从经典力学到量子力学(说课)课件.pptx

1、第1111课 物理学的重大突破说课稿A 课前设计和准备知识和教材准备A 课前设计和准备知识和教材准备19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线-1895年、放射线-1896年、电子-1897年）逻辑逻辑+实验+数学=近代科学方法突破自然界无跳跃的原则和光电效应的解释A 课前设计和准备知识和教材准备学生准备问题：为什么会想挑战经典物理学？为何能够突破牛顿绝对静止的时空观和传统物理学的束缚？十二岁的爱因斯坦为什么要挑战欧几里得？问题：宇宙是未知的，万物皆有变数，理论公式多都无法为确定您又为何如此肯定上帝不掷骰子？您认为您在索尔维会议上和玻尔进行的大辩论，您们双方共同的目的是什么？A 课前设计和准

2、备知识和教材准备学生准备课前目标设计核心素养历史解释：区分史实与解释，能对各种历史解释加以理解和评析能够客观论述历史事件、人物和现象，有理有据表达自己的看法能从历史表象中发现问题，对历史事物之间的因果关系做出解释能够以全面、客观、辩证、发展的眼光加以看待和评判现实社会与生活中的问题科学三要素科学的目的寻找规律科学的方法逻辑化、实证性、定量化科学的精神质疑、独立、唯一1、导入结尾和历史解释（核心素养）B本课设计重点及实践情况 2005 2005年年1111月月2323日晚，皇日晚，皇家学会在一场家学会在一场“(牛顿和爱因牛顿和爱因斯坦斯坦)谁才是最伟大的科学家谁才是最伟大的科学家”的辩论后，公布

3、了调查结果。的辩论后，公布了调查结果。调查问题有两个：调查问题有两个：在当时所处时代环境下，牛在当时所处时代环境下，牛顿和爱因斯坦哪一位对科学顿和爱因斯坦哪一位对科学作出了更大贡献？作出了更大贡献？哪一位对人类的积极影响更哪一位对人类的积极影响更大？大？牛顿爱因斯坦时代背景科学贡献影响意义 结果显示，结果显示，在此番竞争中，爱在此番竞争中，爱因斯坦因斯坦“全面败退全面败退”。对于第一个。对于第一个问题，问题，61.8%61.8%的普通民众认为，牛顿的普通民众认为，牛顿对科学的贡献更大。而在对科学的贡献更大。而在345345名科学名科学家的投票结果中，牛顿的优势更为家的投票结果中，牛顿的优势更为

4、明显，明显，86.2%86.2%的人认为他在科学上的的人认为他在科学上的贡献更重要。至于第二个问题，牛贡献更重要。至于第二个问题，牛顿依然以顿依然以50.1%50.1%的民众票数和的民众票数和60.9%60.9%的科学家票数胜出。的科学家票数胜出。由此，牛顿全由此，牛顿全面胜出。面胜出。你怎么看待这个结果？你认为谁更伟大？2、科学革命不只是科学突破，更是科学方法的确立一、经典力学的建立1 1、中世纪的物理学（亚里士多德的逻辑+观察）2.2.伽利略：逻辑伽利略：逻辑+实验 自由落体定律（奠基）3.3.牛顿：牛顿：运动三定律和万有引力定律（建立）自然哲学的数学原理（数学表达方式-定量定理分析）第1

5、111课物理学的重大突破逻辑逻辑+实验+数学=近代科学方法近代科学方法=逻辑性+实证性+定量性政治：（欧美）民主和法制的基本建立 经济：第一、二次工业革命的巨大成就教育：普遍的大学科研教育体制提供的人才群理论基础：电磁学等学科及理论的突破直接条件：19世纪末20世纪初物理学的三大发现 （X射线-1895年、放射线-1896年、电子-1897年）建造一座新颖的金属凯旋拱门来为现代科学和法国工业增光。这座拱门会给人独特的印象，会超过历史上各种凯旋门形式。埃菲尔电子的发现者JJ 汤普森 电磁感应-法拉第电磁方程式-麦克斯韦“镭”放射线-居里夫妇X光-伦琴 20世纪初年物理学发展的主要动力，是因为19

6、世纪以前大家所讨论的经典物理，是日常生活尺度的物理，适用于宏观的世界，但是将它用在微观世界里面之后，发现有些地方不对头，于是产生了20世纪的革命。-杨振宁谈爱因斯坦 我并非比别人更有天赋，我只是比一般人更有好奇心，在找到答案之前不会放弃。A.爱因斯坦4、索尔维会议的补充及意图前排左起：前排左起：I.朗缪尔、朗缪尔、M.普朗克普朗克、M.居里夫人、居里夫人、H.A.洛伦兹、洛伦兹、A.爱因斯坦爱因斯坦、P.朗之万、朗之万、Ch.E.古伊、古伊、C.T.R.威尔逊、威尔逊、O.W.里查逊（里查逊（O.W.Richardson）中排左起：中排左起：P.德拜德拜、M.克努森、克努森、W.L.布拉格、布

7、拉格、H.A.克莱默、克莱默、P.A.M狄拉克、狄拉克、A.H.康普顿、康普顿、L.德布罗意（德布罗意（L.de Broglie）、）、M.波恩、波恩、N.玻尔（玻尔（N.Bchr）后排左起：后排左起：A.皮卡尔德、皮卡尔德、E.亨利厄特、亨利厄特、P.埃伦费斯特、埃伦费斯特、Ed.赫尔岑、赫尔岑、Th.顿德尔、顿德尔、E.薛定谔、薛定谔、E.费尔夏费尔德、费尔夏费尔德、W.泡利、泡利、W.海森堡、海森堡、R.H.否勒、否勒、L.布里渊布里渊上帝不掷骰子！第五届索尔维会议召开，主题是光子和电子。德布罗意说：粒子是波场中的一个奇异点，波引导着粒子运动。泡利狠狠批评这个理论，举出一系列实验结果反驳

8、德布罗意，德布罗意被迫放弃自己的观点。海森伯和波恩说：我们主张量子力学是完备的，它的基本物理假说和数学假设不能进一步修改。他们攻击薛定谔的电子云。薛定谔承认自己的计算不完美，但谈论电子轨道是胡扯。“讨论很快就变成一场爱因斯坦和玻尔之间的决斗。“我们一般在旅馆用早餐就见面，于是爱因斯坦就描绘一个思维实验，他认为从中可以清楚地看出歌本哈根解释的内部矛盾。”“一般来说玻尔在傍晚的时候就对这些理想实验完全心中有数，他会在晚餐时把它们分析给爱因斯坦听。爱因斯坦对这些分析提不出反驳，但在心里他是不服气的。”（海森伯的回忆）“科学的发展以及精神的创造性都要求一种自由，这种自由在于思想独立于权威和社会的偏见的限制！”-A.爱因斯坦 对权威的盲目崇拜是对真理最大的敌人。-A.爱因斯坦 我并非比别人更有天赋，我只是比一般人更有好奇心，在找到答案之前不会放弃。A.爱因斯坦5、通过爱因斯坦的名言总结科学精神科学三要素科学的目的寻找规律科学的方法逻辑化、实证性、定量化科学的精神质疑、独立、唯一