第物理學的重大進展.ppt

主要從三個領域介紹 物理學領域的重大進展 生物學關于人類生命的起源 三次科技革命的成果及對社會發(fā)展的影響 第四單元近代以來世界的科學發(fā)展歷程 第四單元第11課物理學的重大進展 請看畫面 你想到什么 課堂先學提綱 閱讀 探究 理解 一 近代以來物理學有哪些方面的重大成就 二 近代以來有哪些杰出的物理學家 各自有什么重大成就 三 怎樣評價牛頓和愛因斯坦的貢獻 先學引領 一 物理學的重大進展概況 伽利略 牛頓 愛因斯坦 17 19世紀末 20世紀初 普朗克 意大利 英國 德國 德國 牛頓 相對論 量子論 文藝復興 微觀 經(jīng)典力學 等思想解放運動的影響 資本主義的發(fā)展提供了物質基礎 科學家勇于的探索精神 已無法解釋研究中遇到的一些新問題 的粒子運動不能用經(jīng)典力學的理論來說明 伽利略 1564 1642 偉大的意大利物理學家和天文學家 他開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系和數(shù)學表述形式的近代科學 被譽為 近代科學之父 他第一個把望遠鏡對準天空進行觀測 出版了 星空使者 一書 1632年 他出版了 關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話 把哥白尼的學說推到了最終勝利的階段 一 經(jīng)典力學 1 經(jīng)典力學產(chǎn)生的背景 資本主義的發(fā)展提供了物質基礎文藝復興 宗教改革等思想解放運動的影響科學家勇于探索的精神 一 經(jīng)典力學 2 奠基者 伽利略 1 主要成就 物理學方面 自由落體定律 天文學方面 制造天文望遠鏡 證明哥白尼 日心說 的正確性 2 意義 為經(jīng)典力學的創(chuàng)立奠定了基礎 開創(chuàng)了近代科學 標志物理學的真正開端 一 伽利略對經(jīng)典力學的作用 1 通過實驗 發(fā)現(xiàn)了等物理學定律 改變了古希臘哲學家以來有關運動的觀念 2 開創(chuàng)了以為根據(jù)并有嚴密邏輯體系的近代科學 為經(jīng)典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠基 3 第一個利用觀察天體并取得成果 證明了哥白尼提出的 的正確性 自由落體定律 亞里士多德 實驗事實 望遠鏡 日心說 重點后教 3 經(jīng)典力學的建立 1 牛頓 牛頓出生于英國的林肯郡 1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學三一學院 獲得學士學位 三年后又獲得文學碩士學位 牛頓曾經(jīng)長期擔任英國皇家學會會長 他還擔任過英國議會議員 授予爵士稱號 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 牛頓 1642 1727 2 經(jīng)典力學的建立 1 牛頓 2 貢獻 1687 他提出了物體機械運動的三大定律和萬有引力定律 創(chuàng)建牛頓力學體系 著作 自然哲學的數(shù)學原理 經(jīng)典力學建立的標志 2 經(jīng)典力學的建立 1 牛頓 2 貢獻 3 經(jīng)典力學體系的特征 注重實驗 數(shù)學化 4 意義 標志近代科學的建立 促進了資本主義的兩次科技革命的出現(xiàn) 二 牛頓最重要的科學貢獻 在力學方面 1687年 提出了物體運動定律 形成了一個以為基礎 以為表達形式的牛頓力學體系 即體系 萬有引力 三大定律 重點后教 經(jīng)典力學 實驗 數(shù)學 2 意義 標志著近代科學的形成 1687年出版了 自然哲學的數(shù)學原理 提出物體運動的三大定律和萬有引力定律1 牛頓第一定律內容 任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài) 直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態(tài)為止 2 牛頓第二定律內容 物體在受到合外力的作用會產(chǎn)生加速度 加速度的方向和合外力的方向相同 加速度的大小正比于合外力的大小與物體的慣性質量成反比 3 牛頓第三定律內容 兩個物體之間的作用力和反作用力 在同一條直線上 大小相等 方向相反 二 相對論的創(chuàng)立 愛因斯坦創(chuàng)立相對論的原因是什么 相對論的主要內容是什么 相對論的創(chuàng)立有何意義 愛因斯坦 1879 1955 19世紀末 物理學界連續(xù)發(fā)生了三個重大事件 這就是X射線 放射性和電子的發(fā)現(xiàn) 這三大發(fā)現(xiàn)以實驗事實使得原子不可分 不變化的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了動搖 物理學家們曾認為的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學體系 從根本上出現(xiàn)了動搖 這就是所謂的 物理學危機 過去的物理學都以牛頓的理論為基礎 認為時間和空間是絕對的 兩者是沒有任何直接聯(lián)系的 似乎宇宙間存在著一個永遠走動著的大鐘 在任何情況下 它的速率永遠都是相同的 世界上的一切運動在時間上都以它為度量標準 二 相對論的創(chuàng)立 1 原因 19世紀科學得到飛速發(fā)展 經(jīng)典力學無法解釋研究中遇到的新問題 物理學發(fā)展遇到了危機 2 內容 狹義相對論 物體運動時 質量會隨著物體運動速度的增大而增加 同時 空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化 即會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應 廣義相對論指出 空間和時間不可能離開物質而獨立存在 空間結構和性質取決于物質的分布 使人類進一步深化了對時間 空間和引力現(xiàn)象的認識 意義 是物理學領域的一次重大革命 否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀 深刻地揭示了時間和空間的本質屬性 發(fā)展了牛頓力學 將其概括在相對論力學之中 推動物理學發(fā)展到一個新的高度 你認為如何看待牛頓和愛因斯坦的貢獻 愛因斯坦發(fā)展了牛頓力學的時空觀 牛頓力學反映了宏觀物理低速運動的客觀規(guī)律 狹義相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律 量子論的誕生與發(fā)展 量子論誕生的背景 1 19世紀末20世紀初 電子和放射線的發(fā)現(xiàn) 2 實驗表明 微觀的粒子不能用宏觀物體運動規(guī)律進行描述 量子論發(fā)展歷程 1900年 德國物理學家普朗克提出了量子假說 這一假說宣告了量子論的誕生 愛因斯坦利用量子論成功地解釋了光電效應 丹麥物理學家玻爾提出了有關原子的量子理論 20世紀30年代 量子論學建立起來 量子論發(fā)展的影響 1 使人類對微觀世界的基本認識取得革命性進步 成為20世紀最深刻 最有成效的科學理論之一 2 它與相對論一起 構成了現(xiàn)代物理學的基礎 3 彌補了經(jīng)典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足 4 不僅推動了物理學自身的進步而且開闊了人們的視野 改變了人們認識世界的角度和方式 物理學發(fā)展的過程 三 經(jīng)典力學發(fā)展過程中的主要成就及意義 三 探究性問答題1 你認為伽利略能夠確定加速運動定律的關鍵途徑是什么 你有何啟示 關鍵途徑 實驗 計算啟示 實踐是檢驗真理的唯一標準 2 物理學的發(fā)展給了我們什么樣的啟示 敢于質疑 勇于創(chuàng)新 實踐出真知 思考總結 相對論和經(jīng)典力學有何關系 當堂訓練 1 相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀 2 相對論發(fā)展了牛頓力學 牛頓力學是相對論力學在低速狀態(tài)下的一個特例 3 牛頓力學是整個力學的基礎 牛頓所創(chuàng)造的概念 至今仍指導著人們的物理學思想 課后練習 近代物理學的真正開端是 A 哥白尼提出 日心說 B 伽利略的科學研究方法及其發(fā)現(xiàn)C 經(jīng)典力學的建立D 愛因斯坦相對論的最終完成 B 近代科學形成的標志是 A 解析幾何學的創(chuàng)立B 電磁學的成就C 太陽中心說 的提出D 牛頓力學體系的建立 D 下列關于伽利略的說法 不正確的是 A 他證明了哥白尼的 日心說 B 他推翻了亞里士多德為代表的力學學說C 他開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)的近代科學D 他建立了經(jīng)典力學的基本體系 D A