物理學的長足進步

1、,量子論的誕生（普朗克),科學革命,技術革命,物理學領域,生物學領域,牛頓經典力學的建立,相對論的創(chuàng)立（愛因斯坦）,進化論理論（達爾文）,“蒸汽機時代”（瓦特）,電力的廣泛應用與“電氣時代”（法拉第、西門子等）,現代信息技術與信息時代,,,,現代物理學的建立,,,近代世界科學技術的發(fā)展,單元概述,物理學的長足進步,課標要求： 1.了解經典力學的主要內容，認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位。 2.知道相對論、量子論的主要

2、內容 ,認識其意義。,一、牛頓經典力學的建立,1687年，牛頓出版了《自然哲學的數學原理》一書。,1、標志：,2、背景：,經濟:,政治:,思想:,,理論:,17世紀，英國資本主義經濟迅速發(fā)展。,隨著英國資產階級革命發(fā)展，資本主義民主政治逐步建立。,文藝復興、宗教改革解放了思想，將科學從神學的桎梏中解放出來。,伽利略等科學家的探索，奠定了經典力學的理論基礎。,3、內容：,物體運動三大定律和萬有引力定律等。,一、牛頓經典力學的建立,4、特點

3、：,5、意義：,1781年天王星被發(fā)現，科學家用牛頓力學計算它的軌道，可是計算結果總是同觀測紀錄不大相符。經反復核算，觀測無誤。那問題是否出現在牛頓力學上面？,科學家大膽猜想計算結果之所以不理想，是因為太陽系中還有一顆未知的行星，我們沒有考慮到它對天王星的引力作用。他們用牛頓力學算出了這顆未知行星的位置和質量。1848年9月23日，柏林天文臺臺長用望遠鏡對準那個位置，一下子就看到了一顆新的行星—海王星。,用牛頓力學算出了一顆未知行星的位

4、置,一、牛頓經典力學的建立,4、特點：,5、意義：,以 為基礎，以 為表達形式,實驗,數學,（1）對解釋和預見物理現象，具有決定性意義。,（2）根據萬有引力定律，人們發(fā)現了海王星等。,（3）牛頓經典力學體系為工業(yè)革命奠定了科學基 礎，推動了人類進入蒸汽時代。（經濟）,（4）牛頓經典力學的創(chuàng)立提高了人類的認識水平， 使人們進一步擺脫神學的束縛，促進了啟蒙 運動的興起。（思想）,牛頓有哪些重要貢

5、獻？其中最重要的是什么？,數學：二項式定理，微積分光學：發(fā)現太陽光的光譜，微粒說天文學：發(fā)明反射式望遠鏡， 潮汐，地球形狀，歲差。力學：《自然哲學的數學原理》 物體運動三大定律；萬有引力定律 ——形成經典力學體系,1727年3月20日，偉大的牛頓逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教堂，在他的墓碑上鐫刻著：　 讓人們歡呼這樣一位多么偉大的人類榮耀曾經在世界上存在！,

6、二、愛因斯坦相對論的創(chuàng)立,1、背景：,19世紀末，面對經典物理學近乎完美的發(fā)展，有的物理學家表示：“19世紀已經將物理大廈全部建成，今后物理學家只是修飾和完美這座大廈?！?過去的物理學都以牛頓的理論為基礎，認為時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯系的。似乎宇宙間存在著一個永遠走動著的大鐘，在任何情況下，速率永遠相同，世界上的一切運動在時間上都以它為度量標準。,質疑與思考：經典力學體系是個完美的物理學理論嗎？牛頓的經典

7、力學有什么局限？,經典力學無法解釋研究中出現的一些問題，面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。,廣義相對論：1916年，愛因斯坦發(fā)表《廣義相對論的基礎》一文中提出。它指出時間和空間的性質不僅取決于物質的運動，還取決于物質的分布狀態(tài)；引力是時空彎曲的一種幾何效應。,二、愛因斯坦相對論的建立,2、內涵：,狹義相對論:光速是物質運動的極限速度。物質的質量是一個變量，它隨著物質運動速度的增加而增加，同時空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化。,愛因斯坦和卓別林

8、 著名科學家愛因斯坦非常推崇卓別林的電影。一次，他在給卓別林的一封信中寫道：“你的電影《摩登時代》，世界上的每一個人都能看懂。你一定會成為一個偉人。愛因斯坦。”　　卓別林在回信中寫道：“我更加欽佩你。你的相對論世界上沒有人能弄懂，但是你已經成為一個偉人。卓別林?！?二、愛因斯坦相對論的建立,3、意義：,①是物理學領域的一次重大革命。②否定了經典力學的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和空間的辯證關系。③發(fā)展了經典力學并將其概括在相

9、對論理論之中。④促進了人類的認知能力和思維模式的發(fā)展。,很抱歉推翻了您的理論,愛因斯坦曾說道：“牛頓先生，很抱歉推翻了您的理論，不過您的成就是您那個時代一個人的智力和創(chuàng)造力所能達到的巔峰。但是，當我們對宇宙萬物有了更深入的了解以后，這些觀念將會被一些更抽象的新觀念所取代?！?也許將來某一天，會有一位少不更事的科學家說道：“愛因斯坦先生，很抱歉推翻了您的理論，不過您的成就是您那個時代一個人的智力和創(chuàng)造力所能達到的巔峰…… ”,愛因

10、斯坦根據相對論的觀點提出質能轉換理論后，曾致信美國總統羅斯福，建議美國研制原子彈，以便在二戰(zhàn)中盡快戰(zhàn)勝法西斯國家。1945年8月，美國先后在日本的廣島、長畸投下兩顆原子彈，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。,當原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，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！”愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表了人類良知的高度，是

11、人類良心發(fā)出的最強音。聽愛因斯坦的自責之聲，我們明白人類良知之寶貴。,三、量子論的誕生,1、背景：,①隨著現代科學的發(fā)展，人類探求自然的奧秘已經進入到 ，特別是 的發(fā)現，使人們的研究開始進入原子內部。,②實驗表明微觀粒子的運動不能用 來解釋。,微觀世界,電子和放射線,經典力學,2、誕生：,1900年，德國 提出量子假說。,普朗克

12、,3、發(fā)展：,1905年， 提出光量子論，并成功地解釋了光電效應。,愛因斯坦,后來，丹麥物理學家 提出了一種量子化的原子結構模型，豐富了量子論。,波爾,三、量子論的誕生,4、建立：,5、意義：,1925年左右，一門新的物理學分支--- 建立起來。,量子力學,①使人類對 的認識取得了革命性的進步。,②與相對論一起構成了

13、的基礎。,③開闊了人們的視野，改變了人們 的角度和方式。,微觀世界,現代物理學,認識世界,④量子力學和狹義相對論結合形成原子核物理學，指導制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學還為電子技術、半導體技術和激光技術等奠定了理論基礎。,1、17世紀是人類在自然科學領域取得重大突破的時期，其原因不包括A、資本主義經濟發(fā)展的要求B、科學家的艱苦努力C、理性主義的確立D、工業(yè)資本主義的推動,隨堂練習,D,2、（2

14、008年江蘇高考）一位科學家的墓碑上鐫刻這這樣的銘文：“他以神一般的力量，……第一個說明了行星的運動和圖像。”這位科學家應該是A、伽利略B、牛頓C、愛因斯坦D、普朗克,隨堂練習,B,3、英國著名詩人蒲伯說：“自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說，讓牛頓出生吧！于是一切都是光明?！庇纱丝梢钥闯雠ｎD的主要貢獻是A、建立了經典力學體系B、建立了微積分理論C、提出了萬有引力定律D、提出了進化論的觀點,隨堂練習,A,4、證明“天上