高中歷史 第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展2課件 新人教版必修3.ppt

物理學(xué)的重大進(jìn)展 一 經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者 伽利略1 落體定律 勻速運(yùn)動(dòng) 勻加速運(yùn)動(dòng)2 用自己制造的望遠(yuǎn)鏡證明了哥白尼的 日心說(shuō) 二 經(jīng)典力學(xué)的建立1 什么叫經(jīng)典力學(xué)體系2 標(biāo)志 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 3 顯著特征4 影響 三 從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論1 相對(duì)論提出的歷史背景2 相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容3 相對(duì)論提出的歷史意義四 量子論的誕生與發(fā)展1 量子論的誕生 普朗克 2 量子論的發(fā)展和量子力學(xué) 地心說(shuō)中世紀(jì)時(shí) 基督教會(huì)宣揚(yáng)的宇宙觀是宇宙是一個(gè)封閉的大盒子或大帳篷 天是盒 篷 蓋 地是盒 篷 底 圣地耶路撒冷居盒 篷 底的中央 日月星辰懸掛在蓋上 此即所謂的 宇宙帳篷說(shuō) 后來(lái) 亞里士多德和托勒密所提出的希臘宇宙體系逐漸深入人心 托馬斯 阿奎那將亞里士多德理論融入基督教神學(xué)之后 地心理論即獲得了正統(tǒng)地位 地球居宇宙中心的思想被賦予了宗教意義 人類(lèi)及其居住的地球被置于上帝的懷抱之中 沐浴著上帝的光輝 并被圣恩所籠罩 上帝位處宇宙的最外層 推動(dòng)著宇宙的運(yùn)行 注視著人類(lèi)的一舉一動(dòng) 哥白尼提出太陽(yáng)中心說(shuō)從根本上動(dòng)搖了宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ) 1912年哥白尼遷到波蘭的一個(gè)古代城堡 弗隆堡 在城堡的西北角 有一座箭樓 這座箭樓 就是舉世聞名的天文學(xué)家哥白尼觀察天文的天文臺(tái) 天文學(xué)史上著名的 哥白尼塔 無(wú)論盛夏或嚴(yán)冬 他用自制的 粗劣的儀器 不分晝夜地觀察天文 完成了對(duì)天體的觀測(cè) 寫(xiě)成了不朽的巨著 天體運(yùn)行論 哥白尼塔 伽利略 1564 1642 偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家 他開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué) 被譽(yù)為 近代科學(xué)之父 他第一個(gè)把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測(cè) 出版了 星空使者 一書(shū) 1632年 他出版了 關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話 把哥白尼的學(xué)說(shuō)推到了最終勝利的階段 伽利略出生于比薩一個(gè)沒(méi)落貴族家庭 17歲進(jìn)比薩大學(xué)學(xué)醫(yī) 但他對(duì)物理和數(shù)學(xué)很有興趣 他做了大量的實(shí)驗(yàn)和研究工作 首次用自制的天文望遠(yuǎn)鏡細(xì)心地觀察了天體 宣告了和哥白尼學(xué)說(shuō)完全相符的結(jié)論 伽利略把他在望遠(yuǎn)鏡中所觀察到的壯麗景象 到處宣傳 并用觀察到的事實(shí)和力學(xué)原理作了嚴(yán)密的論證 進(jìn)一步維護(hù)和發(fā)展了哥白尼的體系 教會(huì)向伽利略發(fā)出多次警告 但是他無(wú)視這一警告 發(fā)表了 關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話 的巨著 從實(shí)踐和理論的高度批駁了地球中心說(shuō) 伽利略的 異端 活動(dòng)引起了教會(huì)的恐慌 羅馬教皇向宗教裁判所帶頭提出控訴 于是這位體弱抱病的科學(xué)家被送進(jìn)了監(jiān)牢 遭到審訊 以至被終身軟禁 軟禁期間 他繼續(xù)研究物理學(xué) 寫(xiě)出 關(guān)于兩門(mén)新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明 1609年 伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡 他觀測(cè)到月球表面凹凸不平 并繪制了第一幅月面圖 伽利略的折射式望遠(yuǎn)鏡 伽利略的手稿 伽利略受審 牛頓出生于英國(guó)的林肯郡 1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)三一學(xué)院 獲得學(xué)士學(xué)位 三年后又獲得文學(xué)碩士學(xué)位 牛頓曾經(jīng)長(zhǎng)期擔(dān)任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng) 他還擔(dān)任過(guò)英國(guó)議會(huì)議員 授予爵士稱號(hào) 1727年 他病逝 被安葬于威斯敏斯特教堂 這是一種極高的榮譽(yù) 牛頓 1642 1727 牛頓 1642 1727 著作 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 1687 他提出了物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的三大定律和萬(wàn)有引力定律 創(chuàng)建牛頓力學(xué)體系 1 在光學(xué)方面 牛頓發(fā)現(xiàn)了日光是由不同的顏色即不同波長(zhǎng)的光構(gòu)成的 奠定了光譜分析的基礎(chǔ) 制作了牛頓色盤(pán) 他在1704年出版了 光學(xué) 一書(shū) 創(chuàng)立了光的 微粒說(shuō) 2 在熱學(xué)方面也有研究成果 確定了冷卻定律3 在數(shù)學(xué)方面 他與萊布尼茲幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積分學(xué) 同時(shí) 他還在前人研究基礎(chǔ)上 建立了二項(xiàng)式定理 4 在天文學(xué)領(lǐng)域 他在1671年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡 初步考察了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 他還解釋了潮汐現(xiàn)象 并預(yù)言地球不是正球體 并由此說(shuō)明了歲差現(xiàn)象 19世紀(jì)末 物理學(xué)界連續(xù)發(fā)生了三個(gè)重大事件 這就是x射線 放射性和電子的發(fā)現(xiàn) 這三大發(fā)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)使得原子不可分 不變化的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了動(dòng)搖 物理學(xué)家們?cè)J(rèn)為的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學(xué)體系 從根本上出現(xiàn)了動(dòng)搖 這就是所謂的 物理學(xué)危機(jī) 過(guò)去的物理學(xué)都以牛頓的理論為基礎(chǔ) 認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對(duì)的 兩者是沒(méi)有任何直接聯(lián)系的 似乎宇宙間存在著一個(gè)永遠(yuǎn)走動(dòng)著的大鐘 在任何情況下 它的速率永遠(yuǎn)都是相同的 世界上的一切運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上都以它為度量標(biāo)準(zhǔn) 經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見(jiàn)的低速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)為研究對(duì)象的 在這里 時(shí)間和空間被認(rèn)為是絕對(duì)的 是與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的因素 因此 一旦物理學(xué)研究的這種基礎(chǔ)發(fā)生變化 如所研究的物質(zhì)是以光速或接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí) 經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準(zhǔn)確 相對(duì)論的兩個(gè)基本原理是相對(duì)性原理和光速不變?cè)?在相對(duì)性原理中 愛(ài)因斯坦認(rèn)為時(shí)間 運(yùn)動(dòng) 質(zhì)量不是絕對(duì)的 而是相對(duì)的 較典型的現(xiàn)象是運(yùn)動(dòng)的物體長(zhǎng)度變短 尺縮效應(yīng) 運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢 鐘慢效應(yīng) 運(yùn)動(dòng)的物體重量變大 相對(duì)論的提出可以廣泛地解釋不同運(yùn)動(dòng)的物質(zhì) 創(chuàng)立了一個(gè)全新的物理世界 極大地?cái)U(kuò)展了物理學(xué)應(yīng)用的領(lǐng)域 也使人們對(duì)自然規(guī)律的探索從普通世界深入到廣闊的宏觀宇宙空間 由于相對(duì)論的觀點(diǎn)與人們的日常經(jīng)驗(yàn)不太一致 甚至有著尖銳的沖突 相對(duì)論從一開(kāi)始就受到包括一些科學(xué)家在內(nèi)的很多人的反對(duì) 1921年愛(ài)因斯坦獲得了諾貝爾獎(jiǎng) 當(dāng)時(shí)不少德國(guó)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威脅說(shuō) 如果給相對(duì)論授獎(jiǎng) 他們就要退回已獲得的獎(jiǎng)?wù)?結(jié)果評(píng)選委員會(huì)只好讓愛(ài)因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者得獎(jiǎng) 相對(duì)論始終沒(méi)有獲得諾貝爾獎(jiǎng) 但相對(duì)論在物理學(xué)上卻非常合理且為實(shí)驗(yàn)所證實(shí) 艾伯特 愛(ài)因斯坦 1879 1955 1879年3月14日誕生在德國(guó)烏爾姆的一個(gè)猶太人家中 1894年舉家遷居意大利米蘭 1900年畢業(yè)于瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué) 愛(ài)因斯坦被認(rèn)為是最富于創(chuàng)造力的科學(xué)家 他不但創(chuàng)立了相對(duì)論 還提出了光量子的概念 得出了光電效應(yīng)的基本定律 并揭示了光的波粒二重性本質(zhì) 為量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ) 為此榮獲1921年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 同時(shí) 他還證明了熱的分子運(yùn)動(dòng)論 提出了測(cè)定分子大小的新方法 愛(ài)因斯坦 1879 1955 1905 1915年提出了相對(duì)論 發(fā)展了牛頓力學(xué) 普朗克 1858 1947 生于基爾 1879年普朗克在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位后 先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大學(xué)任教 由于量子論創(chuàng)立 普朗克獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 他的父親是一位杰出的法律教授 普朗克家是德國(guó)人所具有的最好品質(zhì)的范例 誠(chéng)懇 忠于職守 他的業(yè)余愛(ài)好是音樂(lè) 在這方面表現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)藝術(shù)才干 另一項(xiàng)業(yè)余愛(ài)好是他一直堅(jiān)持到晚年的登山運(yùn)動(dòng) 量子論和相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱 量子論的形成標(biāo)志著人類(lèi)對(duì)于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí) 開(kāi)始從宏觀世界深入到微觀世界 量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物理學(xué) 指導(dǎo)制造原子彈 氫彈和建立核電站 量子力學(xué)還為電子技術(shù) 半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ) 1 愛(ài)因斯坦相對(duì)論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)重大革命 主要是因?yàn)?否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀 揭示了時(shí)間 空間并非絕對(duì)不變的本質(zhì)屬性 打破了經(jīng)典力學(xué)體系的局限性 使人類(lèi)對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)開(kāi)始從宏觀世界深入到微觀世界a b c d 2 現(xiàn)代自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)革命的基礎(chǔ)是a 牛頓力學(xué)b 相對(duì)論c 量子假說(shuō)d 量子理論 相對(duì)論 a d 3 下列表述不正確的是a 牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)b 經(jīng)典物理學(xué)所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象c 相對(duì)論的提出證明經(jīng)典的物理學(xué)是完全錯(cuò)誤的d 量子理論使人類(lèi)對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步4 海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)a 哥白尼日心說(shuō)的推算b 牛頓理論的推測(cè)c 法拉第演說(shuō)計(jì)算d 愛(ài)因斯坦對(duì)時(shí)間 空間屬性的揭示 c b 尼爾斯 玻爾 物理學(xué)家 1885年10月 日出生于丹麥哥本哈根的一個(gè)知識(shí)分子家庭 他的父親是丹麥皇家科學(xué)文學(xué)院的院士 是一位著名的生理學(xué)教授 玻爾自幼就受到家庭濃厚的科學(xué) 哲學(xué) 文學(xué)和藝術(shù)氣氛的熏陶 年 在納粹占領(lǐng)下的丹麥 玻爾面臨作為人質(zhì)被逮捕的危險(xiǎn) 便不得不逃離丹麥 經(jīng)過(guò)瑞典轉(zhuǎn)去英國(guó)和美國(guó) 而且馬上參加了制造原子彈的工作 在原子彈尚未試驗(yàn)之前 玻爾就看到原子武器可能給人類(lèi)文明帶來(lái)的災(zāi)難 他指出 如果原子能掌握在世界上愛(ài)好和平的國(guó)家手中 這種能量就會(huì)保障世界的持久和平 如果它被濫用 就會(huì)導(dǎo)致文明的毀滅 戰(zhàn)后 玻爾回到飽經(jīng)劫難的丹麥 他為恢復(fù)丹麥的科學(xué)研究努力工作 為全世界和平利用原子能進(jìn)行呼吁 為促進(jìn)各國(guó)科學(xué)之間的國(guó)際合作不斷作出努力 他是目前歐洲最大規(guī)模