高中歷史《物理學(xué)的重大進(jìn)展》人教版必修(1).ppt

第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,1.課程標(biāo)準(zhǔn) 了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容,認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位;知道相對論、量子論的主要內(nèi)容,認(rèn)識其意義。 2.學(xué)習(xí)要點 (1)經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容及其影響。 (2)相對論的創(chuàng)立和意義。 (3)量子論的誕生和意義。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一、經(jīng)典力學(xué) 1.確立的條件 (1)文藝復(fù)興運(yùn)動解放了人們的思想,對科學(xué)研究產(chǎn)生了重要影響。 (2)伽利略通過實驗,發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律,大大改變了古希臘哲學(xué)家亞里士多德以來有關(guān)運(yùn)動的觀念,開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué),為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 2.確立 1687年,牛頓出版了自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理,提出了物體運(yùn)動三大定律和萬有引力定律等,把地球上的物體的運(yùn)動和天體的運(yùn)動概括到同一個理論之中,形成了一個以實驗為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的牛頓力學(xué)體系。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,3.重大影響 (1)該體系對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象,具有決定性意義。 (2)根據(jù)萬有引力定律,人們發(fā)現(xiàn)了海王星等。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,二、相對論 1.創(chuàng)立背景 19世紀(jì),隨著物理學(xué)研究的進(jìn)展,經(jīng)典力學(xué)無法解釋研究中遇到的一些新問題,面臨挑戰(zhàn)。 2.創(chuàng)立 20世紀(jì)初,愛因斯坦提出了相對論。 3.主要理論 (1)狹義相對論:物體運(yùn)動時,質(zhì)量會隨著物體運(yùn)動速度增大而增加;同時,空間和時間也會隨著物體運(yùn)動速度的變化而變化,即會發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。 (2)廣義相對論:空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動情況,也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,4.意義 相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命。它否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀,深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性;它發(fā)展了牛頓力學(xué),將其概括在相對論力學(xué)之中,推動物理學(xué)發(fā)展到一個新的高度。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,三、量子論 1.誕生背景 微觀的粒子運(yùn)動不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來說明。19世紀(jì)末20世紀(jì)初,電子和放射線的發(fā)現(xiàn),打開了原子的大門,人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入到原子內(nèi)部。 2.誕生與發(fā)展 (1)1900年,為解決熱輻射理論上的疑點,德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說,宣告了量子論的誕生。 (2)愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了光電效應(yīng),丹麥物理學(xué)家玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論。 (3)20世紀(jì)30年代,量子力學(xué)建立起來。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,3.重大意義 (1)量子論使人類對微觀世界的基本認(rèn)識取得了革命性的進(jìn)步,成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。 (2)量子論與相對論彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足,它們構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。 (3)量子論和相對論的提出,不僅推動了物理學(xué)自身的進(jìn)步,而且開闊了人們的視野,改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。,問題1,問題2,(1)具備了較好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。當(dāng)時英國資本主義經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,為牛頓在科學(xué)方面的貢獻(xiàn)創(chuàng)造了條件。 (2)具備了較好的知識條件。開普勒、伽利略等人的研究成果,特別是伽利略的實驗觀察法和培根所倡導(dǎo)的唯物主義的科學(xué)研究方法,為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立提供了知識基礎(chǔ)。 (3)英國資本主義制度確立后,資本主義生產(chǎn)的迅速發(fā)展對力學(xué)提出了迫切的要求。 (4)牛頓具有探索精神和不畏艱辛、勇于犧牲的思想品質(zhì)。他在系統(tǒng)總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了大量的實驗。,問題1,問題2,【例題1】 有學(xué)者指出:現(xiàn)在美國遺產(chǎn)詞典將“科學(xué)”定義為“對自然現(xiàn)象的觀察、鑒定、描述、實驗研究與理論分析”,從本質(zhì)上來說,這就是伽利略的方法。對該學(xué)者這種說法的理解正確的是( ) A.我們今天科學(xué)研究的具體方法仍然超越不了伽利略 B.伽利略的貢獻(xiàn)在于開創(chuàng)了現(xiàn)代科學(xué)研究的基本方法 C.自從有了伽利略,人類才開始進(jìn)行科學(xué)研究 D.伽利略已經(jīng)給“科學(xué)”下了精確的定義 解析:伽利略開創(chuàng)了以實驗和數(shù)學(xué)研究為基礎(chǔ)的科學(xué)研究方法,對后世科學(xué)研究產(chǎn)生了重大影響,故選B項。 答案:B,問題1,問題2,(1)牛頓力學(xué)體系概括了物體機(jī)械運(yùn)動的基本定律,這些定律有一個不容忽視的前提,即物體運(yùn)動是在低速情況下,這些定律才適用。相對論力學(xué)出現(xiàn)后,牛頓力學(xué)并未失去光輝。當(dāng)物體運(yùn)動的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光速時,相對論力學(xué)定律就趨近于牛頓的經(jīng)典力學(xué)定律。 (2)20世紀(jì)初,愛因斯坦提出相對論,否定了牛頓的絕對時空觀,指出了時間和空間的辯證關(guān)系,即時間和空間不是絕對不變的,而是隨著物質(zhì)的運(yùn)動而變化,物質(zhì)質(zhì)量隨運(yùn)動速度的變化而變化。他還提出質(zhì)能轉(zhuǎn)化原理,奠定了利用原子能的理論基礎(chǔ),加深了人們對物質(zhì)和運(yùn)動的認(rèn)識,在哲學(xué)和科學(xué)上都具有重大意義。 (3)相對論發(fā)展了牛頓力學(xué),牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個特例。牛頓力學(xué)是整個力學(xué)的基礎(chǔ),牛頓所創(chuàng)造的概念,至今仍指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。,問題1,問題2,【例題2】 “根據(jù)這一理論,將時間和空間說成是絕對的是沒有意義的,因為對這兩種范疇的測量通常隨著觀察者的運(yùn)動而改變。對于門外漢來說,這些觀點通常用不能理解的數(shù)學(xué)公式解釋表明科學(xué)已經(jīng)達(dá)到了能被人類所知的界限?！鄙鲜觥袄碚摗钡闹饕饬x是( ) A.開創(chuàng)了以實驗為基礎(chǔ)的近代科學(xué)B.預(yù)見海王星存在的準(zhǔn)確性 C.彌補(bǔ)經(jīng)典力學(xué)對時空認(rèn)識的不足D.發(fā)現(xiàn)能量輻射的運(yùn)動原則 解析:根據(jù)材料“將時間和空間說成是絕對的