人教版必修《物理学的重大进展》PPT课件.ppt

1、第四单元第四单元 近代以来世界的科学发展历程近代以来世界的科学发展历程科学勃兴科学勃兴 进展辉煌进展辉煌转化生产转化生产 科技革命科技革命文艺复兴（文艺复兴（141416C16C） 思想解放思想解放-经典力学、相对论经典力学、相对论和量子论、进化论和量子论、进化论（1111、1212课）课）-三次科技革命（三次科技革命（1313课）课）科技历程科技历程2022-5-211【课程标准课程标准】 1、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地位。在近代自然科学理论发展中的历史地位。2、知道相对论、量子论的主要内容，认、知道相对论、量子论的主要内容，

2、认识其意义识其意义第第1111课课 物理学的重大进展物理学的重大进展伽利略伽利略 牛顿牛顿 爱因斯坦爱因斯坦 普朗克普朗克2022-5-212物理学发展的过程物理学发展的过程经典力学奠经典力学奠基者基者（17世纪初）世纪初）经典力学建经典力学建立者立者（17世纪晚世纪晚期）期）从经典力学发展到相对论、从经典力学发展到相对论、量子论量子论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略伽利略（意）（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）2022-5-213本课探究：探究一：经典力学探究一：经典力学 1 1、经典力学产生的背景、经典力学产生的背景 2 2、牛顿、伽

3、利略对近代物理学的贡献、牛顿、伽利略对近代物理学的贡献探究二：相对论和量子论探究二：相对论和量子论 1 1、相对论产生的背景、发展过程、意、相对论产生的背景、发展过程、意义义 2 2、量子论产生的背景、发展过程、意、量子论产生的背景、发展过程、意义义2022-5-214探究一、经典力学探究一、经典力学：1、经典力学产生的背景、经典力学产生的背景 2、牛顿、伽利略对近代物、牛顿、伽利略对近代物理学的贡献？理学的贡献？文艺复兴运动的影响文艺复兴运动的影响; ;资本主义的发展资本主义的发展; ;伽利略伽利略的贡献及作用的贡献及作用; ;1.背景背景2022-5-215物理学方面物理学方面 （2 2）

4、贡献）贡献A.A.外力并不是维持运动状态的原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；因，只是改变运动状态的原因； 天文学方面天文学方面 A.A.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人；利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人； (3)(3)意义意义：B.B.发现自由落体定律等定律；发现自由落体定律等定律；B.B.证明了哥白尼证明了哥白尼“日心说日心说”的正确性；的正确性；开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学的近代科学, ,为后来为后来经典力学经典力学的创立和发展的创立和发展奠奠定了基础。定了基础。2022-5-216一、经典力

5、学一、经典力学2 2、建立者、建立者牛顿牛顿(2)(2)物理学的成就：物理学的成就： 物体运动三大定律；万有引力定律；物体运动三大定律；万有引力定律； 形成了以实验为基础、以数学为表达形式的形成了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系；经典力学体系；1 1、奠基者、奠基者伽利略伽利略(1)(1)代表代表作：作：自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理标志着经典力学的成熟标志着经典力学的成熟(3)(3)意义：意义：经典力学体系对解释和预见物理现象，经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义，它的建立具有决定性意义，它的建立标志着近代标志着近代科学的形成。科学的形成。2022-5-217伽

6、利略伽利略（1564156416421642），），伟大的意大利物理学家和天伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科系和数学表述形式的近代科学，被誉为学，被誉为“近代科学之近代科学之父父”。他第一个把望远镜对。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了准天空进行观测，出版了星空使者星空使者一书。一书。16321632年，年，他出版了他出版了关于托勒密和哥关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话白尼两大世界体系的对话，把哥白尼的学说推到了最终把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。胜利的阶段。2022-

7、5-21816101610年，伽利略用望远镜发年，伽利略用望远镜发现有现有4 4颗卫星围绕着木星转。颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。全球科学界。 伽利略是第一位利用望远镜伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发观察天体的人。目前人类发现的现的1616颗木星卫星中，有颗木星卫星中，有颗叫颗叫“伽利略卫星伽利略卫星”。 木星和它的伽利略卫星木星和它的伽利略卫星 2022-5-219 他又发现太阳上有他又发现太阳上有黑子黑子，月球上有山脉月球上有山脉，为哥白尼的，为哥白尼的地球绕着太阳公转的地球绕着太阳公转的“日心说日心说”找到了有力证据找到了

8、有力证据。宗教法。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。年多后，伽伽利略临死前庭把他软禁在家，不准外出。年多后，伽伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！地球确实在围着太阳转！”他的他的努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！2022-5-2110 15901590年，年，伽俐略伽俐略在斜塔在斜塔的顶层做自由落体运动实的顶层做自由落体运动实验，让两个重量相差验，让两个重量相差1010倍倍的铁球，同时从塔顶落下，的铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地，因而，结果两球同时着地，因而，雄辩地一举雄辩地一举推翻推翻了束

9、缚人了束缚人们近们近20002000年的希腊学者年的希腊学者亚亚里士多德里士多德关于重量不同的关于重量不同的物体，其下落的速度也不物体，其下落的速度也不相同的相同的“物体下落速度与物体下落速度与重量成正比重量成正比”的理论。的理论。伽伽俐略开创了实验物理的新俐略开创了实验物理的新时代，时代，为经典力学的创立为经典力学的创立奠定基础。奠定基础。2022-5-2111牛顿牛顿出生于英国的林出生于英国的林肯郡，肯郡，16651665年毕业于著年毕业于著名的剑桥大学三一学院，名的剑桥大学三一学院，获得获得学士学士学位。三年后学位。三年后又获得又获得文学文学硕士学位。硕士学位。牛顿曾经长期担任英国牛顿曾

10、经长期担任英国皇家学会会长，他还担皇家学会会长，他还担任过英国议会任过英国议会议员议员，授，授予予爵士爵士称号。称号。17271727年，年，他病逝，被安葬于威斯他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。极高的荣誉。牛顿（牛顿（ 1642164217271727）2022-5-21122022-5-2113 第一件，用牛顿力学算第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。出地球的形状象只桔子。古希腊的亚里士多德认为地古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说据他的力学，说地球

11、是个扁地球是个扁球体，象只大桔子球体，象只大桔子。此言一。此言一出，学界哗然。地球那么大，出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。终于证实了牛顿的看法。用用力学能算出地球的形状，真力学能算出地球的形状，真是个奇迹。是个奇迹。历史上证实牛顿历史上证实牛顿力学的三件事力学的三件事2022-5-2114第二件，第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能长期以来到，人们一直认为

12、彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学哈雷用牛顿力学算出了算出了16821682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75757676年，年，由此预言它将在由此预言它将在17581758年再次出现。哈雷年再次出现。哈雷17051705年发表这年发表这个预言，当时他已个预言，当时他已4949岁，却要预言岁，却要预言5353年以后的事，岂年以后的事，岂非耸人听闻？可是非耸人听闻？可是17581758年这颗彗星果然如期出现，并年这

13、颗彗星果然如期出现，并被命名为被命名为哈雷彗星。哈雷彗星。2022-5-2115 17811781年天王星被年天王星被发现，科学家用牛发现，科学家用牛顿力学计算它的轨顿力学计算它的轨道，可是计算结果道，可是计算结果总是同观测纪录不总是同观测纪录不大相符。经反复核大相符。经反复核算，观测无误。那算，观测无误。那问题是否出现在牛问题是否出现在牛顿力学上面？顿力学上面？科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系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

14、的位置引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。和质量。18481848年年9 9月月2323日，柏林天文台台长用望远镜对准日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星那个位置，一下子就看到了一颗新的行星海王星海王星。第三件：第三件： 用牛顿力学算出了一颗用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置未知行星的位置2022-5-2116探究二、相对论的创立：背景、探究二、相对论的创立：背景、过程、意义过程、意义1 1、背景、背景2 2、过程、过程（1 1）19051905年提出狭义相对论年提出狭义相对论( (内容内容) )（2 2）19161916年，完成广义相对论的最

15、终形式年，完成广义相对论的最终形式( (内容内容) ) P56P563 3、意义、意义(2)19(2)19世纪科学得到了飞速发展，世纪科学得到了飞速发展，经典力学无法解释研究中遇到的一经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题些新问题, ,面临挑战。面临挑战。(1)19(1)19世纪末三大发现：世纪末三大发现：x x射线、射线、放射性和电子；放射性和电子；2022-5-2117爱因斯坦根据相对论的观爱因斯坦根据相对论的观点提出点提出质能转换理论质能转换理论后，后，曾致信美国总统罗斯福，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制建议美国研制原子弹原子弹，以，以便在二战中尽快战胜法西便在二战中尽快战胜法西斯国

16、家。斯国家。19451945年年8 8月，美国月，美国先后在日本的广岛、长畸先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。全世界震惊。2022-5-21181 1、背景、背景2 2、诞生、诞生普朗克普朗克提出量子假说（提出量子假说（19001900年），宣告量子论诞年），宣告量子论诞生生爱因斯坦爱因斯坦用量子理论成功解释光电用量子理论成功解释光电效应；效应；玻尔玻尔提出有关原子的量子理论；提出有关原子的量子理论；2020世纪世纪3030年代，年代，量子力学量子力学建立。建立。

17、探究三、量子论：背景、过程、探究三、量子论：背景、过程、意义意义3 3、发展、发展微观粒子的运动不能用经典力学的原理说微观粒子的运动不能用经典力学的原理说明明2022-5-21191 1）使人类对）使人类对微观世界微观世界的基本的基本认识认识取得革命性的取得革命性的进步，成为进步，成为2020世纪最深刻、最有成就的科学理论世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。之一。4 4、意义、意义2 2）它与相对论一起，构成了）它与相对论一起，构成了现代物理学的基础现代物理学的基础。3 3）弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界）弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，它们的提出，不仅推动了物理学方

18、面的不足，它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔了人们的视野，自身的进步，而且开阔了人们的视野，改变了改变了人们认识世界的角度和方式人们认识世界的角度和方式。2022-5-21201、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，、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主要是因为否定了经典力学的绝对时空观 揭示了时揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性间、空间并非绝对不变的本质属性 打破了经典力学体打破了经典力学体系的局限系的局限 性性 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界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深入到微观世界

19、A、 B、 C、 D、2、 现代自然科学和现代技术革命的基础是现代自然科学和现代技术革命的基础是A、牛顿力学、牛顿力学 B、相对论、相对论 C、量子假说、量子假说 D、量子理论、相对论、量子理论、相对论AD2022-5-21213、下列表述不正确的是、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、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、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、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、量子理论使人类对微观

20、世界的基本认识有了革命性的进步进步4、海王星的发现是根据、海王星的发现是根据A、哥白尼日心说的推算、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测、牛顿理论的推测C、法拉第演说计算、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示CB2022-5-2122 5（2011年江苏高考）年江苏高考）菲利普菲利普费尔南德兹费尔南德兹一阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他一阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，的宇宙里，“每一种现象都带有欺骗性。每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。的径迹其实缠绕宇宙。”这位科学家是这位科学家是 A伽利略伽利略 B达尔文达尔文 C牛顿牛顿 D爱因斯坦爱因斯坦D2022-5-2123谢 谢!2022-5-21242022-5-2125