理論物理學(xué)課件

1、第四單元 近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程科學(xué)勃興 進(jìn)展輝煌轉(zhuǎn)化生產(chǎn) 科技革命文藝復(fù)興 思想解放-經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論和量子論、進(jìn)化論（11、12課）-三次科技革命（13課）科技?xì)v程單元總體知識(shí)結(jié)構(gòu) 科學(xué)革命技術(shù)革命物理學(xué)領(lǐng)域生物學(xué)領(lǐng)域經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)展（從伽利略到牛頓）相對(duì)論的建立（愛因斯坦）進(jìn)化論理論（達(dá)爾文與赫胥黎）“蒸汽機(jī)時(shí)代”（瓦特）電力的廣泛應(yīng)用與“電氣時(shí)代”（法拉第、西門子等）現(xiàn)代信息技術(shù)與信息時(shí)代現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展量子理論的誕生（普朗克)第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展課標(biāo)要求： 1.了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。 2.知道相對(duì)論、量子論的主要內(nèi)容

2、,認(rèn)識(shí)其意義。閱讀思考：1.為什么16世紀(jì)中期以后科學(xué)會(huì)出現(xiàn)新時(shí)期？2.伽利略在物理學(xué)、天文學(xué)方面突出的貢獻(xiàn)是什么？3.伽利略科學(xué)研究的主要意義有哪些？4.經(jīng)典力學(xué)建立的標(biāo)志是什么？5.牛頓力學(xué)體系有何顯著特征？它的建立有何意義？6.愛因斯坦創(chuàng)立相對(duì)論的原因是什么？相對(duì)論的主要內(nèi)容是什么？相對(duì)論的創(chuàng)立有何意義？7.量子論是在什么背景下產(chǎn)生的？又是如何發(fā)展的？在量子論研究方面作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家有哪些？量子論的建立有什么意義？一、經(jīng)典力學(xué)1、奠基者 思考：為什么16C中期科學(xué)會(huì)出現(xiàn)新發(fā)展 ？（1）科學(xué)新發(fā)展的背景經(jīng)濟(jì)：資本主義發(fā)展為其提供了物質(zhì)基礎(chǔ) 思想：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的影響科技工作者：科學(xué)家勇于

3、探索的精神伽利略物理學(xué)方面 2.伽利略在物理學(xué)、天文學(xué)方面突出的貢獻(xiàn)是什么？ （2）貢獻(xiàn)A.外力并不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原 因，只是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因； 天文學(xué)方面 A.利用望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果第一人；B.發(fā)現(xiàn)自由落體定律等定律；B.證明了哥白尼“日心說”的正確性；(4)意義：開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué),為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。3.伽利略科學(xué)研究的主要意義有哪些？標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端的是A、亞里士多德的發(fā)現(xiàn)及其研究研究方法B、伽利略的發(fā)現(xiàn)及其科學(xué)研究方法C、愛因斯坦的發(fā)現(xiàn)及其科學(xué)研究方法D、普朗克的發(fā)現(xiàn)及其研究方法B水平測(cè)試(2011年珠海模擬)牛頓被稱

4、為“近代科學(xué)之父”，但他自己卻非常謙虛地說：“如果我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)檎驹诰奕思缟系木壒??！睆呐c牛頓的主要成就的關(guān)系來看，這里的巨人最有可能是()A伽利略 B哥白尼C達(dá)爾文 D愛因斯坦解析：根據(jù)題意可以知道“巨人”為牛頓的經(jīng)典力學(xué)奠定基礎(chǔ)，由此可以判斷是伽利略。答案：A2、建立者牛頓（1）建立標(biāo)志：1687年，牛頓發(fā)表自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理內(nèi)容：（1）物體運(yùn)動(dòng)三大定律（2）萬(wàn)有引力定律（2）應(yīng)用：根據(jù)牛頓理論的推測(cè)，發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。（3）特征注重實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)化（4）意義對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明大大推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成經(jīng)典力學(xué)體系對(duì)解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象，具有決定

5、性意義(海王星、冥王星）5.經(jīng)典力學(xué)建立的標(biāo)志是什么？6.牛頓力學(xué)體系有何顯著特征？它的建立有何意義？素能提高(2011年沈陽(yáng)模擬)德意志詩(shī)人諾瓦利斯(17721801)認(rèn)為，哲學(xué)是全部科學(xué)之母，科學(xué)的發(fā)展又會(huì)推動(dòng)哲學(xué)的進(jìn)步。他能夠舉出的最佳論據(jù)是()A牛頓及其自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理B達(dá)爾文及其物種起源C愛因斯坦及其“相對(duì)論”D康德及其純粹理性批判A 海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)A、哥白尼日心說的推算 B、牛頓理論的推測(cè)C、法拉第演說計(jì)算 D、愛因斯坦對(duì)時(shí)間、空間屬性的揭示B 經(jīng)典力學(xué)與中世紀(jì)的自然觀和方法論相比，最顯著的特征是 注重實(shí)驗(yàn) 數(shù)學(xué)化 體現(xiàn)微觀世界 經(jīng)驗(yàn)法 A. B. C. D. A 牛頓在科學(xué)

6、上貢獻(xiàn)是多方面的，最重要的是在力學(xué)方面，下面關(guān)于牛頓的表述不正確的是( ） A.除了在力學(xué)方面的重大貢獻(xiàn)外，還是微積分的發(fā)明人之一 B.著有科學(xué)巨著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 C.他推測(cè)出了海王星和冥王星的存在 D.他提出了三大定律和萬(wàn)有引力定律C 質(zhì)疑與思考：經(jīng)典力學(xué)體系是最完美的物理學(xué)理論嗎？ 19世紀(jì)末，面對(duì)經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展，有的物理學(xué)家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈?！?高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，是經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋的！ 二、相對(duì)論的創(chuàng)立（19世紀(jì)末20世紀(jì)初）1、創(chuàng)立的歷史背景 19世紀(jì)科學(xué)得到了飛速發(fā)展 經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒

7、子發(fā)生的現(xiàn)象2、相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容 1905年剛剛得到博士學(xué)位的愛因斯坦發(fā)表的一篇題為論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)的文章，提出了著名的相對(duì)論，引發(fā)了20世紀(jì)物理學(xué)的另一場(chǎng)革命。 （1）相對(duì)論的提出狹義相對(duì)論認(rèn)為，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大而增加，同時(shí)，空間和時(shí)間也會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)的變化而變化，即會(huì)發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。（1905年）廣義相對(duì)論認(rèn)為，空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。（1916年）（2）相對(duì)論的內(nèi)容3、意義是物理學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大革命否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，深刻的揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對(duì)論力學(xué)中，推動(dòng)物理學(xué)

8、發(fā)展到一個(gè)新的高度及時(shí)訓(xùn)練 1、愛因斯坦相對(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)榉穸私?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 使人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)開始從宏觀世界深入到微觀世界A、 B、 C、 D、中新社臺(tái)北四月十九日電世界第一高樓臺(tái)北101大樓十九日晚七時(shí)許，呼應(yīng)“物理照亮世界”的活動(dòng)，點(diǎn)亮燈光，凸現(xiàn)“E=mc2”，紀(jì)念偉大的科學(xué)家愛因斯坦發(fā)表相對(duì)一百周年。相對(duì)論提出的歷史意義有（ ） 是物理學(xué)思想的一次重大革命否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空論深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性樹立了新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀、物質(zhì)觀A BC D 愛因斯坦的相對(duì)論力

9、學(xué)和牛頓力學(xué)的關(guān)系是（ ） A.前者否定了后者 B.前者包容了后者 C.前者補(bǔ)充了后者 D.前者發(fā)展了后者 BD1、背景2、誕生普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生愛因斯坦用量子理論成功解釋光電效應(yīng)；玻爾提出有關(guān)原子的量子理論；20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。三、量子論的誕生與發(fā)展3、發(fā)展微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的原理說明8.量子論是在什么背景下產(chǎn)生的？又是如何發(fā)展的？在量子論研究方面作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家有哪些？量子論的建立有什么意義？1）使人類對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)取得革命性的進(jìn)步，成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。4、意義2）它與相對(duì)論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。3）彌補(bǔ)了經(jīng)典

10、力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微觀世界方面的不足，它們的提出，不僅推動(dòng)了物理學(xué)自身的進(jìn)步，而且開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。（2007年高考?xì)v史廣東卷）20世紀(jì)初，物理學(xué)本身發(fā)生了一場(chǎng)革命性的變化。下列選項(xiàng)中推動(dòng)這一變化的是（ ）A電的發(fā)明和利用 B量子論的提出和發(fā)展C經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展 D原子能在軍事上的應(yīng)用B現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)是A、牛頓力學(xué) B、相對(duì)論 C、量子假說 D、量子理論、相對(duì)論D 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、量子理論使人類對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性

11、的進(jìn)步 下列物理學(xué)成就取得的先后順序排列正確的是 落體定律 萬(wàn)有引力定律 狹義相對(duì)論 量子論 A. B. C. D. D 愛因斯坦1905年提出的相對(duì)論，后來稱作狹義相對(duì)論，以光速永不改變、相對(duì)性原則來推論，得到“時(shí)間”會(huì)因速度快慢而改變的結(jié)論。 相對(duì)論的例子：一卷錄音帶，如果在地面上播放需要一個(gè)小時(shí)；在快速飛行的宇宙飛船里播放，宇宙飛船里的人測(cè)定也是一個(gè)小時(shí)。但是由地面上的人員，來測(cè)定在宇宙飛船中播放的時(shí)間呢？根據(jù)牛頓的理論，因?yàn)闀r(shí)間是絕對(duì)的，所以也是一小時(shí)；但是愛因斯坦的理論則認(rèn)為應(yīng)該是一個(gè)多小時(shí)，因?yàn)闀r(shí)間是相對(duì)的，在不同速度下測(cè)量時(shí)間，長(zhǎng)度是不一樣的。 什么是狹義相對(duì)論？什么是廣義相對(duì)論？廣義相對(duì)論是新的萬(wàn)有引力概念 愛因斯坦闡述“萬(wàn)有引力”的本質(zhì)是導(dǎo)因于物質(zhì)的分布而彎曲了鄰近的時(shí)間空間幾何結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)出比牛頓萬(wàn)有引力