。,1905年，爱因斯坦26岁，接连写下4篇改变整个20世纪物理学面貌的论文： 1.光的量子说（解释光电效应） 2.布朗运动（证明分子的存在） 3.狭义相对论（修正了牛顿力学） 4.质能互换律（E=mc2） 1916年，爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具创见也是最伟大的贡

5、献： 5.广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）,1905 神奇的一年,有高度社会责任感的人，通常是具有良心的智识者。让我们轻轻地伸出我们的手，抚摸一下爱因斯坦的滚烫的良心： 1939年8月2日，爱因斯坦出于对人类命运的极大关注，写信给罗斯福总统建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！”爱因斯坦就核武器问题的懊悔，代表了人类良知的高度，是人类良心发出的最强音。听爱因斯坦的自责之声，我们明白人类良知之宝贵,1955年 4月18日因主动脉瘤

6、破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼： 我们全都获益不浅， 全世界都感谢他的教诲； 那专属他个人的东西， 早已传遍广大人群。 他像行将陨灭的彗星， 光华四射， 把无限的光芒同他的光芒永相连结。他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200片带走。但至今没有结论。,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

7、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。,是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，深刻的揭示了时间和空间的本质属性,发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度,二. 相对论的创立,3.意义：,1.背景：,2.内容：,19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话： 普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！” 老师：“年轻人，物理学是一门已经完 成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”,对 话,三. 量子论的诞生和发展,1.背景：,19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现,实验表明微观粒子的运动不能用经典力学 的理论进行描述,2.诞生：,爱因斯坦利用量子理论解释光电效应,1900年，德国普朗克提出量子假说,3.发展：,波尔提出有关原子的量子理论,20世纪30年代，一门新的物理学分支量子力学建立起来,1）使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。,4、意义,2）它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。,3）它的提出，不仅推动了物理学自身的进