高中歷史 第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展課件 新人教版必修3.ppt

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近代以來(lái)世界的科學(xué)發(fā)展歷程 第四單元 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 11課 進(jìn)化論 12課 三次科學(xué)技術(shù)革命 13課 科技?xì)v程 他們分別是什么人 有什么貢獻(xiàn) 第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展 伽利略牛頓愛(ài)因斯坦普朗克 課標(biāo)要求 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 知道相對(duì)論和量子論的主要內(nèi)容 認(rèn)識(shí)其意義 探究 經(jīng)典力學(xué)體系建立的歷史背景是什么 思想條件 經(jīng)濟(jì)條件 主觀條件 文藝復(fù)興的推動(dòng) 資本主義的發(fā)展 科學(xué)家的探索精神 一 近代物理學(xué) 經(jīng)典力學(xué)1 經(jīng)典力學(xué)產(chǎn)生的背景 筆記 兩個(gè)鐵球誰(shuí)先落地 落體的速度與重量成正比 所以重的先落地 物體下落的速度與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān) 所以兩個(gè)同時(shí)落地 一 近代物理學(xué) 經(jīng)典力學(xué)2 經(jīng)典力學(xué)的奠基者 伽利略 1 成就 發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律 實(shí)驗(yàn)證明 外力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 只是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 自制天文望遠(yuǎn)鏡 證明 日心說(shuō) 的正確性 筆記 1632年 伽利略因在一本書中宣傳 日心說(shuō) 遭到羅馬教會(huì)的迫害 他被教會(huì)判處終身監(jiān)禁 這本書也遭到教會(huì)的查禁 伽利略臨死前仍不屈服 堅(jiān)定地說(shuō) 地球確實(shí)在圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn) 他的努力沒(méi)有白費(fèi) 越來(lái)越多的人開始探索星空和科學(xué) 人們爭(zhēng)相傳頌 哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸 伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙 一 近代物理學(xué) 經(jīng)典力學(xué)2 經(jīng)典力學(xué)的奠基者 伽利略 1 成就 發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律 通過(guò)實(shí)驗(yàn) 證實(shí)勻速運(yùn)動(dòng)和勻加速運(yùn)動(dòng)定律 自制天文望遠(yuǎn)鏡 證明 日心說(shuō) 的正確性 開創(chuàng)近代科學(xué)的研究方法 觀察實(shí)驗(yàn)和邏輯論證 2 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) 為后來(lái)經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 筆記 牛頓善于思考 曾經(jīng)鬧過(guò)許多的笑話 有一次 他在向一位姑娘求婚時(shí)思想又開了小差 他腦海了只剩下了無(wú)窮量的二項(xiàng)式定理 他抓住姑娘的手指 錯(cuò)誤的把它當(dāng)成通煙斗的通條 硬往煙斗里塞 痛得姑娘大叫 離他而去 牛頓也因此終生未娶 牛頓 1642 1727 一 近代物理學(xué) 經(jīng)典力學(xué)3 經(jīng)典力學(xué)的建立者 牛頓 1 建立 標(biāo)志 1687年 出版 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 提出運(yùn)動(dòng)三大定律和萬(wàn)有引力定律 建立了經(jīng)典力學(xué)體系 2 特征 注重實(shí)驗(yàn) 數(shù)學(xué)化 3 應(yīng)用 根據(jù)萬(wàn)有引力定律 人們先后發(fā)現(xiàn)了天王星 海王星 冥王星 筆記 我不知道世人對(duì)我是怎樣看的 不過(guò)我只覺(jué)得自己好像是一個(gè)在海濱玩耍的孩子 有幸拾到光滑美麗的石子 但真理的大海 我還沒(méi)有發(fā)現(xiàn) 我所以有這樣的成就 是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募绨蛏系木壒?牛頓 一 近代物理學(xué) 經(jīng)典力學(xué)4 經(jīng)典力學(xué)建立的意義 1 標(biāo)志著近代科學(xué)的形成 推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展 2 這一體系對(duì)解釋和預(yù)見(jiàn)物理現(xiàn)象 具有決定性意義 牛頓的發(fā)現(xiàn) 給人類帶來(lái)從未有過(guò)的自信 曾經(jīng)匍匐在上帝腳下的人類 終于大膽地抬起頭來(lái) 開始用自己理性的眼光打量世界 大國(guó)崛起 筆記 牛頓經(jīng)典力學(xué)適用范圍 a 只適用于宏觀物體 宏觀世界 的運(yùn)動(dòng) b 只適用于物體運(yùn)動(dòng)的低速狀態(tài) 是絕對(duì)的時(shí)空論 經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見(jiàn)的低速運(yùn)動(dòng)的物體為研究對(duì)象的 一旦進(jìn)入光速運(yùn)動(dòng)或者微觀世界時(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(duì)論與量子論應(yīng)運(yùn)而生 三歲多還不會(huì)講話 父母擔(dān)心他的智能是否會(huì)不及常人 直到10歲才送去上學(xué) 用手推車推孩子散步 竟會(huì)由于專心思考問(wèn)題 而一不小心把孩子推到水溝里 陪太太看電影時(shí) 卻在電影院里用手電筒看書 愛(ài)因斯坦的小故事 二 現(xiàn)代物理學(xué) 相對(duì)論和量子論1 愛(ài)因斯坦的相對(duì)論 1 背景 經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋研究中遇到的新問(wèn)題 2 內(nèi)容 1905年 愛(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論和光速恒定假設(shè) 質(zhì)量 空間 時(shí)間隨著運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化 即尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng) 1916年 愛(ài)因斯坦提出廣義相對(duì)論 時(shí)間和空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不僅取決于物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài) 相對(duì)論的例子 兩個(gè)相同的鬧鐘 分別放在地球的北極和赤道上 由于地球自轉(zhuǎn)的緣故 赤道上的鐘會(huì)比北極的中走得慢些 速度增加 時(shí)間將會(huì)變慢 當(dāng)達(dá)到光速時(shí) 時(shí)間也就停止了 筆記 為了對(duì)這一深?yuàn)W的理論做通俗的說(shuō)明 愛(ài)因斯坦曾經(jīng)風(fēng)趣地對(duì)一名男青年說(shuō) 我打個(gè)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(shuō)愛(ài) 那么 同樣的時(shí)間你覺(jué)得哪一個(gè)更長(zhǎng) 男青年說(shuō) 當(dāng)然坐在火爐上烤的時(shí)間覺(jué)得長(zhǎng)久 愛(ài)因斯坦說(shuō) 這就是我的相對(duì)論內(nèi)容 這個(gè)故事形象地說(shuō)明了時(shí)間和空間的相對(duì)性 愛(ài)因斯坦關(guān)于相對(duì)論的比喻 經(jīng)典力學(xué) 狹義相對(duì)論 廣義相對(duì)論 影響 否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀 彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在宏觀物體高速運(yùn)動(dòng)研究的不足 探究 有人認(rèn)為愛(ài)因斯坦的相對(duì)論是對(duì)牛頓經(jīng)典力學(xué)的否定 你認(rèn)為呢 為什么 二 現(xiàn)代物理學(xué) 相對(duì)論和量子論1 愛(ài)因斯坦的相對(duì)論 3 歷史意義 相對(duì)論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命 他否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空論 深刻揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性 發(fā)展了牛頓力學(xué) 將牛頓力學(xué)概括在相對(duì)論力學(xué)之中 推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到了新的高度 筆記 笑話 有一次 卓別林和愛(ài)因斯坦共同出席一次宴會(huì) 都受到了熱鬧的歡迎 卓別林說(shuō) 大家歡迎我是因?yàn)樗麄兌寄芾斫馕?大家歡迎你是因?yàn)樗麄兌疾焕斫饽?說(shuō)明了相對(duì)論深?yuàn)W難懂 而且有悖于人們的日常生活 相對(duì)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(duì) 1921年愛(ài)因斯坦獲得了諾貝爾獎(jiǎng) 當(dāng)時(shí)不少德國(guó)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威脅說(shuō) 如果給相對(duì)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(ài)因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者得獎(jiǎng) 相對(duì)論始終沒(méi)有獲得諾貝爾獎(jiǎng) 但相對(duì)論在物理學(xué)上卻非常合理且為實(shí)驗(yàn)所證實(shí) 不要被常識(shí)和日常經(jīng)驗(yàn)所蒙蔽 常識(shí)并不一定總是正確的 二 現(xiàn)代物理學(xué) 相對(duì)論和量子論2 普朗克的量子論 1 歷史背景 2 誕生 3 發(fā)展 4 意義 19世紀(jì)末20世紀(jì)初 電子和放射線的發(fā)現(xiàn) 人們對(duì)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)深入到原子內(nèi)部 微觀粒子運(yùn)動(dòng)不能再用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明 1900年 德國(guó)普朗克提出量子假說(shuō) 筆記 加熱到不同溫度的物體發(fā)出不同顏色的光 科學(xué)家們?yōu)榱丝偨Y(jié)熱輻射規(guī)律 推導(dǎo)出兩個(gè)公式 但這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果總是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符合 1900年 為了解決熱輻射理論上的疑點(diǎn) 德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說(shuō) 輻射像物質(zhì)一樣 是由具有能量的基本單位量子來(lái)實(shí)現(xiàn)的 二 現(xiàn)代物理學(xué) 相對(duì)論和量子論2 普朗克的量子論 1 歷史背景 2 誕生 3 發(fā)展完善 4 意義 19世紀(jì)末20世紀(jì)初 電子和放射線的發(fā)現(xiàn) 人們對(duì)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)深入到原子內(nèi)部 微觀粒子運(yùn)動(dòng)不能再用經(jīng)典力學(xué)的理論開說(shuō)明 1900年 德國(guó)普朗克提出量子假說(shuō) 愛(ài)因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應(yīng) 玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論 20世紀(jì)30年代 量子力學(xué)建立 使人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí) 開始由宏觀世界深入到微觀世界 二 現(xiàn)代物理學(xué) 相對(duì)論和量子論3 相對(duì)論和量子論的影響 1 構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ) 2 彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微觀世界方面的不足 推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展 3 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 筆記 筆記 量子力學(xué)和狹義相對(duì)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) 晶體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ) 廣島核爆 大亞灣核電站 本課小結(jié) 文藝復(fù)興等思想解放運(yùn)動(dòng)的影響 資本主義的發(fā)展 科學(xué)家勇于的探索精神 微觀的粒子運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明 經(jīng)典力學(xué)已無(wú)法解釋研究中遇到的一些新問(wèn)題 伽利略 牛頓 愛(ài)因斯坦 普朗克 標(biāo)志著近代科學(xué)的形成 沖擊了宗教神學(xué) 推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展 否定了 揭示了 發(fā)展了 對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí) 由宏觀世界進(jìn)入到微觀世界 1 17世紀(jì)牛頓力學(xué)體系產(chǎn)生的根本原因是 A 資本主義生產(chǎn)的迅速發(fā)展對(duì)力學(xué)提出了迫切要求B 伽利略 開普勒等人的研究已有相當(dāng)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)C 牛頓個(gè)人具有的偉大天才和所作出的巨大努力D 同時(shí)代的眾多著名科學(xué)家的協(xié)同一致的通力合作 課堂練習(xí) A 2 經(jīng)典力學(xué)的成熟的標(biāo)志是 A 慣性定律的發(fā)現(xiàn)B 作用和反作用相等定律的發(fā)現(xiàn)C 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 一書的出版D 萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn) C 4 海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)A 哥白尼日心說(shuō)的推算B 牛頓理論的推測(cè)C 法拉第演說(shuō)計(jì)算D 愛(ài)因斯坦對(duì)時(shí)間 空間屬性的揭示 3 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 6 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 5 愛(ài)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)?否定了經(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 愛(ài)因斯坦說(shuō) 全民族創(chuàng)造性思維的自由發(fā)揮將決定著國(guó)家未來(lái)的繁榮昌盛 相信大家能做一個(gè)21世紀(jì)富有批判性思維 創(chuàng)造性思維的人 寄語(yǔ)