1、第11课 物理学的重大进展,第四单元 近代以来世界的科学发展历程,1.识记经典力学、相对论和量子论的主要内容。 2.理解16世纪末17世纪初物理学方面取得突出成就的历史条件。 3.分析相对论和量子论诞生的原因及其在物理学上的影响。 4.认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位，分析经典力学与相对论的关系，归纳量子论发展的历程。,学习目标,一、认识史上的飞跃经典力学,1.背景：文艺复兴运动不仅解放了人们的思想，也推动了自然科学研究的发展。,（一）经典力学的奠基者伽利略,创立科学的研究方法： 物理学：天文学：,实验和观察,外力是改变运动状态的原因，发现自由落体定律等。,自制望远镜观察天体，证
2、明了哥白尼“日心说”的正确性。,2.成就：,木星和它的伽利略卫星,1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。 伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有颗叫“伽利略卫星”。,科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。真正的哲学是写在那本经常在我们眼前打开的最伟大的书里的。这本书就是宇宙，就是自然本身，人们必须去读它。 伽利略,3.意义： 开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。,牛顿说：“我所以有这样的成就，是因为我站在巨
3、人们的肩膀上的缘故。”,（二）经典力学的建立者牛顿,标志： 内容： 特点： 意义：局限：,牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,以实验为基础，以数学为表达形式,只适用宏观世界低速运动状态，绝对的时空观无法解释微观高速运动现象。,（1）对解释和预见物理现象有决定意义，是经典物理学和天文学的基础，标志着近代科学的形成。 （2）牛顿力学和热学引发了第一次工业革命。,二、相对论的创立,1.背景:2.提出:,19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释面临的新问题,20世纪初，爱因斯坦（德）提出相对论,（1）狭义相对论：1905年 物体运动时，质量会随着物体运动
4、速度的增大而增加； 空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。 （2）广义相对论：1916年 空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,3.内容：,4.意义:,（1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命（2）它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。（3）它发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。,因发现能量量子而对物理学的进展做出了重要贡献，并在1918年荣获诺贝尔物理学奖。,三、量子论的诞生与发展,1.背景,（1）19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子的内部； （2
5、）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明；,2.成就,提出：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，标志量子论的诞生； 发展：爱因斯坦用量子论成功解释了“光电效应”；丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论；20世纪30年代，量子力学建立起来。,3.意义,（1）使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式；,（2）成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一， 与相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，推动了物理学自身的进步；,经典力学： 解释低速运动、宏观世界物理现象,近代物理学,相对论： 高速
6、运动,量子论： 解释微观世 界物理现象,现代物理学,为相对论提出奠定基础,继承和发展了经典力学,19世纪物理学危机,课堂小结,请结合所学知识分析：1620世纪近代科学得到发展的原因。,1. 资本主义的发展需要科技知识，又为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会前提。 2. 文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础。,3. 欧洲先进国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展。 4. 中国的四大发明和希腊自然哲学传人西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的材料。5. 科学家努力探索，促进了科学的发展。
7、,1.牛顿被公认为伟大的科学家,但他自己却非常谦虚地说:“我之所以有这样的成就,那是因为我站在巨人们的肩膀上。”从与牛顿取得的主要成就的关系来看,这里的“巨人”最有可能是( ) A.伽利略 B.哥白尼 C.达尔文 D.爱因斯坦,A,课堂检测,2.经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是（ ） 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法 A. B. C. D. ,A,3.海王星的发现是根据( )A.哥白尼日心说的推算 B.牛顿理论的推测C.法拉第演说计算 D.爱因斯坦对时间、空间属性的揭示,B,4.1949年11月,伦敦泰晤士报的标题极为醒目:“科学革命、新时空论、牛顿引力论的颠覆。”该报道的主题可能是( ) A.爱因斯坦与相对论 B.普朗克与量子论 C.达尔文与进化论 D.瓦特与万能蒸汽,A,5.古语云:“潮者,据朝来也;汐者,言夕至也。”下列能对这一自然现象做出科学解释的理论是( ) A.伽利略的自由落体定律 B.牛顿的经典力学体系 C.普朗克的量子理论 D.爱因斯坦的相对论,B,谢谢观看！,
