2014-2015学年高中历史同步课件：4.11物理学的重大进展47张（人教新课标必修3）.ppt

1、第四单元近代以来世界的科学发展历程 传统科技与近代科技项目项目传统科技传统科技近代科技近代科技考察考察对象对象把自然界作为一个整体把自然界作为一个整体把自然界划分为不同的领域把自然界划分为不同的领域和侧面，分门别类加以研究，和侧面，分门别类加以研究，逐步形成以某一类自然现象逐步形成以某一类自然现象为研究对象的自然科学的各为研究对象的自然科学的各门学科门学科研究研究手段手段依靠直观感受和哲学思依靠直观感受和哲学思辨对自然界提出种种猜测辨对自然界提出种种猜测依靠科学实验来检验和发展依靠科学实验来检验和发展科学理论，应用数学方法使科学理论，应用数学方法使科学知识日益精确化科学知识日益精确化科学科学与

2、技与技术的术的关系关系科学与技术相分离。科学与技术相分离。科学与技术从一开始就相互科学与技术从一开始就相互联系，并逐步走向密切结合，联系，并逐步走向密切结合，技术在科学的指导和推动下技术在科学的指导和推动下取得了长足进步。取得了长足进步。近代科学是在收集材料的基础上，从现象深入到本质，从经验定律上升为系统的科学理论。传统科学基本属于现象的描述和经验的总结，没有形成系统的理论和相对独立的科学体系。概念第四单元近代以来世界的科学发展历程科学勃兴进展辉煌转化生产科技革命文艺复兴思想解放-经典力学、相对论和量子论、进化论（11、12课）-三次科技革命（13课）科技历程第 1 课物理学的重大进展第 四

3、单 元古希腊科学家亚里士多德物理学的曲折发展“落体的速度与重量成正比”“物体从来都是静止的，除非你用力推它才开始运动”一.经典力学1.经典力学的奠基者-伽利略伽 利 略（15641642）意大利的物理学家和天文学家。自幼聪明好学，遇事好寻根问底。从不迷信教会权威或盲从他人。一.经典力学1.经典力学的奠基者-伽利略(1)成就：天文学：发现了定律物理学只是改变运动状态的原因用自制的发现了许多星体，证明了哥白尼提出的的正确性。外力自由落体望远镜“日心说”有人记载伽利略曾在意大利比萨斜塔上作过自由落体的实验。结果两个重量相差10倍的球同时落地，证明了亚里士多德的观点是错误的。“两个铁球同时落地！”提出

4、日心说，否定亚里士多德的地心说，掀起天文学的革命，从根本上动摇了宗教神学的理论基础。信奉“日心说”的布鲁诺(1548-1600)被教会以火刑处死。哥白尼（1473-1543）1632年他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话1633年，罗马教皇召令伽里略到罗马受审，强迫他签字“悔过”并放弃哥白尼学说。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。开创了以为根据的近代科学,为后来的创立和发展奠定了基础。一.经典力学1.经典力学的奠基者-伽利略(1)成就：(2)意义：实验事实经典力学一.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-牛顿牛

5、顿（16421727）英国著名的科学家，在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。他曾长期担任英国皇家学会会长，还担任过英国议会议员，被授予爵士称号。牛顿有哪些重要贡献？光学：牛顿色盘；“微粒说”。数学：微积分学；二项式定理。天文学：反射望远镜；潮汐，地球形状，岁差。物理学：运动三大定律；万有引力定律。牛顿所处时代（17世纪中叶至18世纪初）的时代特征 经济上：资本主义发展到手工工场时期政治上：资本主义制度在英国确立思想上：启蒙运动逐渐兴起和发展一.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：。自然哲学的数学原理物体运动和定律(2)主要内容:(3)显著特征:以

6、为基础，以为表达形式适用于物体三大定律万有引力实验数学宏观低速(4)影响:标志着近代科学的形成：理论的科学性和预见性使人类获得了用理性解决问题的自信，促进了启蒙运动的发展，促进了人类的思想解放促进英国工业革命产生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 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法A.B.C.D.二.相对论的创立1.背景：“物理学危机”“物理学危机”1919世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理学家表示：学家表示：“1919世纪已经将物理大厦全部建成，今后物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

7、。理学家只是修饰和完美这座大厦。”但是，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是但是，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是XX射射线、放射性和电子线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机物理学危机”。过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时间和空间过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时间和

8、空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。似乎宇宙间存是绝对的，两者是没有任何直接联系的。似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟，在任何情况下，速率永远在着一个永远走动着的大钟，在任何情况下，速率永远相同，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。相同，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。爱因斯坦（18791955）1879年诞生在德国诞生在德国的一个犹太人家中。1894年举家迁居意大利米兰。1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学。19011901年年入瑞士国籍入瑞士国籍；1914年任柏林大学教授，1933年因受纳粹迫害而移居美国，19401940年入美国国籍年入美国国籍，1955年4月18日逝

9、世。爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家，他不但创立了相对论，还提出了光量子的概念，得出了光电效应的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本质，为量子力学的建立奠定了基础。为此荣获1921年度的诺贝尔物理学奖。同时，他还证明了热的分子运动论，提出了测定分子大小的新方法。然而就是这样一位光彩夺目的人物，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。在整个中小学时代却常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”，“心不在焉，想入非非”。中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成”，勒令他退了学。16岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、数学成绩很好，但由于需要死记硬背的

10、科目考砸了锅，只得名落孙山。第二年进入大学后，他擅自“刷掉了”很多课程，只以“极大的兴趣”去听某些课和在家里自学。曾被数学教授称为“懒狗”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行。成功的秘诀一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一 个公式给他：Axyz爱因斯坦解释道：“A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表正确的方法”“z代表什么？”青年迫不及待地问。“代表少说废话。”爱因斯坦说。二.相对论的创立1.背景：“物理学危机”狭义相对论和广义相对论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

11、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说明了相对论深奥难懂，而且有悖于人们的日常生活狭义相对论：钟慢效应和尺缩效应什么是广义相对论？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。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。但是，

12、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。”1.相对论否定了经典力学的绝对时空观；2.相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（否定了发展了）是人类思想史上的一次根本性变革（全新的时空观、运动观和物质观的形成，对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响）二.相对论的创立3.意义：1.背景：2.内容：加热到不同温度的物体发出不同颜色的光科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。1900年，

13、为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普朗克提出了量子假说：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。普朗克生于德国基尔。1879年在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。由于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。普朗克是德国人所具有的最好品质的范例：诚恳，忠于职守，他的业余爱好是音乐，在这方面表现了专业艺术才干；另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登山运动。普朗克（18581947）三.量子论的诞生和发展1.背景：19世纪末20世纪初，和的发现实验表明的运动不能用的理论进行描述2.诞生：利用量子理论解释光电效应年，德国提出量子假说3.发展：提出有关原子

14、的量子理论电子放射线微观粒子经典力学1900普朗克爱因斯坦玻尔4.建立：年代，一门新的物理学分支-建立起来5.意义：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见书最后一段20世纪30量子力学伽利略（奠基）牛顿（建立）经典力学相对论爱因斯坦量子论普朗克等启示：1、尊重事实，不迷信权威、勇于探索创新的科学精神。2、科学发展并不是一帆风顺的，但科学终将战胜愚昧和迷信。3、我们不要被常识和日常经验所蒙蔽，要学会辩证看问题。4、认识人们对任何一种新生事物的认识都是一个极其艰难的过程。5、没有学术的民主和思想的自由

15、，科学就不会繁荣6、伽利略被称为“天上的哥伦布”，这是因为他 A发现落体定律 B为经典力学奠基 C在天文学方面作出贡献 D注重实践和实验 伽利略被认为是真正具有近代科学精神的第一人，主要是因为他 A引发近代自然科学革命 B推翻天主教会的宇宙观 C继承和发展了哥白尼的思想 D开创了从实验中认识自然的方法 历史学家认为：“17世纪后期科学革命的胜利为启蒙运动提供了先决条件。”据此判断，启蒙运动在科学思想方面最重要的先驱者是 A、达尔文B、牛顿 C、伽利略D、爱因斯坦“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的

16、发现 A.推动了天文学的发展 B.使人类彻底摆脱了神学的影响 C.促进了人类的思想解放 D.使人类开始关注现实世界（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 否定了经典力学的绝对时空观揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性打破了经典力学体系的局限性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AA、BB、CC、DD、（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（4）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