高中歷史 專題七 近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌 7.1 近代物理學(xué)的奠基人和革命者教學(xué)能手示范課課件 人民版必修3-人民版高二必修3歷史課件

1、專題七 近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌第一課思想基礎(chǔ)：思想基礎(chǔ)：文藝復(fù)興文藝復(fù)興和和宗教改革宗教改革運(yùn)動(dòng)解放了人們的思運(yùn)動(dòng)解放了人們的思 想，科學(xué)逐漸從神學(xué)的桎梏中解放出來，想，科學(xué)逐漸從神學(xué)的桎梏中解放出來， 進(jìn)入到進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)科學(xué)的時(shí)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的時(shí)代。物質(zhì)基礎(chǔ)：物質(zhì)基礎(chǔ)： 新航路開辟后，各國通過海外殖民擴(kuò)張與新航路開辟后，各國通過海外殖民擴(kuò)張與 掠奪，大量資本積累，促進(jìn)了掠奪，大量資本積累，促進(jìn)了資本主義經(jīng)資本主義經(jīng) 濟(jì)的迅速發(fā)展。濟(jì)的迅速發(fā)展。政治基礎(chǔ)：政治基礎(chǔ)： 新興資產(chǎn)階級(jí)新興資產(chǎn)階級(jí)在發(fā)展中要求掌握政權(quán)，在發(fā)展中要求掌握政權(quán)，對(duì)對(duì) 自然科學(xué)的迫切需要自然科學(xué)的迫切需要。理論基礎(chǔ)：理論基礎(chǔ)：

2、以以伽利略伽利略為代表的科學(xué)家勇于探索的努為代表的科學(xué)家勇于探索的努 力，力，奠定奠定了經(jīng)典力學(xué)的了經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)（伽利略、（伽利略、 笛卡爾、開普勒）笛卡爾、開普勒）一、認(rèn)識(shí)史上的飛躍一、認(rèn)識(shí)史上的飛躍經(jīng)典力學(xué)體系經(jīng)典力學(xué)體系1.1.背景背景牛頓撿到了哪些牛頓撿到了哪些“光滑的卵石光滑的卵石”和和“美麗的美麗的貝殼貝殼”？ “我不過就像是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不我不過就像是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石光滑的一塊卵石或比尋?；虮葘こ８鼮楦鼮槊利惖囊黄悮っ利惖囊黄悮ざ凑醋韵玻鴮?duì)于展現(xiàn)在我面而沾沾自喜，而對(duì)于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理

3、的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)?！?牛頓牛頓 提示：萬有引力定律；微積分；運(yùn)動(dòng)三大定律：提示：萬有引力定律；微積分；運(yùn)動(dòng)三大定律：慣性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律。慣性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律。慣性定律慣性定律加速度定律加速度定律作用和反作用定律作用和反作用定律物理運(yùn)動(dòng)物理運(yùn)動(dòng)三大定律三大定律萬有引力萬有引力定律定律經(jīng)典力學(xué)體系經(jīng)典力學(xué)體系2.2.經(jīng)典力學(xué)的建立者經(jīng)典力學(xué)的建立者牛頓牛頓 標(biāo)志：標(biāo)志：1687年牛頓出年牛頓出版版自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理理。3. 3.牛頓力學(xué)體系建立的意義牛頓力學(xué)體系建立的意義 構(gòu)成了近代力學(xué)體系的

4、基礎(chǔ)，成為整個(gè)近代物理學(xué)的構(gòu)成了近代力學(xué)體系的基礎(chǔ)，成為整個(gè)近代物理學(xué)的重要支柱。重要支柱。 對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明，從而完成對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明，從而完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的第一次理論大綜合。了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的第一次理論大綜合。 標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系的形成，標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系的形成，是近代科學(xué)形成的標(biāo)志。是近代科學(xué)形成的標(biāo)志。4. 4.經(jīng)典力學(xué)體系的指導(dǎo)作用經(jīng)典力學(xué)體系的指導(dǎo)作用（1 1）根據(jù)萬有引力定律，人們準(zhǔn)確地算出地球的）根據(jù)萬有引力定律，人們準(zhǔn)確地算出地球的平平均密度和扁平率均密度和扁平率，正確地解釋了，正確地解釋了潮汐的成因潮汐的成因。根據(jù)。根

5、據(jù)這一定律，人們還算出了這一定律，人們還算出了宇宙運(yùn)行規(guī)律宇宙運(yùn)行規(guī)律，并由此發(fā)，并由此發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)了海王星。海王星。思考：經(jīng)典力學(xué)體系是否有局限性呢？思考：經(jīng)典力學(xué)體系是否有局限性呢？（2 2）力學(xué)運(yùn)動(dòng)定律，引起了）力學(xué)運(yùn)動(dòng)定律，引起了近代自然科學(xué)的革命近代自然科學(xué)的革命，對(duì)對(duì)第一次工業(yè)革命第一次工業(yè)革命起了起了一定的指導(dǎo)和促進(jìn)作用一定的指導(dǎo)和促進(jìn)作用。（3 3）經(jīng)典力學(xué)體系，證明了）經(jīng)典力學(xué)體系，證明了理性理性的正確性，從而促的正確性，從而促進(jìn)了進(jìn)了啟蒙運(yùn)動(dòng)啟蒙運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展。的進(jìn)一步發(fā)展?；A(chǔ)基礎(chǔ)：奧地利斯蒂芬對(duì)黑體的研究成果。：奧地利斯蒂芬對(duì)黑體的研究成果。標(biāo)志標(biāo)志：德國普朗克：德國普朗

6、克關(guān)于正常光譜能量分關(guān)于正常光譜能量分 布定律的理論布定律的理論?！鹃喿x思考閱讀思考】量子論是怎樣誕生和發(fā)展的？為什么量子論是怎樣誕生和發(fā)展的？為什么量子論的出現(xiàn)是量子論的出現(xiàn)是“驅(qū)走烏云的太陽驅(qū)走烏云的太陽”？影響：影響：標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界宏觀世界深入到深入到微觀世界微觀世界。讓人們從根本上改變了近代物理學(xué)中。讓人們從根本上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念的傳統(tǒng)觀念, ,使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)的觀念發(fā)生了重使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)的觀念發(fā)生了重大變革。大變革。發(fā)展發(fā)展：（1 1）德國）德國愛因斯坦：解釋光電效應(yīng)，愛因斯坦：解釋光電效應(yīng)，

7、 得出光具有得出光具有波粒二象性波粒二象性。 （2 2）法國德布羅意：提出）法國德布羅意：提出物質(zhì)波理論物質(zhì)波理論。 （3 3）奧、德物理學(xué)家：建立）奧、德物理學(xué)家：建立量子力學(xué)。量子力學(xué)。二、驅(qū)走烏云的太陽二、驅(qū)走烏云的太陽量子論量子論 關(guān)于相對(duì)論，有人說：這關(guān)于相對(duì)論，有人說：這個(gè)形式簡潔優(yōu)美的理論蘊(yùn)個(gè)形式簡潔優(yōu)美的理論蘊(yùn)藏了太多令人驚訝的內(nèi)容，藏了太多令人驚訝的內(nèi)容，100100多年來，人們時(shí)時(shí)從中多年來，人們時(shí)時(shí)從中悟出宇宙層出不窮的奧秘，悟出宇宙層出不窮的奧秘，直到今天，這里還有很多直到今天，這里還有很多內(nèi)容沒有被我們悟透內(nèi)容沒有被我們悟透三、愛因斯坦的三、愛因斯坦的“時(shí)空時(shí)空”相對(duì)

8、論相對(duì)論1.1.相對(duì)論的建立相對(duì)論的建立-愛因斯坦愛因斯坦狹義相對(duì)論狹義相對(duì)論廣義相對(duì)論廣義相對(duì)論相對(duì)論相對(duì)論打破經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀打破經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀 進(jìn)一步深化對(duì)時(shí)間、空間和進(jìn)一步深化對(duì)時(shí)間、空間和 引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)19051905年年論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，隨著物質(zhì)運(yùn)時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。動(dòng)速度的變化而變化。 物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的，而是彎曲的，物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況，空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況，空間空間彎曲彎曲的程度體

9、現(xiàn)為引力場強(qiáng)度。的程度體現(xiàn)為引力場強(qiáng)度。 廣義相對(duì)論第一次闡述了廣義相對(duì)論第一次闡述了四維時(shí)空和物質(zhì)的分四維時(shí)空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系布相聯(lián)系的重要思想。的重要思想。2.2.相對(duì)論建立的相對(duì)論建立的意義意義 愛因斯坦相對(duì)論的建立，愛因斯坦相對(duì)論的建立，是對(duì)近代物理學(xué)理是對(duì)近代物理學(xué)理論框架的重大突破論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時(shí)間的，它不僅揭示了空間、時(shí)間的可變性，而且說明，無論是空間還是時(shí)間都不能可變性，而且說明，無論是空間還是時(shí)間都不能單獨(dú)發(fā)生變化，時(shí)空的變化和時(shí)空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的單獨(dú)發(fā)生變化，時(shí)空的變化和時(shí)空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)密不可分。運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)密不可分。 這種全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀和

10、物質(zhì)觀的形成，這種全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀和物質(zhì)觀的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對(duì)整個(gè)，對(duì)整個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。 量子論和相對(duì)論構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論量子論和相對(duì)論構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架?？蚣?。相對(duì)論的發(fā)表標(biāo)志著人類邁入相對(duì)論的發(fā)表標(biāo)志著人類邁入現(xiàn)代科學(xué)技現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)時(shí)代術(shù)時(shí)代。【合作探究合作探究】：相對(duì)論與牛頓力學(xué)的關(guān)系：相對(duì)論與牛頓力學(xué)的關(guān)系為什么為什么15世紀(jì)下半葉以后西方的科學(xué)技術(shù)取得世紀(jì)下半葉以后西方的科學(xué)技術(shù)取得了輝煌的成就？了輝煌的成就？a.歐洲資本主義萌芽，為近代自然科

11、學(xué)的興起奠定了歐洲資本主義萌芽，為近代自然科學(xué)的興起奠定了 物質(zhì)基礎(chǔ)（物質(zhì)基礎(chǔ)（物質(zhì)基礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)）b.新興資產(chǎn)階級(jí)在發(fā)展中要求掌握政權(quán)，對(duì)自然科學(xué)新興資產(chǎn)階級(jí)在發(fā)展中要求掌握政權(quán)，對(duì)自然科學(xué) 迫切需要。（迫切需要。（政治上政治上）c.文藝復(fù)興以來，崇尚科學(xué)、知識(shí)、注重實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)文藝復(fù)興以來，崇尚科學(xué)、知識(shí)、注重實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì) 探索未知世界。（探索未知世界。（思想條件思想條件）d.新航路開辟，重商主義，殖民擴(kuò)張，資產(chǎn)階級(jí)為了新航路開辟，重商主義，殖民擴(kuò)張，資產(chǎn)階級(jí)為了 滿足日益擴(kuò)大的市場需求，迫切需要革新科技來提滿足日益擴(kuò)大的市場需求，迫切需要革新科技來提 高生產(chǎn)，征服世界。（高生產(chǎn)，征服世界。（生

12、產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)能力生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)能力）e.科學(xué)家勇于探索的精神?？茖W(xué)家勇于探索的精神。【分析比較分析比較】中西近代（中西近代（15世紀(jì)）科技發(fā)展原因比較世紀(jì)）科技發(fā)展原因比較從經(jīng)濟(jì)、政治、思想、對(duì)外幾個(gè)方面著手從經(jīng)濟(jì)、政治、思想、對(duì)外幾個(gè)方面著手科學(xué)家科學(xué)家主要成就主要成就意義意義伽利略伽利略自由落體定律自由落體定律為經(jīng)典力學(xué)奠定基礎(chǔ)為經(jīng)典力學(xué)奠定基礎(chǔ)注重科學(xué)研究方法注重科學(xué)研究方法牛頓牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理原理（物體運(yùn)動(dòng)（物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引三大定律和萬有引力定律）力定律）標(biāo)志著牛頓力學(xué)體系的標(biāo)志著牛頓力學(xué)體系的形成形成標(biāo)志著近代科學(xué)標(biāo)志著近代科學(xué)的形成的形成愛因斯愛因斯坦坦相對(duì)論（狹義、廣相對(duì)論（狹義、廣義）、光速不變原義）、光速不變原理理P123（這種全新（這