人民版必修三7.1近代物理学的奠基人和革命者.ppt

1、专题七专题七近代以来科学技术近代以来科学技术的辉煌的辉煌科学勃兴科学勃兴 进展辉煌进展辉煌转化生产转化生产 科技革命科技革命文艺复兴文艺复兴 思想解放思想解放经典力学、相对论和经典力学、相对论和量子论、进化论量子论、进化论三次科学技术革命三次科学技术革命科科技技历历程程专题综述专题综述：课标要求：课标要求：1、了解伽利略、牛顿对建立经典力学所作、了解伽利略、牛顿对建立经典力学所作的贡献。的贡献。2、了解爱因斯坦创立相对论、普朗克提出、了解爱因斯坦创立相对论、普朗克提出量子论量子论 3、理解相对论、量子论提出的意义、理解相对论、量子论提出的意义 本课内容本课内容：第第一一框：认识史上的飞跃框：认

2、识史上的飞跃第第二二框：驱走乌云的太阳框：驱走乌云的太阳量子理论；量子理论；第第三三框：爱因斯坦的框：爱因斯坦的“时空时空”相对论；相对论；牛顿力学体系；牛顿力学体系；一、牛顿力学体系；一、牛顿力学体系；自主学习自主学习：牛顿力学产生前有哪些学说？：牛顿力学产生前有哪些学说？亚里士亚里士多德多德伽利略伽利略力学观力学观力学观力学观：必须有力作用在物体上，物体才能必须有力作用在物体上，物体才能必须有力作用在物体上，物体才能必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就会静止。运动；没有力的作用，物体就会静止。运动；没有力的作用，物体就会静止。运动；没有力的作用，物体就会静止。“物体下落

3、的速度和重量成比例物体下落的速度和重量成比例物体下落的速度和重量成比例物体下落的速度和重量成比例”的学说。的学说。的学说。的学说。力学观力学观力学观力学观：如果运动物体不受阻碍，它将速度如果运动物体不受阻碍，它将速度如果运动物体不受阻碍，它将速度如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。保持不变地持续运动下去。保持不变地持续运动下去。保持不变地持续运动下去。自由落体定律。自由落体定律。自由落体定律。自由落体定律。15901590年，伽利略在比萨斜塔上做了年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同两个铁球同时落地时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物

4、物体落地下的速度和重量成比例体落地下的速度和重量成比例”的学说，纠正了这的学说，纠正了这个持续了个持续了19001900年之久的错误结论。年之久的错误结论。1609年，伽利略创制了天文望远镜。年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。幅月面图。伽伽利利略略的的折折射射式式望望远远镜镜伽伽利利略略的的手手稿稿天文学方面：自制望远镜。天文学方面：自制望远镜。证明了哥白尼的证明了哥白尼的“日心说日心说”的正确的正确性。性。哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的理论基础神学的理论基础 认

5、识：认识：伽利略是意大利伽利略是意大利的科学家，他的发的科学家，他的发现和他开始的科学现和他开始的科学研究方法，是人类研究方法，是人类思想史上伟大的成思想史上伟大的成就之一，就之一，标志着物标志着物理学的真正开端。理学的真正开端。一、牛顿力学体系；一、牛顿力学体系；自主学习自主学习：阅读第一框第：阅读第一框第2、3段，完成有关段，完成有关牛顿力学体系相关内容的表格。牛顿力学体系相关内容的表格。形成条件形成条件主要内容主要内容形成标志形成标志前人的基础（伽利略、笛卡尔等）；前人的基础（伽利略、笛卡尔等）；前人的基础（伽利略、笛卡尔等）；前人的基础（伽利略、笛卡尔等）；注重试验；注重试验；注重试验

6、；注重试验；牛顿运动的三定律牛顿运动的三定律牛顿运动的三定律牛顿运动的三定律（惯性、加速度、作（惯性、加速度、作（惯性、加速度、作（惯性、加速度、作用力和反作用力定律）用力和反作用力定律）用力和反作用力定律）用力和反作用力定律）、万有引力定律、万有引力定律、万有引力定律、万有引力定律16871687年自然哲学的数学原理年自然哲学的数学原理年自然哲学的数学原理年自然哲学的数学原理 探究活动：请同学们联系书本第一、二框，分析牛探究活动：请同学们联系书本第一、二框，分析牛探究活动：请同学们联系书本第一、二框，分析牛探究活动：请同学们联系书本第一、二框，分析牛顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地

7、位。顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地位。顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地位。顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地位。牛顿的运动三定律牛顿的运动三定律牛顿的运动三定律牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，构成了近代力学体系的基础，构成了近代力学体系的基础，构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。成为整个近代物理学的重要支柱。成为整个近代物理学的重要支柱。成为整个近代物理学的重要支柱。牛顿力学体系牛顿力学体系牛顿力学体系牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合对自然界的力学现象做了系统合对自然界的力学现象做了系统合对自然界的力学现象做了系统合理的说明，

8、从而完成了人类对自然界认识史上的第理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。一次理论大综合。一次理论大综合。一次理论大综合。标志着经典力学体系的形成，标志着近代科学标志着经典力学体系的形成，标志着近代科学标志着经典力学体系的形成，标志着近代科学标志着经典力学体系的形成，标志着近代科学的形成。的形成。的形成。的形成。具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。A A A A、准确算出了

9、地球的平均密度和扁平率；、准确算出了地球的平均密度和扁平率；、准确算出了地球的平均密度和扁平率；、准确算出了地球的平均密度和扁平率；B B B B、正确地解释了潮汐的成因；、正确地解释了潮汐的成因；、正确地解释了潮汐的成因；、正确地解释了潮汐的成因；C C C C、发现了海王星、冥王星；、发现了海王星、冥王星；、发现了海王星、冥王星；、发现了海王星、冥王星；英国著名诗人亚历山大英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞波普曾写过一首赞美牛顿的诗：美牛顿的诗：自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。上帝说：上帝说：“让牛顿去吧让牛顿去吧!”于是，一切成为光于是，一切成为光明

10、。明。我之所以我之所以能比别人看得远能比别人看得远些，是因为我站在些，是因为我站在巨人们的肩上。巨人们的肩上。牛顿牛顿提醒注意：提醒注意：（1）经典力学的重要奠基者；）经典力学的重要奠基者；（2）经典力学的建立；）经典力学的建立；伽利略；伽利略；牛顿；牛顿；巩固：哥白尼、伽利略和牛顿等人巩固：哥白尼、伽利略和牛顿等人,对近对近代欧洲的科学革命都卓有贡献。对他们代欧洲的科学革命都卓有贡献。对他们主要成就的正确认识是（主要成就的正确认识是（）A.他们的理论肯定了人们用理智了解宇他们的理论肯定了人们用理智了解宇宙运行的原则宙运行的原则 B.他们的学说使巫术等迷信行为销声匿他们的学说使巫术等迷信行为销

11、声匿迹迹 C.他们的理论为人类辩证地看待世界提他们的理论为人类辩证地看待世界提供了途径供了途径 D.D.他们的研究成果带来了医学和化学的他们的研究成果带来了医学和化学的重大突破重大突破 19世纪末，物理学界发生了三个重大事件，世纪末，物理学界发生了三个重大事件，这就是这就是X射线、放射性和电子的发现。射线、放射性和电子的发现。提出提出质疑与思考：质疑与思考：经典力学体经典力学体系是最完美的物理学理论吗？系是最完美的物理学理论吗？高速运动的微观粒子发生的现象，是经典高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法解释的！力学无法解释的！19世纪科学技术得到飞速发展。世纪科学技术得到飞速发展。链接：链

12、接：19世纪，经典力学遇到了无世纪，经典力学遇到了无法解释的新问题。法解释的新问题。20世纪初，这些世纪初，这些问题迎刃而解得力于（问题迎刃而解得力于（）A.分子论与电磁感应定律分子论与电磁感应定律 B.进化论与细胞学说进化论与细胞学说 C.相对论与量子论相对论与量子论 D.控制论与信息论控制论与信息论 二、量子理论；二、量子理论；自主学习自主学习：量子理论的诞生、发展是怎样的？：量子理论的诞生、发展是怎样的？（1 1）诞生：）诞生：）诞生：）诞生：1900.1900.普朗克普朗克普朗克普朗克.关于正常光谱能量分布定律的理论关于正常光谱能量分布定律的理论关于正常光谱能量分布定律的理论关于正常光

13、谱能量分布定律的理论 “物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能量也是由一份量也是由一份量也是由一份量也是由一份 能量原子能量原子能量原子能量原子 构成的，这就是构成的，这就是构成的，这就是构成的，这就是 量子量子量子量子”。（2 2）发展：）发展：）发展

14、：）发展：19051905年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，效应，效应，效应，指出光具有波粒二象性；指出光具有波粒二象性；指出光具有波粒二象性；指出光具有波粒二象性；1923 1923年，德布罗意提出了物质波理论，年，德布罗意提出了物质波理论，年，德布罗意提出了物质波理论，年，德布罗意提出了物质波理论，认为微观粒认为微观粒认为微观粒认为微观粒子具有波动性；子具有波动性；子具有波动性；子具有波动性；思考：量子论的提出，有思考：量子论的提出，有其怎样的历史意义？其怎样

15、的历史意义？量子理论量子理论量子理论量子理论让人们从根本改变了近让人们从根本改变了近让人们从根本改变了近让人们从根本改变了近代物理学的传统观念，使物理学乃代物理学的传统观念，使物理学乃代物理学的传统观念，使物理学乃代物理学的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重至整个自然科学的观念都发生了重至整个自然科学的观念都发生了重至整个自然科学的观念都发生了重大变革。大变革。大变革。大变革。在量子论基础上发展起来量子在量子论基础上发展起来量子在量子论基础上发展起来量子在量子论基础上发展起来量子力学力学力学力学成为反映自然界基本规律的成为反映自然界基本规律的成为反映自然界基本规律的成为反映自然

16、界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运理论体系，指导着人们向物质运理论体系，指导着人们向物质运理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。动的各个层面进行深入探讨。动的各个层面进行深入探讨。动的各个层面进行深入探讨。三、相对论；三、相对论；自主学习自主学习：爱因斯坦的相对论主要内容有哪些？：爱因斯坦的相对论主要内容有哪些？（1）1905年提出了狭义的相对论：年提出了狭义的相对论：指出时间和空间都与物质的运动有关，随指出时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。着物质运动速度的变化而变化。（2）1916年提出了广义相对论：年提出了广义相对论：指出空间和时间不是独立的存在，它们是指出空间和时间不是独立的存在，它们是物质存在的形式。物质存在的形式。爱因斯坦关于相对论的比喻。爱因斯坦关于相对论的比喻。为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时园柳荫下