高中物理第五章經(jīng)典力學與物理學的革命第1節(jié)經(jīng)典力學的成就與局限性全國公開課一等獎百校聯(lián)賽微課賽課特等

第五章經(jīng)典力學與物理學革命第一節(jié)經(jīng)典力學成就與不足1/121、了解經(jīng)典力學發(fā)展歷程，知道經(jīng)典力學發(fā)展歷程中有哪些物理學家作出了突出貢獻。3、認識經(jīng)典力學不足和選取范圍學習目標2、了解經(jīng)典力學所取得偉大成就及其對當初自然科學、社會發(fā)展影響。2/12一、經(jīng)典力學發(fā)展哥白尼：哥白尼是文藝復興時期波蘭著名天文學家，是太陽中心說創(chuàng)始人。他太陽中心說創(chuàng)建，從根本上糾正了地球中心說，揭穿了宗教神學偽造謊言，對社會革命起了巨大推進作用。哥白尼于《天體運行論》書中提出：“太陽是宇宙中心，全部行星都圍繞太陽運轉(zhuǎn)；地球不是宇宙中心，而是繞太陽運轉(zhuǎn)一顆普通行星。”“人們天天看到太陽由東向西運行，是因為地球每晝夜自轉(zhuǎn)一周緣故，而不是太陽在移動?！薄疤焐闲求w不停移動，是因為地球本身在轉(zhuǎn)動，而不是星體圍繞著靜止地球轉(zhuǎn)動?！薄盎鹦?、木星等行星在天空中有時順行，有時逆行，是因為它們各依自己軌道繞太陽轉(zhuǎn)動，而不是因為他們行蹤詭秘?！薄霸铝潦堑厍蛐l(wèi)星，一個月繞地球轉(zhuǎn)一周。”3/12一、經(jīng)典力學發(fā)展伽利略：伽利略（Galileo，1564－1642）偉大意大利物理學家和天文學家，近代試驗科學奠基者之一。意大利比薩城人。生于1564年2月15日，卒于1642年1月8日。

1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”著名試驗，從此推翻了亞里斯多德“物體下落速度和重量成百分比”學說，糾正了這個連續(xù)了1900年之久錯誤結(jié)論。伽利略著有《星際使者》、《關(guān)于太陽黑子書信》、《關(guān)于托勒玫和哥白尼兩大世界體系對話》和《關(guān)于兩門新科學談話和數(shù)學證實》。4/12一、經(jīng)典力學發(fā)展惠更斯：惠更斯（ChristiaanHuygens，1629-1695），荷蘭物理學家、天文學家和數(shù)學家。

1645-1649年，惠更斯在荷蘭萊頓大學和布雷達大學求學，于1663年當選英國皇家學會會員，1666年成為法國皇家科學院會員?；莞乖鴱氖鹿鈱W研究，與其弟共同改進望遠鏡，并于1655年用新望遠鏡發(fā)覺了土衛(wèi)六，從此聞名于世。他還發(fā)覺了土星光環(huán)，分辨出了獵戶座大星云所包含一些恒星。在物理學方面，惠更斯還研究過擺振動，創(chuàng)建了光波動學，在建立向心力概念和極光研究等方面也有主要貢獻。5/12一、經(jīng)典力學發(fā)展開普勒：開普勒（JohannesKepler，1571-1630），德國天文學家。開普勒主要著作有《宇宙神秘》、《光學》、《宇宙友好論》、《哥白尼天文學概要》、《彗星論》和《稀奇1631年天象》等。開普勒最有名成就在于對天體運動觀察，及發(fā)覺開普勒三條定律。開普勒三條定律為牛頓萬有引力定律奠定了基礎(chǔ)。6/12一、經(jīng)典力學發(fā)展牛頓：牛頓（IsaacNewton，1642-1727），英國物理學家、天文學家和數(shù)學家，生于林肯郡。在物理學上，牛頓基于伽利略、開普勒等人工作，建立了三條運動基本定律和萬有引力定律，并建立了經(jīng)典力學理論體系。在數(shù)學上，牛頓創(chuàng)建了“牛頓二項式定理”，并和萊布尼茲幾乎同時創(chuàng)建了微積分學。在光學方面，牛頓發(fā)覺白色日光由不一樣顏色光組成，并制成“牛頓色盤”；關(guān)于光本性，牛頓創(chuàng)建了光“微粒說”。7/12二、經(jīng)典力學偉大成就經(jīng)典力學理論建立標志著近代自然科學誕生，把天上物體和地上物體運動統(tǒng)一起來了。從力學上證實了自然界多樣性統(tǒng)一。經(jīng)典力學建立告訴人們，一個以現(xiàn)象觀察和試驗研究為基礎(chǔ)自然科學理論體系，其思想觀點應該是明確透徹，其數(shù)學表示應是嚴格、定量、能夠操作。理論和實踐都證實：地面上各種物體運動到天體運動，從大氣滾動到地殼變動；從發(fā)射導彈到人造衛(wèi)星，一一服從經(jīng)典力學規(guī)律。8/12三、經(jīng)典力學不足和適用范圍經(jīng)典力學應用還受到物體運動速率限制，當物體速率靠近光速時，物體質(zhì)量將伴隨運動速率增加而增大。經(jīng)典力學應用也還不適合用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)現(xiàn)象。這使用量子力學應勢而生。量子力學研究表明，微觀粒子既表現(xiàn)粒子性，又表現(xiàn)為波動性。量子力學建立，并不是對經(jīng)典力學否定，對于宏觀物體運動，量子現(xiàn)象并不顯著，經(jīng)典力學依然適用。經(jīng)典力學適合用于宏觀低速物體。9/12例題

19世紀和20世紀之交，經(jīng)典物理已到達了完整、成熟階段，但“在物理學晴朗天空遠處還有兩朵小小、令人不安烏云”，人們發(fā)覺了經(jīng)典物理學也有沒有法解釋試驗事實，“兩朵烏云”是指：

A、宏觀問題B、高速問題

C、微觀問題D、低速問題評析：古往今來發(fā)生一切都能夠用經(jīng)典力學來描述。不過當人們用來解釋原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)微觀世界和靠近光速高速運動物體時，發(fā)覺與實際情況有很大出入。成為“令人不安烏云”BC10/12練習1、為經(jīng)典物理學建立做出主要貢獻科學家除了我們熟知牛頓、伽利略和哥白尼外，還有：

A、開普勒

B、笛卡兒

C、惠更斯

D、愛因斯坦2、經(jīng)典力學建立：

A、標志著近代自然科學誕生

B、實現(xiàn)了人類對自然界認識第一次理論大綜合

C、確立了一切自然科學理論應有基本特征

D、成為量子力學基礎(chǔ)ABCA