高中历史-第四单元第11课-物理学的重大进展课件1-新人教版必修3.ppt
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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 传统科技与近代科技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,
2、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。近代科学近代科学是在收集材料的基础上,从现象深入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。到本质,从经验定律上升为系统的科学理论。传统科学传统科学基本属于现象的描述和经验的总结,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。没有形成系统的理论和相
3、对独立的科学体系。概念概念第四单元第四单元 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 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)科技历程科技历程第第 1 1 课课 物理学的重大进展物理学的重大进展第第 四四 单单 元元古希腊科学家古希腊科学家亚里士多德亚里士多德物理学的曲折发展物理学的曲折发展“落体的速度与重量成正比落体的速度与重量成正比”“物体从来都是静止的,除物体从来都是静止的,除非
4、你用力推它才开始运动非你用力推它才开始运动”一一.经典力学经典力学1.1.经典力学的奠基者经典力学的奠基者-伽利略伽利略伽 利 略(15641642)意大利的物理学家和天文学家。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。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。从不迷信教会权威或盲从他人。一一.经典力学经典力学1.1.经典力学的奠基者经典力学的奠基者-伽利略伽利略(1)(1)成就:成就:天文学:天文学:发现了发现了 定律定律物理学物理学 只是改变运动状态的原因只是改变运动状态的原因用自制的用自制的 发现了许多星体,证明了哥发现了许多星体,证明了哥白尼提出的白尼提
5、出的 的正确性。的正确性。外力外力自由落体自由落体望远镜望远镜“日心说日心说”有人记载伽利略曾在有人记载伽利略曾在意大利比萨斜塔上作过自意大利比萨斜塔上作过自由落体的实验。结果两个由落体的实验。结果两个重量相差重量相差10倍的球同时落倍的球同时落地,证明了亚里士多德的地,证明了亚里士多德的观点是错误的。观点是错误的。“两个铁球同时落地!两个铁球同时落地!”提出提出日心说日心说,否定亚里士多德,否定亚里士多德的地心说,掀起天文学的革命,从的地心说,掀起天文学的革命,从根本上动摇了宗教神学的理论基础。根本上动摇了宗教神学的理论基础。信奉信奉“日心说日心说”的的布鲁诺布鲁诺(1548-1600)(1
6、548-1600)被教会以火刑处死。被教会以火刑处死。哥白尼(哥白尼(1473-15431473-1543)16321632年他出版了年他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话的对话16331633年,罗马教皇召令伽里略到罗马受审,强年,罗马教皇召令伽里略到罗马受审,强迫他签字迫他签字“悔过悔过”并放弃哥白尼学说。伽利略受审近并放弃哥白尼学说。伽利略受审近300300年后,即年后,即19281928年,罗马教皇才在公开集会上承认对伽利年,罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的审判是错误的略的审判是错误的 。开创了以开创了以 为根据的近代科学为根据的近代科学,为后
7、为后来来 的创立和发展奠定了基础。的创立和发展奠定了基础。一一.经典力学经典力学1.1.经典力学的奠基者经典力学的奠基者-伽利略伽利略(1)(1)成就:成就:(2)(2)意义:意义:实验事实实验事实经典力学经典力学一一.经典力学经典力学1.1.经典力学的奠基者经典力学的奠基者-伽利略伽利略2.2.经典力学的建立者经典力学的建立者-牛顿牛顿牛牛 顿顿(1642172716421727)英国著名的科学家,英国著名的科学家,在物理学、数学、天文学在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。等方面都作出了卓越贡献。他曾长期担任他曾长期担任英国皇家学英国皇家学会会长会会长,还担任过英国议,还担任过英国
8、议会议员,被授予会议员,被授予爵士称号爵士称号。牛顿有哪些重要贡献?牛顿有哪些重要贡献?光光 学:牛顿色盘;学:牛顿色盘;“微粒说微粒说”。数数 学:微积分学;二项式定理。学:微积分学;二项式定理。天文学:反射望远镜;天文学:反射望远镜;潮汐,地球形状,岁差。潮汐,地球形状,岁差。物理学:运动三大定律;万有引力定律。物理学:运动三大定律;万有引力定律。牛顿所处时代牛顿所处时代(1717世纪中叶至世纪中叶至1818世纪初)世纪初)的时代特征的时代特征 经济上:经济上:资本主义发展到手工工场时期资本主义发展到手工工场时期政治上:政治上:资本主义制度在英国确立资本主义制度在英国确立思想上:思想上:启
9、蒙运动逐渐兴起和发展启蒙运动逐渐兴起和发展一一.经典力学经典力学1.1.经典力学的奠基者经典力学的奠基者-伽利略伽利略2.2.经典力学的建立者经典力学的建立者-牛顿牛顿(1)(1)标志:标志:。自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理物体运动物体运动 和和 定律定律(2)(2)主要内容主要内容:(3)(3)显著特征显著特征:以以 为基础,以为基础,以 为表达形式为表达形式适用于适用于 物体物体三大定律三大定律万有引力万有引力实验实验数学数学宏观低速宏观低速(4)(4)影响影响:标志着近代科学的形成:标志着近代科学的形成:理论的科学性和预见性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使人类
10、获得了用理性解决问题的自信,促进了启蒙运动的发展,促进了信,促进了启蒙运动的发展,促进了人类的思想解放人类的思想解放 促进英国工业革命产生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,最显著的特征是比,最显著的特征是 注重实验注重实验 数学化数学化 体现微观世界体现微观世界 经验法经验法 A.A.B.B.C.C.D.D.二二.相对论的创立相对论的创立1.1.背景:背景:“物理学危机物理学危机”“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
11、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。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X X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”
12、。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。(1879187919551955)18791879年年的一个犹太人家中。的一个犹太人家中。18941894年举家迁居意大利米兰。年举家迁居意大利米兰。19001900年年毕业于瑞士苏黎世工业大学。毕业于瑞士苏黎世
13、工业大学。;19141914年任柏林大学教授,年任柏林大学教授,19331933年因受纳粹迫害而移居美国,年因受纳粹迫害而移居美国,19551955年年4 4月月1818日日逝世。逝世。爱因斯坦被认为是爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家最富于创造力的科学家,他不但创立了,他不但创立了相对论相对论,还提出了,还提出了光量子光量子的概念,得出了的概念,得出了光电效应光电效应的基本的基本定律,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。为此荣获奠定了基础。为此荣获19211921年度的诺贝尔物理学奖。同时,年度的诺贝尔物理学奖。同时,他
14、还证明了他还证明了热的分子运动论热的分子运动论,提出了测定分子大小的新方,提出了测定分子大小的新方法。法。然而就是这样一位光彩夺目的人物,然而就是这样一位光彩夺目的人物,爱因斯坦年幼爱因斯坦年幼时也未显出智力超群时也未显出智力超群,相反,到了四岁多还不会说话,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家里人甚至担心他是个低能儿。在整个中小学时代却常常常被斥为被斥为“生性孤僻、智力迟钝生性孤僻、智力迟钝”,“心不在焉,想入心不在焉,想入非非非非”。中学毕业前夕,校方甚至断言他未来将中学毕业前夕,校方甚至断言他未来将“一事一事无成无成”,勒令他退了学。,勒令他退了
15、学。1616岁那年,他以同等学历报考岁那年,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大学,尽管物理、数学成绩很好,但由于需要死记硬背的科目考砸了锅,只得的科目考砸了锅,只得名落孙山名落孙山。第二年进入大学后,第二年进入大学后,他擅自他擅自“刷掉了刷掉了”很多课程,只以很多课程,只以“极大的兴趣极大的兴趣”去听去听某些课和在家里自学。某些课和在家里自学。曾被数学教授称为曾被数学教授称为“懒狗懒狗”,曾,曾因做实验出事故受到处分,还曾被物理教授认为不适宜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。学物理而应当改行。成功的秘诀成功的秘诀 一个爱说废话而不
16、爱用功的青年,整天缠着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,便写了一坦厌烦了,便写了一 个公式给他:个公式给他:A Ax xy yz z 爱因斯坦解释道:爱因斯坦解释道:“A A代表成功,代表成功,x x代表艰苦的劳动,代表艰苦的劳动,y y代表正确的方法代表正确的方法”“z z代表什么?代表什么?”青年迫青年迫不及待地问。不及待地问。“代表少说废话。代表少说废话。”爱因斯坦说。爱因斯坦说。1939 1939年年8 8月月2 2日,爱因斯坦出于对人类命运的极大关注,日,爱因斯坦出于对人类命运的极大
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