人民版必修三专题七第一课近代物理学的奠基人和革命者(共36张)课件.ppt

1、恩格斯评价恩格斯评价 自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行为，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他教谕的革命行为，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书（虽然是胆怯地而且可说是只在临终时）来向用这本书（虽然是胆怯地而且可说是只在临终时）来向自然事物方面的教会权威挑战，从此自然科学便开始从自然事物方面的教会权威挑战，从此自然科学便开始从神学中解放出来。神学中解放出来。*哥白尼哥白尼“日心说日心说”的提出的提出近代科学的开端近代科学的开端*伽利略伽利略近代实验科学的奠基者近代实验科学的奠基者4伽利略对亚里士多德力学观的否定 亚里士多德的

2、力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。伽利略在宗教裁判所受审判伽利略在宗教裁判所受审判 在在16331633年年被罗马宗教裁判被罗马宗教裁判所强迫在写有所强迫在写有“我悔恨我的过我悔恨我的过失，宣传了地球运动的邪说失，宣传了地球运动的邪说”的的“悔罪书悔罪书”上签字，并被判上签字，并被判刑入狱（后不久改为在家监刑入狱（后不久改为在家监禁）。这使他的身体和精神都禁）。这使他的身体和精神都受到很大的摧残。但他仍然致受到很大的摧残。但他仍然致力于力学的研究工作。力于力学的研究

3、工作。16371637年年双目失明。双目失明。16421642年他由于寒热年他由于寒热病在孤寂中离开了人世，时年病在孤寂中离开了人世，时年7878岁。（时隔岁。（时隔347347年，罗马教皇年，罗马教皇J.J.保罗二世代表罗马教廷于保罗二世代表罗马教廷于19791979年年宣布承认对伽利略的压宣布承认对伽利略的压制是错误的，并为他制是错误的，并为他“恢复名恢复名誉誉”。）。）牛顿运动三大定律牛顿运动三大定律万有引力定律万有引力定律自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理16421727艾萨克艾萨克牛顿牛顿 我不知道在别人看来，我是什么我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就样的

4、人；但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。海洋，却全然没有发现。F=maF=Gm1m2r2自然哲学自然哲学的的数学原理数学原理牛顿为牛顿为工业革命工业革命创造了一把科学的钥匙，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。瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。Nature and Nature law lay hid

5、 in night;God said,Let Newton be,and all was light.自然与自然的定律，自然与自然的定律，都隐藏在黑暗之中；都隐藏在黑暗之中；上帝说上帝说 让牛顿来吧让牛顿来吧!“于是，一切变为光明。于是，一切变为光明。诗人诗人亚历山大亚历山大波普波普(Alexander Pope)为牛为牛顿写下了以下这段墓志铭顿写下了以下这段墓志铭:在美国学者在美国学者麦克麦克哈特哈特所著的所著的影响人类历影响人类历史进程的史进程的100100名人排行榜名人排行榜，牛顿名列第，牛顿名列第2 2位，仅位，仅次于次于穆罕默德穆罕默德。2003 2003年，英国广播公司在一次全球性

6、的评选年，英国广播公司在一次全球性的评选最伟大的英国人活动当中，牛顿被评为最伟大的最伟大的英国人活动当中，牛顿被评为最伟大的英国人之首。英国人之首。在在20052005年，英国皇家学会进行了一场年，英国皇家学会进行了一场“谁是谁是科学史上最有影响力的人科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被的民意调查，牛顿被认为比认为比阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦爱因斯坦更具影响力。更具影响力。1、构成近代力学体系基构成近代力学体系基础，成为近代物理学的础，成为近代物理学的重要支柱重要支柱2 2、是自然认识史上的第、是自然认识史上的第一次理论大综合一次理论大综合运用观察、实验和推理运用观察、实验和推理 奠奠 基

7、基 人人3 3、推动了工业革命和欧、推动了工业革命和欧洲启蒙运动发展洲启蒙运动发展 认识史上的飞跃认识史上的飞跃摆脱神学、权威的束缚摆脱神学、权威的束缚17-17-18C18C推动第二次科推动第二次科技革命到来技革命到来当历史步入当历史步入1919世纪世纪1919世纪经典物理学达到巅峰状态，在人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，年轻的德国人普朗克和他的老程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老师发生了一段对话：师发生了一段对话：普朗克：普朗克：“老师，我准备把我的一生都老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！献

8、给物理理论学！”老师：老师：“年轻人，物理学是一门已经完年轻人，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。都献给这门学科，太可惜了。”“我并不期望发现新大陆，只希我并不期望发现新大陆，只希望理解已经存在的物理学基础，望理解已经存在的物理学基础，或许能将其加深。或许能将其加深。”（德语原文：（德语原文：Ich hege nicht den Wunsch,Ich hege nicht den Wunsch,Neuland zu entdecken,Neuland zu entdecken,sondern lediglic

9、h,die sondern lediglich,die bereits bestehenden bereits bestehenden Fundamente der Fundamente der physikalischen Wissenschaft physikalischen Wissenschaft zu verstehen,vielleicht zu verstehen,vielleicht auch noch zu vertiefen.auch noch zu vertiefen.）量子论确实深奥难懂，甚至连量子论量子论确实深奥难懂，甚至连量子论奠基人之一的玻尔都说：奠基人之一的玻尔

10、都说：“如果谁不为量如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。论。”从从根本上改变根本上改变近代物理学的近代物理学的传统观念传统观念声学、光声学、光学、电磁学、电磁学、热学、热学学1919世纪世纪4 4岁的爱因斯坦，岁的爱因斯坦，刚开口说话不久刚开口说话不久1414岁的爱因斯坦，岁的爱因斯坦，语言方面并不出色，语言方面并不出色，但自然科学十分出但自然科学十分出众，并且爱上莫扎众，并且爱上莫扎特的音乐。特的音乐。19051905年，年，2626岁的爱岁的爱因斯坦发表六篇划因斯坦发表六篇划时代的论文，光的时代的论文，光的波粒二象性与狭义波粒二象性与狭义

11、相对论就是在此时相对论就是在此时提出。提出。（18791955）阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦爱因斯坦 为纪念爱因斯坦的理论发表为纪念爱因斯坦的理论发表100100周年，周年，20052005年被定为年被定为“世界物理年世界物理年”1921 1921年，诺贝尔物理学奖的公告中年，诺贝尔物理学奖的公告中并没有提及相对论，因为这一理论在当并没有提及相对论，因为这一理论在当时仍受争议。甚至有诺贝尔获奖者威胁时仍受争议。甚至有诺贝尔获奖者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获奖章。已获奖章。但但19191919年发生的日全食已经为验证相年发生的日全食已经为验证相对论提供

12、了契机，并且观测结果也有利对论提供了契机，并且观测结果也有利于爱因斯坦，英国皇家学会会长汤姆逊于爱因斯坦，英国皇家学会会长汤姆逊说：说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就，也许就是最伟大的成上最伟大的成就，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛，而是发现了就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。新的科学思想的新大陆。”19301930年，德国出版了一本批判相对论的年，德国出版了一本批判相对论的书，书名叫做书，书名叫做一百位教授出面证明爱一百位教授出面证明爱因斯坦错了因斯坦错了。爱因斯坦闻讯后，仅仅。爱因斯坦闻讯后，仅仅耸耸肩道：耸耸肩道：

13、“100100位？干吗要这么多人？位？干吗要这么多人？只要能证明我真的错了，哪怕是一个人只要能证明我真的错了，哪怕是一个人出面也足够了。出面也足够了。”“按照我的见解，他也许比牛顿伟大，按照我的见解，他也许比牛顿伟大，因为他对于科学的贡献，更加深刻地因为他对于科学的贡献，更加深刻地进入了人类思想基本概念的结构中。进入了人类思想基本概念的结构中。”朗之万朗之万E=mc2我不知道第三次世界大战我不知道第三次世界大战用什么武器，但是第四次世界用什么武器，但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头大战人们将只会用木棒和石头打仗了。打仗了。钟慢效应钟慢效应尺缩效应尺缩效应从根本上改变近代物理学从根本上改变

14、近代物理学的传统观念的传统观念声学、光学、声学、光学、电磁学、热电磁学、热学学1919世纪世纪*反映反映物体高速运动物体高速运动的客观的客观规律，对牛顿力学的继承和规律，对牛顿力学的继承和发展发展*全新的时空观、运动观和全新的时空观、运动观和物质观，是人类物质观，是人类思想发展思想发展史史的一次根本性变革的一次根本性变革29相对论建立的意义相对论建立的意义（1 1）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、揭示了空间、时间的可变性时间的可变性，时空的变化和时空结构同物时空的变化和时空结构同物质的运动

15、和状态密不可分质的运动和状态密不可分。（2 2）这种全新的时空观、运动观和物质观的形）这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是成，是人类思想发展史中的一次根本性变革人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响。对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响。（3 3）相对论）相对论同量子理论同量子理论一起，构成了一起，构成了现代物理现代物理学的基本理论框架学的基本理论框架。爱因斯坦在英国哲学家罗素爱因斯坦在英国哲学家罗素发起的呼吁用和平方式解决国际冲突的宣言上签字，发起的呼吁用和平方式解决国际冲突的宣言上签字，当天夜里因脑溢血逝世。当天夜里因脑溢血逝世。19221922年

16、冬天，他应邀到日本讲学，往返途中，年冬天，他应邀到日本讲学，往返途中，两次经过上海，一共停留了三天，亲眼看到了处于两次经过上海，一共停留了三天，亲眼看到了处于苦难中的中国，并寄予深切的同情。他在旅行日记苦难中的中国，并寄予深切的同情。他在旅行日记中记下中记下“悲惨的图象悲惨的图象”和他的感慨：和他的感慨：“在外表上，在外表上，中国人受人注意的是他们的勤劳，是他们对生活方中国人受人注意的是他们的勤劳，是他们对生活方式和儿童福利的要求的低微。他们要比印度人更乐式和儿童福利的要求的低微。他们要比印度人更乐观，也更天真。但他们大多数是负担沉重的：男男观，也更天真。但他们大多数是负担沉重的：男男女女为每

17、日五分钱的工资天天在敲石子。他们似乎女女为每日五分钱的工资天天在敲石子。他们似乎鲁钝得不理解他们命运的可怕。鲁钝得不理解他们命运的可怕。”他认为，这是地球上最贫困的民族，他们被残他认为，这是地球上最贫困的民族，他们被残酷地虐待着，他们所受的待遇比牛马还不如。酷地虐待着，他们所受的待遇比牛马还不如。从这些近现代伟大的物理学家及其成就中，从这些近现代伟大的物理学家及其成就中，你能得出什么认识？你能得出什么认识？人类对自然的认识不断深入，改造自然的能力不断提高人类对自然的认识不断深入，改造自然的能力不断提高新的研究成果不断涌现新的研究成果不断涌现不断突破权威，超越前人不断突破权威，超越前人对科学的不

18、懈追求和严谨务实、坚持真理的科学精神对科学的不懈追求和严谨务实、坚持真理的科学精神*归纳近代以来科学的特点归纳近代以来科学的特点1 1、重实验、推理、重实验、推理2 2、重理论抽象、重理论抽象3 3、富有预见性、富有预见性“根据这一理论，将时间和空间说根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。的运动而改变。对于门外汉来对于门外汉来说，这些观点说，这些观点通常用不能理解通常用不能理解的数学公式解释的数学公式解释表明科学已经表明科学已经达到了能被人类所知的界限。达到了能被人类所知

19、的界限。”上上述述“理论理论”的主要意义是的主要意义是A A开创了以实验为基础的近代科学开创了以实验为基础的近代科学 B B预见海王星存在的准确性预见海王星存在的准确性C C弥补经典力学对时空认识的不足弥补经典力学对时空认识的不足 D D发现能量辐射的运动原则发现能量辐射的运动原则C19191919年英国泰晤士报年英国泰晤士报曾刊登标题文章曾刊登标题文章“科科学革命学革命”，两个副标题是，两个副标题是“宇宙新理论宇宙新理论”、“牛顿牛顿观念的破产观念的破产”。具有。具有“科科学革命学革命”意义的理论是意义的理论是A A日心说日心说B B量子论量子论 C C经典力学经典力学D D相对论相对论D哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是论的共同之处是A A得到了科学实验的验证得到了科学实验的验证 B B改变了人类对自然世界的认识改变了人类对自然世界的认识C C推动了技术的重大突破推动了技术的重大突破 D D科学地概括出物质运动的定律科学地概括出物质运动的定律B