下載本文檔
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
PAGEPAGEPAGE3第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展教學(xué)目標(biāo):(1)識記:識記伽利略、牛頓、愛因斯坦、普朗克等物理學(xué)家對物理學(xué)發(fā)展所作出的重大成就;(2)理解:理解經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位;相對論和量子論誕生的原因、意義;(3)探究經(jīng)典力學(xué)體系的特點,比較相對論、量子論與牛頓力學(xué)的關(guān)系。(4)思考“日心說”與“地心說”相比的進(jìn)步性,探究經(jīng)典力學(xué)體系的特點、影響?!锝虒W(xué)重點和難點:重點:伽利略對物理學(xué)發(fā)展的重大貢獻(xiàn);經(jīng)典力學(xué)的建立;相對論的提出;量子論的誕生。難點:物理學(xué)各階段發(fā)展的原因;對科學(xué)發(fā)展創(chuàng)新性的理解?!罱滩姆治觯罕菊n教材主要分三個目從四個方面向?qū)W生介紹物理學(xué)從16世紀(jì)末17世紀(jì)初到19世紀(jì)末20世紀(jì)初的重大成就:經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者——伽利略、經(jīng)典力學(xué)的建立、從經(jīng)典力學(xué)到相對論、量子論的誕生與發(fā)展。這一時期物理學(xué)方面的文字、圖片、人物介紹等資料比較豐富,教師可以適當(dāng)補充一些資料,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?!锝虒W(xué)過程及要點:導(dǎo)入新課:1632年,伽利略撰寫的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》科學(xué)巨著出版后,立刻引起教會的恐慌,把伽利略投入監(jiān)獄。教皇烏爾班八世的御用工具——宗教裁判所在1633年6月21日宣布對伽利略的判決:“我們判決你在宗教法庭監(jiān)獄內(nèi)服刑,刑期由我們掌握,為了有益于補贖,命令你在今后3年內(nèi),每周背誦7篇贖罪詩篇……”這一紙胡言,竟使伽利略蒙冤300多年,致死都沒有撤銷判決,甚至死后還被禁止舉行殯禮,不準(zhǔn)葬入圣太克羅斯墓地。那么,是什么原因?qū)е伦诮滩门兴鶎だ宰髁巳绱伺袥Q?我們應(yīng)如何看待伽利略在科學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)?由此導(dǎo)入新課。一、經(jīng)典力學(xué):1、經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者──伽利略(1)背景:文藝復(fù)興運動的影響,即解放了人們的思想,推動了科學(xué)研究。(2)物理學(xué)成就和意義:●成就:發(fā)現(xiàn)自由落體定律等物理學(xué)定律●意義:開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué),為后來經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。(3)天文學(xué)成就和意義●成就:利用自制望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)許多星體,證明了哥白尼“日心說”的正確性?!褚饬x:伽利略的這些發(fā)現(xiàn)和觀點,摧毀了教會的信條而證明了哥白尼學(xué)說的正確。2、牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)(1)標(biāo)志:1687年牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,提出物體運動三大定律和萬有引力定律。(2)意義:①經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。②促進(jìn)了天文學(xué)發(fā)展:根據(jù)牛頓力學(xué)體系,人們發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。③促進(jìn)了光學(xué)、電磁學(xué)等與力學(xué)的統(tǒng)一,推動了物理學(xué)的發(fā)展。④促進(jìn)了資本主義的兩次科技革命的出現(xiàn)和發(fā)展。二、愛恩斯坦創(chuàng)立相對論:1、歷史背景:(1)19世紀(jì)科學(xué)得到了飛速發(fā)展;(2)經(jīng)典力學(xué)無法解釋高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象。經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為,時間和空間與物質(zhì)運動無關(guān),存在著絕對的靜止和絕對的時間。這與人們的一般看法一致。但到了19世紀(jì),經(jīng)典力學(xué)無法解釋研究中遇到的一些新問題,面臨著挑戰(zhàn)。英國著名物理學(xué)家開爾文在一篇瞻望20世紀(jì)物理學(xué)的文章中,就曾談到:“在已經(jīng)基本建成的科學(xué)大廈中,后輩物理學(xué)家只要做一些零碎的修補工作就行了?!比欢?,正當(dāng)物理學(xué)界沉浸在滿足的歡樂之中的時候,從實驗上陸續(xù)出現(xiàn)了一系列重大發(fā)現(xiàn)。如固體比熱、黑體輻射、光電效應(yīng)、原子結(jié)構(gòu)cdotscdots這些新現(xiàn)象都涉及物質(zhì)內(nèi)部的微觀過程,用已經(jīng)建立起來的經(jīng)典理論進(jìn)行解釋顯得無能為力。特別是關(guān)于黑體輻射的實驗規(guī)律,運用經(jīng)典理論得出的瑞利——金斯公式,雖然在低頻部分與實驗結(jié)果符合得比較好,但是,隨著頻率的增加,輻射能量單調(diào)地增加,在高頻部分趨于無限大,即在紫色一端發(fā)散。這一情況被埃倫菲斯特稱為“紫外災(zāi)難”;對邁克爾遜——莫雷實驗所得出的“零結(jié)果”更是令人費解。實驗結(jié)果表明,根本不存在“以太漂移”。這引起了物理學(xué)家的震驚,反映出經(jīng)典物理學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這兩件事被當(dāng)時物理學(xué)界的權(quán)威稱為“在物理學(xué)晴朗的天空的遠(yuǎn)處還有兩朵小小的,令人不安的烏云”。然而就是這兩朵小小的烏云,給物理學(xué)帶來了一場深刻的革命。2、相對論的提出及主要內(nèi)容:(1)提出:1905年剛剛得到博士學(xué)位的愛因斯坦發(fā)表的一篇題為《論動體的電動力學(xué)》的文章,提出了著名的相對論,引發(fā)了二十世紀(jì)物理學(xué)的另一場革命。愛因斯坦(1879~1955))生于德國烏爾姆鎮(zhèn)。1900年畢業(yè)于蘇黎世理工學(xué)院。畢業(yè)后靠臨時教書維持生活。1902年6月開始任職于伯爾尼瑞士專利局。1905年在蘇黎世大學(xué)完成學(xué)位論文《分子大小的新測定方法》,獲博士學(xué)位。在隨后的幾個月中又相繼在德國《物理學(xué)雜志》上發(fā)表了四篇重要論文。1909年任蘇黎世大學(xué)理論物理學(xué)副教授,1911年任布拉格德國大學(xué)理論物理教授。1912年回母校蘇黎世理工學(xué)院執(zhí)教。1914年任德國威廉皇家物理研究所所長兼柏林大學(xué)教授。1933年因遭德國法西斯迫害前往美國,應(yīng)聘為普林斯頓高級研究院教授,后入美國籍。1955年4月18日在普林斯頓逝世。1905~1907年,愛因斯坦在物理學(xué)的三個不同領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性的成果。第一項工作是在分子運動理論方面(1905)。他用力學(xué)和統(tǒng)計學(xué)相結(jié)合的方法研究懸浮粒子在流體中的運動,在理論上說明了布朗運動產(chǎn)生的原因,并從懸浮粒子位移的平均值推算出單位體積中流體的分子數(shù)目。這一理論上的預(yù)見于1908年被法國物理學(xué)家J.-B.佩蘭的實驗所證實。愛因斯坦的第二項工作對發(fā)展量子論起了推動作用。他認(rèn)為光束的能量在輻射、傳播和吸收過程中都具有量子性,從而完滿地解釋了光電效應(yīng)經(jīng)驗規(guī)律。同時,他還把量子說同波動說并列起來,第一次揭示了光具有“波粒二象性”,為后來L.-V.德布羅意提出物質(zhì)波理論和E.薛定諤發(fā)現(xiàn)波動方程以及隨后的量子力學(xué)的建立開辟了道路。為此,愛因斯坦獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎。1906年,他用量子論假設(shè)說明了固體比熱對溫度的依賴關(guān)系。1916年,他從N.玻爾的量子躍遷概念導(dǎo)出黑體輻射譜,提出了受激輻射概念。作為他終生事業(yè)標(biāo)志的相對論。1905年,他發(fā)表了題為《論動體的電動力學(xué)》的論文,建立了狹義相對論。這一理論把經(jīng)典力學(xué)作為低速時的特殊情況包括在內(nèi),揭示了作為物質(zhì)存在形式的空間和時間在本質(zhì)上的統(tǒng)一性,力學(xué)運動和電磁運動在運動學(xué)上的統(tǒng)一性。他還導(dǎo)出相對論最重要的結(jié)果之一──質(zhì)能的相當(dāng)性。1915年,愛因斯坦從引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量的等效性出發(fā),建立了廣義相對論。1917年,他發(fā)表宇宙學(xué)的開創(chuàng)性文獻(xiàn)《根據(jù)廣義相對論對宇宙學(xué)所作的考察》,提出了宇宙有限無邊的假說。愛因斯坦晚年致力于統(tǒng)一場論的研究。(2)內(nèi)容:相對論包含狹義相對論和廣義相對論。狹義相對論認(rèn)為,物體運動時,質(zhì)量會隨著物體運動速度增大而增加,同時,空間和時間也會隨著物體運動的變化而變化,即會發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。廣義相對論認(rèn)為,空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運動情況,也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)?!竞献魈骄俊开M義相對論和廣義相對論的區(qū)別 提示:狹義相對論討論的是勻速直線運動的參照系(慣系參照系)之間的物理定律,廣義相對論則推廣到具有加速度的參照系中(非慣性系),并在等效原理的假設(shè)下,廣泛應(yīng)用于引力場中。相對論和量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱。奠定了經(jīng)典物理學(xué)基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué),不適用于高速運動的物體和微觀領(lǐng)域。相對論解決了高速運動問題;量子力學(xué)解決了微觀亞原子條件下的問題。相對論顛覆了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念,提出了“時間和空間的相對性”、“四維時空”、“彎曲空間”等全新的概念。狹義相對論最著名的推論是質(zhì)能公式,它可以用來計算核反應(yīng)過程中所釋放的能量,并導(dǎo)致了原子彈的誕生。而廣義相對論所預(yù)言的引力透鏡和黑洞,也相繼被天文觀測所證實。3、意義:(1)相對論的提出是物理學(xué)思想的一次重大革命,它否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空論,從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗建立起來的時空觀,深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性。即:揭示了時空的可變性、時空變化的聯(lián)系性,樹立了新的時空觀、運動觀、物質(zhì)觀。這一理論被后人譽為20世紀(jì)人類思想史上最偉大的成就之一。(2)愛因斯坦的相對論也發(fā)展了牛頓力學(xué),將牛頓力學(xué)概括在相對論力學(xué)之中,推動物理學(xué)發(fā)展到一個新高度。三、量子論的誕生與發(fā)展:1、誕生的背景:(1)19世紀(jì)末20世紀(jì)初,電子和放射性的發(fā)現(xiàn),打開了原子的大門,使人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入到了原子內(nèi)部。(2)大量的實驗表明,微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體的運動規(guī)律進(jìn)行描述。量子論在這種背景下誕生。2、量子論的誕生、發(fā)展和量子力學(xué):(1)誕生:1900年,德國物理學(xué)家普朗克提出量子假說,宣告了量子論的誕生。(2)發(fā)展:①愛因斯坦利用量子論成功地解釋了光電效應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象及光的本質(zhì),進(jìn)一步推動了量子論的發(fā)展。②丹麥物理學(xué)家玻爾把量子論用于原子結(jié)構(gòu)的研究,創(chuàng)立了原子結(jié)構(gòu)的理論。③經(jīng)過這些科學(xué)家的共同努力,到1925年左右量子力學(xué)最終建立。量子力學(xué)是研究微觀世界粒子運動規(guī)律的科學(xué)。3、量子論和量子力學(xué)的影響:(1)量子論使人類對微觀世界的基本認(rèn)識取得革命性的進(jìn)步,成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。(2)量子論與相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ),并彌補了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足。(3)推動了物理學(xué)自身的進(jìn)步,開闊了人們的視野,改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式?!飭栴}解答⊙【學(xué)思之窗】你認(rèn)為應(yīng)該怎樣評價牛頓和愛因斯坦的貢獻(xiàn)?答案提示:牛頓確立了萬有引力定律和運動三定律,之后光學(xué)、電磁學(xué)等與力學(xué)進(jìn)一步統(tǒng)一,大大推動了物理學(xué)的發(fā)展,牛頓力學(xué)研究的是宏觀世界。愛因斯坦打破了牛頓以來傳統(tǒng)的絕對時空觀,于1905年提出了狹義相對論和光速不變原理,1916年愛因斯坦完成了廣義相對論的最終形式。愛因斯坦的相對論發(fā)展了牛頓力學(xué),將牛頓力學(xué)概括在相對論力學(xué)之中,推動物理學(xué)發(fā)展到一個新高度。⊙本課測評相對論和量子論的出現(xiàn)有什么意義?答案提示:相
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年度中央廚房設(shè)備租賃與維護(hù)服務(wù)合同范本4篇
- 2024版爐窯拆除及清理合同
- 2024版燒烤經(jīng)營合同協(xié)議書范本
- 2025年度醫(yī)院病房樓地板磚抗菌防滑改造合同4篇
- 2025年度毛竹種植基地承包與生態(tài)旅游合作合同范本3篇
- 2025年度水電工程尾工處理與保修服務(wù)合同3篇
- 2025年度智能倉儲物流系統(tǒng)采購合同范本4篇
- 2025年度智能充電樁研發(fā)與制造項目合同4篇
- 2024版家居燈飾裝修合同3篇
- 2024路面鋪裝工程測量與放樣服務(wù)合同
- GB/T 11072-1989銻化銦多晶、單晶及切割片
- GB 15831-2006鋼管腳手架扣件
- 有機(jī)化學(xué)機(jī)理題(福山)
- 醫(yī)學(xué)會自律規(guī)范
- 商務(wù)溝通第二版第4章書面溝通
- 950項機(jī)電安裝施工工藝標(biāo)準(zhǔn)合集(含管線套管、支吊架、風(fēng)口安裝)
- 微生物學(xué)與免疫學(xué)-11免疫分子課件
- 《動物遺傳育種學(xué)》動物醫(yī)學(xué)全套教學(xué)課件
- 弱電工程自檢報告
- 民法案例分析教程(第五版)完整版課件全套ppt教學(xué)教程最全電子教案
- 7.6用銳角三角函數(shù)解決問題 (2)
評論
0/150
提交評論