浙江省桐鄉(xiāng)市高考?xì)v史一輪復(fù)習(xí) 近代物理學(xué)的奠基人和革命者課件

1、近代物理學(xué)的奠基人和革命者,本專題主要涉及的問題：,涉及的主要理論問題：,近代物理學(xué)中牛頓力學(xué)體系形成和愛因斯坦在理論物理學(xué)方面的革命性成就；人類探索生命起源的歷程，重點(diǎn)涉及細(xì)胞學(xué)說、進(jìn)化論和物種起源；蒸汽機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)給人類文明發(fā)展帶來的巨大變化；現(xiàn)代交通通信技術(shù)的發(fā)展，改變了人類的時(shí)空概念，使人類進(jìn)入電子信息時(shí)代。講述了人類認(rèn)識(shí)由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的歷程，從科學(xué)技術(shù)層面了解人類社會(huì)發(fā)展的基本特征。,科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新與尊重權(quán)威的關(guān)系、 科學(xué)與哲學(xué)和宗教的關(guān)系、 科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力以及科學(xué)改變?nèi)祟惖拿\(yùn)等。,學(xué)習(xí)思考： 為什么15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？,文藝復(fù)興、宗教改革等思想解放

2、運(yùn)動(dòng)的影響 資本主義的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ) 科學(xué)家勇于探索的精神,一，近代物理學(xué)的奠基人和革命者,探究：他們分別是什么人？有什么貢獻(xiàn)？,內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：,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。,了解伽利略、牛頓對經(jīng)典力學(xué)建立的主要貢獻(xiàn)。 認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。 體會(huì)尊重事實(shí)，不迷信權(quán)威、勇于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神。,知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其意義,知道愛因斯坦相對論、普朗克量子論的主要內(nèi)容。 認(rèn)識(shí)相對論、量子論的意義。 學(xué)習(xí)愛因斯坦等科學(xué)家為科學(xué)而不斷探索的進(jìn)取精神。,經(jīng)典力學(xué)奠基者 （17世紀(jì)初）,經(jīng)典力學(xué)建立者（17世紀(jì)晚期）,從經(jīng)典力學(xué)

3、發(fā)展到 相對論、量子論 （19世紀(jì)末20世紀(jì)初）,伽利略（意）,牛頓（英）,愛因斯坦（德） 普朗克（德）,近代物理學(xué)的發(fā)展過程,近代物理學(xué)發(fā)展過程中的主要成就及意義,自由落體定律,勻速運(yùn)動(dòng)、勻加速運(yùn)動(dòng),用自制的望遠(yuǎn)鏡證明了哥白尼的“日心說”,為經(jīng)典力學(xué) 奠定基礎(chǔ),證明哥白尼的“日心說”的正確性,自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 （物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律）,運(yùn)動(dòng)三定律是近代物理學(xué)的重要支柱,相對性原理、光速不變原理 相對論（狹義、廣義）,量子理論,愛因斯坦,近代物理學(xué)理論框架的重大突破,繼承和發(fā)展了牛頓力學(xué) 構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架,經(jīng)典力學(xué)是近代自然科學(xué)理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系,地

4、心說 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”。后來，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，注視著人類的一舉一動(dòng)。,哥白尼提出太陽中心說從根本上動(dòng)搖了宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ),伽利略（15641642），偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家

5、，他開創(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)鏡對準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測，出版了星空使者一書。1632年，他出版了關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話，把哥白尼的學(xué)說推到了最終勝利的階段。,1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。他觀測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,牛頓出生于英國的林肯郡，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)長期擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長，他還擔(dān)任過英國議會(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

6、榮譽(yù)。,牛頓（ 16421727）,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的光構(gòu)成的，奠定了光譜分析的基礎(chǔ)，制作了牛頓色盤。他在1704年出版了光學(xué)一書，創(chuàng)立了光的“微粒說”。 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，并由此說明了

7、歲差現(xiàn)象。,背景：經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運(yùn)動(dòng)的物體為研究對象的，一旦進(jìn)入光速運(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,在這種背景下，相對論與量子論應(yīng)運(yùn)而生,從經(jīng)典力學(xué)到相對論,以牛頓力學(xué)為代表的經(jīng)典物理學(xué)無法解釋19世紀(jì)末以來的物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)，如：黑體輻射、光電效應(yīng)等等,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)家們曾認(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

8、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(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的低速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)為研究對象的，在這里，時(shí)間和空間被認(rèn)為是絕對的，是與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)無關(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。 相對論的兩個(gè)基本原理是相對性原理和光速不變原理。在相對性原理中，愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間、運(yùn)動(dòng)、質(zhì)量不是絕對的，而是相對的。較典型的現(xiàn)象是運(yùn)動(dòng)的物體長度變短（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

9、大。,相對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，相對論從一開始就受到包括一些科學(xué)家在內(nèi)的很多人的反對。1921年愛因斯坦獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，當(dāng)時(shí)不少德國的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威脅說，如果給相對論授獎(jiǎng)，他們就要退回已獲得的獎(jiǎng)?wù)?，結(jié)果評(píng)選委員會(huì)只好讓愛因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者得獎(jiǎng)，相對論始終沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)。但相對論在物理學(xué)上卻非常合理且為實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。,愛因斯坦 （1879-1955） 1905-1915年 提出了相對論，發(fā)

10、展了牛頓力學(xué)。,1955年 4月18日因主動(dòng)脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)?，不立紀(jì)念碑?；鸹瘯r(shí)按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠(yuǎn)對人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執(zhí)行者用歌德悼念席勒的詩結(jié)束了那樸素的葬禮： 我們?nèi)极@益不淺， 全世界都感謝他的教誨； 那專屬他個(gè)人的東西， 早已傳遍廣大人群。 他像行將隕滅的彗星， 光華四射， 把無限的光芒同他的光芒永相連結(jié)。他的主治醫(yī)生賀維博士認(rèn)為如此偉大的大腦，應(yīng)該進(jìn)行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來，并切成200片帶走。但至今沒有結(jié)論。,成功的秘訣 一個(gè)愛說廢話而

11、不愛用功的青年，整天纏著大科學(xué)家愛因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一個(gè)公式給他：axyz 愛因斯坦解釋道：“a代表成功，x代表艱苦的勞動(dòng)，y代表正確的方法” “z代表什么？”青年迫不及待地問。“代表少說廢話?！睈垡蛩固拐f,普朗克（18581947）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 克家是德國人所具有的最好品質(zhì)的范例：誠懇，忠于職守，他的 業(yè)余愛好是音樂，在這方面表現(xiàn)了專業(yè)藝術(shù)才干；另一項(xiàng)業(yè)余愛好是他一直堅(jiān)持到晚年的登 山運(yùn)動(dòng)。,量子論和相

12、對論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，量子論的形成標(biāo)志著人類對于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到微觀世界。 量子力學(xué)和狹義相對論結(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 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、相對論 c、量子假說 d、量子理論、相對論,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)所適用主要是日常生活中的物理現(xiàn)象 c、相對論的提出證明經(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、哥白尼日心說的推算 b、牛頓理論的推測 c、法拉第演說計(jì)算 d、愛因斯坦對時(shí)間、空間屬性的揭示,c,b,2、材料解析題： （5） 愛因斯坦說，在