物理学的重大进展 课件PPT.ppt

1、物理学的重大进展 学.科.网 物理学的重大进展物理学的重大进展 一、经典力学的重要奠基者一、经典力学的重要奠基者伽利略伽利略 1、落体定律、匀速运动、匀加速运动、落体定律、匀速运动、匀加速运动 2、用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”、用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说” 二、二、经典力学经典力学的建立的建立 1、什么叫经典力学体系、什么叫经典力学体系 2、标志：、标志：自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理 3、显著特征、显著特征 4、影响、影响 三、从经典力学到相对论三、从经典力学到相对论 1、相对论提出的历史、相对论提出的历史背景背景 2、相对论的提出及主要内容、相对论的提出及

2、主要内容 3、相对论提出的历史意义、相对论提出的历史意义 四、量子论的诞生与发展四、量子论的诞生与发展 1、量子论的诞生（、量子论的诞生（普朗克普朗克） 2、量子论的发展和量子力学、量子论的发展和量子力学 地心说地心说 中世纪时，基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个中世纪时，基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个 封闭的大盒子或大帐篷，天是盒（篷）盖，地是封闭的大盒子或大帐篷，天是盒（篷）盖，地是 盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央， 日月星辰悬挂在盖上，此即所谓的“宇宙帐篷日月星辰悬挂在盖上，此即所谓的“宇宙帐篷 说”。后来，亚里士多德和托勒密所提出

3、的希腊说”。后来，亚里士多德和托勒密所提出的希腊 宇宙体系逐渐深入人心，托马斯宇宙体系逐渐深入人心，托马斯 阿奎那将亚里士阿奎那将亚里士 多德理论融入基督教神学之后，地心理论即获得多德理论融入基督教神学之后，地心理论即获得 了正统地位。地球居宇宙中心的思想被赋予了宗了正统地位。地球居宇宙中心的思想被赋予了宗 教意义，人类及其居住的地球被置于上帝的怀抱教意义，人类及其居住的地球被置于上帝的怀抱 之中，沐浴着上帝的光辉，并被圣恩所笼罩。上之中，沐浴着上帝的光辉，并被圣恩所笼罩。上 帝位处宇宙的最外层，推动着宇宙的运行，注视帝位处宇宙的最外层，推动着宇宙的运行，注视 着人类的一举一动。着人类的一举一

4、动。 哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的 理论基础理论基础 1912年哥白尼迁到波兰的年哥白尼迁到波兰的 一个古代城堡一个古代城堡弗隆堡。弗隆堡。 在城堡的西北角，有一座在城堡的西北角，有一座 箭楼。这座箭楼，就是举箭楼。这座箭楼，就是举 世闻名的天文学家哥白尼世闻名的天文学家哥白尼 观察天文的天文台、天文观察天文的天文台、天文 学史上著名的“哥白尼学史上著名的“哥白尼 塔”。无论盛夏或严冬，塔”。无论盛夏或严冬， 他用自制的、粗劣的仪器，他用自制的、粗劣的仪器， 不分昼夜地观察天文，完不分昼夜地观察天文，完 成了对天体的观测，写成成了对天

5、体的观测，写成 了不朽的巨著了不朽的巨著天体运行天体运行 论论。 哥白尼塔哥白尼塔 1.图片对齐 在我们插入PPT图片或是输入文字的时候，为了整齐都需要将插入的文本框对齐 ，但是又不想一个一个的进行操作，这时按住Ctrl键将需要进行对齐的文本选中 ，点击开始排列对齐垂直居中即可； 2.巧用格式刷 在制作PPT的时候为了保证PPT风格的统一，很多任通常会使用复制粘贴来确保 每一页PPT格式相同，这样对于少页数来说可以进行操作，但是碎玉多页面的话 就有点麻烦了，其实我们可以巧用格式刷：首先，在开始菜单栏下方有一个格式 刷，点击格式刷，很快就能看到效果； 3.去除所有动画效果 很多人在制作PPT的时

6、候都是直接在模板库里下载模板进行使用的，但是下载的 模板大多数都是有幻灯片的，这样在演讲的时候很不方便，怎样将其进行去除呢 ？单击幻灯片放映选择设置幻灯片放映，放映类型选择演讲者放映；换片方式 选择手动即可； 4.PPT快键 PPT逼格提升技巧逼格提升技巧 伽利略伽利略（15641642），）， 伟大的意大利物理学家和伟大的意大利物理学家和 天文学家，他开创了以实天文学家，他开创了以实 验事实为根据并具有严密验事实为根据并具有严密 逻辑体系和数学表述形式逻辑体系和数学表述形式 的近代科学，被誉为的近代科学，被誉为“近“近 代科学之父”代科学之父”。他第一个。他第一个 把望远镜对准天空进行观把望

7、远镜对准天空进行观 测，出版了测，出版了星空使者星空使者 一书。一书。1632年，他出版了年，他出版了 关于托勒密和哥白尼两关于托勒密和哥白尼两 大世界体系的对话大世界体系的对话，把，把 哥白尼的学说推到了最终哥白尼的学说推到了最终 胜利的阶段。胜利的阶段。 伽利略出生于比萨一个没落贵族家庭。伽利略出生于比萨一个没落贵族家庭。17岁进比萨大岁进比萨大 学学医，但他对物理和数学很有兴趣。他做了大量的实验学学医，但他对物理和数学很有兴趣。他做了大量的实验 和研究工作，首次用自制的天文望远镜细心地观察了天体，和研究工作，首次用自制的天文望远镜细心地观察了天体， 宣告了和哥白尼学说完全相符的结论。伽利

8、略把他在望远宣告了和哥白尼学说完全相符的结论。伽利略把他在望远 镜中所观察到的壮丽景象，到处宣传，并用观察到的事实镜中所观察到的壮丽景象，到处宣传，并用观察到的事实 和力学原理作了严密的论证，进一步维护和发展了哥白尼和力学原理作了严密的论证，进一步维护和发展了哥白尼 的体系。教会向伽利略发出多次警告，但是他无视这一警的体系。教会向伽利略发出多次警告，但是他无视这一警 告，发表了告，发表了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话 的巨著，从实践和理论的高度批驳了地球中心说。伽利略的巨著，从实践和理论的高度批驳了地球中心说。伽利略 的“异端”活动引起了教会的恐慌，罗

9、马教皇向宗教裁判的“异端”活动引起了教会的恐慌，罗马教皇向宗教裁判 所带头提出控诉，于是这位体弱抱病的科学家被送进了监所带头提出控诉，于是这位体弱抱病的科学家被送进了监 牢，遭到审讯，以至被终身软禁。软禁期间，他继续研究牢，遭到审讯，以至被终身软禁。软禁期间，他继续研究 物理学，写出物理学，写出关于两门新科学的谈话和数学证明关于两门新科学的谈话和数学证明。 1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到 月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。 伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜 伽 利 略 的 折 射 式 望 远

10、镜 伽 利 略 的 手 稿 伽 利 略 的 手 稿 伽利略受审伽利略受审 zxxkw 牛顿出生于英国的林肯牛顿出生于英国的林肯 郡，郡，1665年毕业于著名年毕业于著名 的剑桥大学三一学院，的剑桥大学三一学院， 获得学士学位。三年后获得学士学位。三年后 又获得文学硕士学位。又获得文学硕士学位。 牛顿曾经长期担任英国牛顿曾经长期担任英国 皇家学会会长，他还担皇家学会会长，他还担 任过英国议会议员，授任过英国议会议员，授 予爵士称号。予爵士称号。1727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（ 164217

11、27） 牛顿牛顿（1642-1727） 著作著作：自然哲学自然哲学 的数学原理的数学原理 （1687）他提出了他提出了 物体机械运动的三物体机械运动的三 大定律和万有引力大定律和万有引力 定律，创建牛顿力定律，创建牛顿力 学体系。学体系。 1、在光学方面，牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同、在光学方面，牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同 波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色 盘。他在盘。他在1704年出版了年出版了光学光学一书，创立了光的“微一书，创立了光的“微 粒说”。粒说”。 2、在热学方面也有研究成果，确定了冷却定律、在热学

12、方面也有研究成果，确定了冷却定律 3、在数学方面，他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学，、在数学方面，他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学， 同时，他还在前人研究基础上，建立了二项式定理。同时，他还在前人研究基础上，建立了二项式定理。 4、在天文学领域，他在、在天文学领域，他在1671年创制了反射望远镜，初步年创制了反射望远镜，初步 考察了行星的运动规律；他还解释了潮汐现象，并预言地考察了行星的运动规律；他还解释了潮汐现象，并预言地 球不是正球体，并由此说明了岁差现象。球不是正球体，并由此说明了岁差现象。 19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事世纪末，物理学界连续发生了三个重大事 件，这就是件，

13、这就是X射线、放射性和电子的发现射线、放射性和电子的发现。这三大。这三大 发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统 观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经观念发生了动摇。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，从根本上出现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“物理学危机”。了动摇，这就是所谓的“物理学危机”。 过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时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。间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。 似乎宇宙间存在着一个永

14、远走动着的大钟，在任似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟，在任 何情况下，它的速率永远都是相同的，世界上的何情况下，它的速率永远都是相同的，世界上的 一切运动在时间上都以它为度量标准。一切运动在时间上都以它为度量标准。 经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物 质为研究对象的，在这里，时间和空间被认为是质为研究对象的，在这里，时间和空间被认为是 绝对的，是与物质运动无关的因素。因此，一旦绝对的，是与物质运动无关的因素。因此，一旦 物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物 质是以光速或接近光速运动时，经典物理

15、学的某质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某 些结论就变得不准确。些结论就变得不准确。 相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变 原理。在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运原理。在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运 动、质量不是绝对的，而是相对的。较典型的现动、质量不是绝对的，而是相对的。较典型的现 象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的 钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体 重量变大。重量变大。 相对论的提出可以广泛地解释不同运动的物质，相对论的提出可

16、以广泛地解释不同运动的物质， 创立了一个全新的物理世界，极大地扩展了物理创立了一个全新的物理世界，极大地扩展了物理 学应用的领域，也使人们对自然规律的探索从普学应用的领域，也使人们对自然规律的探索从普 通世界深入到广阔的宏观宇宙空间。通世界深入到广阔的宏观宇宙空间。 由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致， 甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包 括一些科学家在内的很多人的反对。括一些科学家在内的很多人的反对。1921年爱因年爱因 斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国

17、的诺贝尔奖 获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退 回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯 坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终 没有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常没有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常 合理且为实验所证实。合理且为实验所证实。 艾伯特艾伯特 爱因斯坦爱因斯坦（18791955），），1879年年3月月 14日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中。日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中。1894 年举家迁居意大利米兰。年举家迁居意大利米

18、兰。1900年毕业于瑞士苏黎年毕业于瑞士苏黎 世工业大学。世工业大学。 爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家，他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。为此重性本质，为量子力学的建立奠定了基础。为此 荣获荣获1921年度的诺贝尔物理学奖。同时，他还证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明了热的分子运动论，提出了测定分子大小的新 方法。方法。 爱

19、因斯坦爱因斯坦 （1879-1955） 1905-1915年年 提出了相对论，提出了相对论， 发展了牛顿力学。发展了牛顿力学。 zxxkw 普朗克（普朗克（18581947）生于基）生于基 尔。尔。1879年普朗克在慕尼黑大年普朗克在慕尼黑大 学获得博士学位后，先后在慕学获得博士学位后，先后在慕 尼黑大学和基尔大学任教。由尼黑大学和基尔大学任教。由 于量子论创立，普朗克获得于量子论创立，普朗克获得 1918年诺贝尔物理学奖。他的年诺贝尔物理学奖。他的 父亲是一位杰出的法律教授。父亲是一位杰出的法律教授。 普朗普朗 克家是德国人所具有的最克家是德国人所具有的最 好品质的范例：诚恳，忠于职好品质的

20、范例：诚恳，忠于职 守，他的守，他的 业余爱好是音乐，在业余爱好是音乐，在 这方面表现了专业艺术才干；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另一项业余爱好是他一直坚持 到晚年的登到晚年的登 山运动。山运动。 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量 子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开 始从宏观世界深入到微观世界。始从宏观世界深入到微观世界。 量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，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。量子力学指导制造原子弹、氢弹和

21、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还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了 理论基础。理论基础。 1、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 A、 B、 C、 D、 2、 现代自然科学和现代技

22、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 A D 3、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世界的基本认识有了革命性的 进步进步 4、海王星的发现

23、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 C B 尼尔斯尼尔斯 玻尔，物理学家，玻尔，物理学家，1885年年10月日出生于丹麦哥月日出生于丹麦哥 本哈根的一个知识分子家庭。他的父亲是丹麦皇家科学文本哈根的一个知识分子家庭。他的父亲是丹麦皇家科学文 学院的院士，是一位著名的生理学教授。玻尔自幼就受到学院的院士，是一位著名的生理学教授。玻尔自幼就受到 家庭浓厚的科学、哲学、文学和艺术气氛的熏陶。家庭浓厚的科学、哲学、文学和艺术气氛

24、的熏陶。 年，在纳粹占领下的丹麦，玻尔面临作为人质被年，在纳粹占领下的丹麦，玻尔面临作为人质被 逮捕的危险，便不得不逃离丹麦，经过瑞典转去英国和美逮捕的危险，便不得不逃离丹麦，经过瑞典转去英国和美 国，而且马上参加了制造原子弹的工作。在原子弹尚未试国，而且马上参加了制造原子弹的工作。在原子弹尚未试 验之前，玻尔就看到原子武器可能给人类文明带来的灾难。验之前，玻尔就看到原子武器可能给人类文明带来的灾难。 他指出，如果原子能掌握在世界上爱好和平的国家手中，他指出，如果原子能掌握在世界上爱好和平的国家手中， 这种能量就会保障世界的持久和平；如果它被滥用，就会这种能量就会保障世界的持久和平；如果它被滥

25、用，就会 导致文明的毁灭。导致文明的毁灭。 战后，玻尔回到饱经劫难的丹麦，他为恢复丹麦的科学研战后，玻尔回到饱经劫难的丹麦，他为恢复丹麦的科学研 究努力工作，为全世界和平利用原子能进行呼吁，为促进究努力工作，为全世界和平利用原子能进行呼吁，为促进 各国科学之间的国际合作不断作出努力。他是目前欧洲最各国科学之间的国际合作不断作出努力。他是目前欧洲最 大规模的国际合作组织欧洲原子核研究中心的发起人之一。大规模的国际合作组织欧洲原子核研究中心的发起人之一。 英国物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子英国物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子 论用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的论用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的 原子核和带负电的电子组成。电子在不同轨道上原子核和带负电的电子组成。电子在不同轨道上 围绕着原子核运动，当电子从外层轨道跳到内层围绕着原子核运动，当电子从外层轨道跳到内层 轨道时就放出相应波长的电磁波。玻尔在此基础轨道时就放出相应波长的电磁波。玻尔在此基础 上创立了原子结构的理论。爱因斯坦利用原子论上创立了原子结构的理论。爱因斯坦利用原子论 成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质， 进一步推动了量子论的发展。进一步推动了量子论的发展。 zxxkw