1、从经典力学到相对论,怀疑 (背景),16-19世纪近代物理学,探索 (成就),进步 (影响),19-20世纪初现代物理学,第11课 物理学的重大进展,经典力学体系,自然科学 思想认识 社会发展,相对论和量子论,对经典力学体系的怀疑,自然科学 思想认识 经济发展,对中世纪世界观的怀疑,科学技术是第一生产力,最后把爱因斯坦的一句名言献给同学们:“没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人,社会的向上发展是不可想象的。”,2、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,1、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
2、验 数学化体现微观世界 经验法 A. B. C. D. ,4.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是落体定律 万有引力定律狭义相对论 量子论 A. B. C. D. ,3、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命,主要是因为 否定了经典力学的绝对时空观 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 打破了经典力学体系的局限性 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界A、 B、 C、 D、,怀 疑,中世纪的神学世界观及其对人们思想认识的束缚,探究:1、经典力学体系建立的历史背景是什么?(近代自然科学形成的背景/为什么会怀疑),思想条件:,经济条件:,主观条件:,文艺复兴的推动,资本主
3、义的发展,科学家的探索,一、近代物理学经典力学,怀 疑,一、近代物理学经典力学,力学观: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。,亚里士多德,“物体下落的速度和重量成比例”的学说。,亚里士多德的学说长期被教会奉为教条,中世纪的神学世界观及其对人们思想认识的束缚,探索 2、成就:经典力学体系的建立,自主探究2: 经典力学体系的建立过程中哪两位科学家起到了关键的作用? 他们在科学研究领域有哪些成就?,一、近代物理学经典力学,“近代科学之父” 伽俐略,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。伽利略,(1)奠基伽利略,两个铁球谁先
4、落地?,物体“落体的速度与重量成正比”,所以重的先落地,物体下落的速度与物体的质量无关,所以两个同时落地,自由落体定律,利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证实了哥白尼“日心说”的正确性,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”。,木星和它的伽利略卫星,他又发现太阳上有黑子,月球上有山脉,为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家,不准外出。年多后,伽伽利略临死前仍不屈服,坚定地说:“地球确实在围着太阳转!”他的努力
5、没有白费,越来越多的人开始探索星空和科学!,探索 2、成就:经典力学体系的建立,(1)奠基伽利略,科学研究领域的成就:,C 开创近代科学的研究方法:观察实验和逻辑论证。,A 物理学:力与运动状态的关系,自由落体定律,B 天文学:自制望远镜,证实了“日心说”,一、近代物理学经典力学,(2)建立牛顿,探索 2、成就:经典力学体系的建立,一、近代物理学经典力学,自主探究2: “我不知道世人对我是怎样看法,但是在我看来,我不过象一个在海滨玩耍的孩子,为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴;但那浩瀚的真理之海洋,却还在我的面前末曾发现呢?”,思考:“光滑的石子和美丽的贝壳”指什么?,牛顿有
6、哪些重要贡献? 其中最重要的是什么?,数学:二项式定理,微积分光学:发现太阳光的光谱天文学:发明反射式望远镜等力学:自然哲学的数学原理物体运动三大定律;万有引力定律 形成经典力学体系,(2)建立牛顿,B、内容:物体运动三大定律;万有引力定律,A、标志:1687年,自然哲学的数学原理,探索 2、成就:经典力学体系的建立,一、近代物理学经典力学,F合=ma,特点:以实验为基础以数学为表达形式,推动了生产力的进步和资本主义的发展,(伽利略的实验方法和逻辑体系为经典力学奠定基础;牛顿完成了经典力学体系的建构)推动了物理学自身的发展, 促进了近代自然科学的进步。,冲击了宗教神学,推动了启蒙运动的发展和思
7、想解放。,进步:3、经典力学体系的影响,3、经济发展:,1、自然科学:,2、思想认识:,“牛顿的发现,给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类,终于大胆地抬起头来,开始用自己理性的眼光打量世界。” 大国崛起,一、近代物理学经典力学,海王星和冥王星的发现,怀 疑,经典力学体系的无法解释一些新问题,探究3:1、近代物理学发展到现代物理学的历史背景?(经典力学遭遇挑战的原因),经典力学局限:,宏观、低速、绝对时空观,物理学危机,二、现代物理学相对论和量子论,19世纪末,面对经典物理学近乎完美的发展,有的物理学家表示:“19世纪已经将物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰和完美这座大厦”。,
8、探索 2、成就之一:相对论,探究:爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破?,A、1905年,爱因斯坦提出狭义相对论和光速恒定假设。(质量、空间、时间随着运动速度的变化而变化,即尺缩效应和钟慢效应) B、1916年,爱因斯坦提出广义相对论(时间和空间的结构和性质不仅取决于物体的运动状态,也取决于物质本身的分布状态,即时空可以扭曲),二、现代物理学相对论和量子论,1.相对论否定了经典力学的绝对时空观; 2.相对论发展了牛顿力学,牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例; 3.牛顿力学是整个力学的基础,牛顿所创造的概念,至今仍指导着人们的物理学思想。,探究:爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破?,经
9、典力学,狭义相对论,广义相对论,影响:否定了经典力学的绝对时空观,弥补了经典力学在宏观物体高速运动研究的不足。,探究:爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破?,自主学习:19世纪末20世纪初电子和放射线的发现使人们对物质的认识深入微观领域,是谁打开了对这一领域的系统研究的大门?,对于经典力学有什么发展?,这一领域的研究有哪些发展?,探索 2、成就之二:量子论,德国物理学家-普朗克,A、1900年,普朗克提出量子假说; B、爱因斯坦;C、玻尔;D、20c30s量子力学建立。,影响:使人类对微观世界的认识取得革命性进步,弥补了经典力学在认识微观世界方面的不足。,二、现代物理学相对论和量子论,量子论的
10、诞生与发展,1900年,为解决热辐射理论上的疑点,普朗克提出了量子论。,爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应。,波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。,使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步。,开阔视野,改变了人们认识世界的_ 和_。,进步:3、现代物理学两大支柱建立的影响,B、思想认识:,A、自然科学:,相对论的提出是物理学思想的一项重大革命。否定,深刻地揭示了 。它也发展了 , 推动 。,量子论使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步,与相对论一起构成现代物理学的基础,弥补了 ,推动了 。,二、现代物理学相对论和量子论,C、社会发展:,深刻的影响着
11、人类社会的发展和进步。(正面、负面),爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后,曾致信美国总统罗斯福,建议美国研制原子弹,以便在二战中尽快战胜法西斯国家。1945年8月,美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹,加速了日本法西斯的投降,但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。,当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后,爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中,自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说,“早知如此,我宁可当个修表匠!”爱因斯坦就核武器问题的懊悔,代表了人类良知的高度,是人类良心发出的最强音。听爱因斯坦的自责之声,我们明白人类良知之宝贵。,广岛核爆,大亚湾核电站,嫦娥二号,太阳能薄膜电池,“要使科学造福人类,而不成为祸害”爱因斯坦,