第11課　物理學的重大進展.pptx

1、物理學 （經(jīng)典力學、相對論、量子論） 生物學 （進化論） 三次科技革命 （蒸汽機、電力、計算機）,第四單元 近代以來世界的科學發(fā)展歷程,第11課 物理學的重大發(fā)展,第12課 破解生命起源之迷,第13課 從蒸汽機到互聯(lián)網(wǎng),第11課 物理學的重大進展,一、經(jīng)典力學,1.近代物理學產(chǎn)生 發(fā)展概況,中世紀 基督教,地球中心說,哥白尼 1473-1543,太陽中心說,伽利略 15641642,自由落體定律 開創(chuàng)近代科學,牛頓 1643-1727,建立經(jīng)典力學體系,探究1：以經(jīng)典力學為代表的近代科學產(chǎn)生的歷史背景。,材料1 14世紀以后，手工工場發(fā)展迅速，生產(chǎn)中的技術(shù)改造與機器的逐步采用，向人們提出很多新

2、的問題，需要自然科學予以解決，以促進生產(chǎn)力的更大發(fā)展。同時新興資產(chǎn)階級要求掌握政治權(quán)力，他們需要把自然科學作為宗教統(tǒng)治、爭取思想自由的理論武器。 材料2 經(jīng)過中世紀前期的漫長黑夜，自然科學逐漸復興。資本主義生產(chǎn)方式的產(chǎn)生和發(fā)展，不僅向自然科學提出大量的研究課題，還提供了豐富的經(jīng)驗材料以及新的科學實驗條件。,新興資產(chǎn)階級在經(jīng)濟上和政治上對自然科學的迫切需要,自然科學自身發(fā)展的需要,探究1：以經(jīng)典力學為代表的近代科學產(chǎn)生的歷史背景。,材料3 文藝復興反對盲從盲信，提倡獨立的學術(shù)研究，為資產(chǎn)階級在政治上取代封建統(tǒng)治作輿論準備。它打破了教會的精神統(tǒng)治，動搖了封建制度的政治思想基礎，為把自然科學從神學中

3、解放出來創(chuàng)造了必要的條件。宗教改革摧毀了天主教會的精神獨裁，對科學革命也產(chǎn)生了巨大的影響。在此期間，地理大發(fā)現(xiàn)也有重要意義。它以實踐證實了地圓學說，為建立新的天文學和地理學奠定了基礎。更重要的是它所引起的思想觀念的革命，用實踐突破了所謂經(jīng)典知識界限，使人的思維方式從權(quán)威的盲目崇拜中解放出來。,探究2.經(jīng)典力學創(chuàng)立的影響,通過牛頓開辟的科學方法，人類可以在實驗室里發(fā)現(xiàn)事物的真相和原理，揭示規(guī)律，然后運用這個原理從事于技術(shù)發(fā)明，最后再將技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力。,牛頓為工業(yè)革命創(chuàng)造了一把科學的鑰匙， 瓦特拿著這把鑰匙開啟了工業(yè)革命的大門。,牛頓墓,牛頓的哲學原理,自然哲學的數(shù)學原理,科學藝術(shù)女神繆斯

4、,牛頓,伏爾泰,牛頓以他對天地萬物的寥寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的概括，彰顯了人的理性的偉大，暴露了宗教非理性的荒謬。 伏爾泰,啟蒙思想,科學之光,理性之光,由于牛頓證明了地上的力學也能應用于天上的星球，人們由此發(fā)現(xiàn)，原來整個錯綜復雜、撲朔迷離的自然界，不過是一個按某種法則運轉(zhuǎn)的巨大機械裝置，而其中并沒有上帝的地盤。極富幻想天分的法國人還很自然的由自然界聯(lián)想到人類社會。既然自然界有一個統(tǒng)一規(guī)律，那么人類社會也絕不會例外。 世界文明史 從最廣泛的意義上來說，法是源于事物本性的必然關系。就此而言，一切存在物各有其法。上帝有其法；物質(zhì)世界有其法，人類有其法。 孟德斯鳩論法的精神,閱讀教材“資料回放”體會其

5、含義。,英國著名詩人亞歷山大波普曾寫過一首贊美牛頓的詩： Nature and natures laws lay hid in night; God said Let Newton be and all was light. 自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里。 上帝說：“讓牛頓去吧!”于是，一切成為光明。,此情形并未能持久， 魔鬼喝道： “嗬！讓愛因斯坦問世！” 世界又變得難以捉摸。 英國現(xiàn)代派詩人 J.CSquire,二、相對論的創(chuàng)立,經(jīng)典物理學是以日常生活中常見的低速運動的物質(zhì)為研究對象的，在這里，時間和空間被認為是絕對的，是與物質(zhì)運動無關的因素。似乎宇宙間存在著一個永遠走動著的大鐘，在任

6、何情況下，它的速率永遠都是相同的，世界上的一切運動在時間上都以它為度量標準。 因此，一旦物理學研究的這種基礎發(fā)生變化，如所研究的物質(zhì)是以光速或接近光速運動時，經(jīng)典物理學的某些結(jié)論就變得不準確。,“物理學危機”,相對論的比喻：,為了對這一深奧的理論做通俗的說明，愛因斯坦曾經(jīng)風趣地對一名男青年說：“我打個比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，同樣的時間你覺得哪一個更長？”男青年說：“當然坐在火爐上烤的時間覺得長久?！睈垡蛩固拐f：“這就是我的相對論內(nèi)容。”,相對論打破了牛頓以來傳統(tǒng)的絕對時空觀，但并非全盤否定牛頓力學。 牛頓力學反映的是宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，而狹義相

7、對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律，是對牛頓力學的繼承和發(fā)展。 牛頓力學是相對論的一種特例（物體低速運動狀態(tài)），包括在相對論體系中。,相對論和經(jīng)典力學的關系,經(jīng)典力學,狹義相對論,廣義相對論,影響：否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，彌補了經(jīng)典力學在宏觀物體高速運動研究的不足。,對 話 19世紀經(jīng)典物理學達到巔峰狀態(tài)，在人們心目中，經(jīng)典物理學已經(jīng)達到近乎完美的程度。這時，年輕的普朗克和他的老師發(fā)生了一段對話： 普朗克：“老師，我準備把我的一生都獻給物理理論學！” 老師：“年輕人，物理學是一門已經(jīng)完成了的學科，不會再有多大的發(fā)展，把一生都獻給這門學科，太可惜了?！?普朗克（18581947） 是近代德國

8、偉大的物理學家，量子論的奠基人，曾獲得1918年諾貝爾物理學獎。,三、量子論的誕生與發(fā)展,1.背景： 電子和放射線的發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門 微觀粒子的運動不能用經(jīng)典力學原理說明 2、誕生：1900年，德國普朗克提出量子假說 3、發(fā)展： 愛因斯坦利用量子理論成功解釋光電效應 玻爾提出了有關原子的量子理論 20世紀30年代，量子力學建立 4、影響：,經(jīng)典力學,小結(jié)：物理學的進展歷程,、量子力學,相對論,1939年8月2日，愛因斯坦出于對人類命運的極大關注，寫信給羅斯?？偨y(tǒng)，建議美國務必搶在法西斯德國之前制造出原子彈。 1945年8月，美國先后在日本的廣島、長崎投下兩顆原子彈，加速了日本法西斯的投降，但對無辜平民的傷害也同樣令全世界震驚。愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認一生最大錯誤就是建議研制原子彈。 他痛心地說：“早知如此，我寧可當個修表匠！”,2、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、法拉第演說計算 D、愛因斯坦對時間、空間屬性的揭示,1、經(jīng)典力學與中世紀的自然觀和方法論相比，最顯著的特征是 注重實驗 數(shù)學化 體現(xiàn)微觀世界 經(jīng)驗法 A. B. C. D. ,4.下列物理學成就取得的先后順序排列正確的是 落體定律 萬有引力定律 狹義