近代物理學的奠基人和革命者[人民版][課件1]

1、的的 慣性定律慣性定律加速度定律加速度定律作用和反作用定律作用和反作用定律物理運動物理運動三大定律三大定律萬有引力萬有引力定律定律經(jīng)典力學體系經(jīng)典力學體系一、一、經(jīng)典力學的建立者經(jīng)典力學的建立者牛頓牛頓著作著作自然哲學的數(shù)學原理自然哲學的數(shù)學原理實踐的驗證實踐的驗證：根據(jù)萬有引力定律，人們：根據(jù)萬有引力定律，人們準確地算出地球的平均密度和扁平率，準確地算出地球的平均密度和扁平率，正確地解釋了潮汐的成因。根據(jù)這一定正確地解釋了潮汐的成因。根據(jù)這一定律，人們還發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星。律，人們還發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星。思考：牛頓力學體系建立的意義是什么？l 牛頓的運動三定律構(gòu)成了近代力學體系的基礎(chǔ)， 成

2、為整個近代物理學的重要支柱。牛頓力學體系對自然界的力學現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明，從而完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。成為近代科學形成的標志。 我只不過是一個在海濱玩耍的小孩，不時地為比別人找到更光滑、更美麗的卵石和貝殼而高興。而在我面前的真理的海洋，卻完全是個謎。 牛頓 我之所以能比別人看得遠些，是因為我站在巨人們的肩上。 牛頓 質(zhì)疑與思考：經(jīng)典力學體系是最完美的物理質(zhì)疑與思考：經(jīng)典力學體系是最完美的物理學理論嗎？學理論嗎？ 19 19世紀末，面對經(jīng)典物理學近乎完世紀末，面對經(jīng)典物理學近乎完美的發(fā)展，有的物理學家表示：美的發(fā)展，有的物理學家表示：“1919世世紀已經(jīng)將物理大廈全部建

3、成，今后物理紀已經(jīng)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。學家只是修飾和完美這座大廈?！?” 高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，是經(jīng)典力學無法解釋的！是經(jīng)典力學無法解釋的！ 二：相對論閱讀課文思考下列問題：相對論是主要研究相對論是主要研究什么問題的？什么問題的？相對論分為哪兩部相對論分為哪兩部分？分？狹義相對論狹義相對論創(chuàng)立：創(chuàng)立：內(nèi)容：內(nèi)容：時間和空間都與物質(zhì)運動有關(guān)時間和空間都與物質(zhì)運動有關(guān)時間和空間隨著物質(zhì)運動速度的變化而變化時間和空間隨著物質(zhì)運動速度的變化而變化狹義相對狹義相對論的影響論的影響否認了牛頓力學的絕對時空觀否認了牛頓力學的絕對時空觀

4、繼承和發(fā)展了牛頓力學繼承和發(fā)展了牛頓力學奠定了利用原子能的理論基礎(chǔ)奠定了利用原子能的理論基礎(chǔ)1905年，愛因斯坦發(fā)表了年，愛因斯坦發(fā)表了論動體的電動力學論動體的電動力學，創(chuàng)，創(chuàng)立了狹義相對論。立了狹義相對論。（三）相對論的建立（三）相對論的建立愛因斯坦（愛因斯坦（18791955）“天上方一日，人間已一年天上方一日，人間已一年” 乘坐乘坐“光子火箭光子火箭”的星際旅的星際旅行行 乘坐乘坐“光子火箭光子火箭”以光速作星際旅行，以光速作星際旅行，回到地球時，我們會發(fā)現(xiàn)什么變化？回到地球時，我們會發(fā)現(xiàn)什么變化？在相對性原理中，愛因斯坦認為時間、運動、質(zhì)在相對性原理中，愛因斯坦認為時間、運動、質(zhì)量不是

5、絕對的，而是相對的。較典型的現(xiàn)象是運量不是絕對的，而是相對的。較典型的現(xiàn)象是運動的物體長度變短（尺縮效應）、運動的鐘比靜動的物體長度變短（尺縮效應）、運動的鐘比靜止的鐘走得慢（鐘慢效應）、運動的物體重量變止的鐘走得慢（鐘慢效應）、運動的物體重量變大。大。(2)廣義相對論廣義相對論提出提出:1916年年內(nèi)容：內(nèi)容：意義意義第一次闡述了四維時空和物第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想相對論建立的意義相對論建立的意義愛因斯坦相對論的建立，是對近代物理學理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、愛因斯坦相對論的建立，是對近代物理學理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時

6、間的可變性，時空的變化和時空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運動和狀態(tài)密不可分。時間的可變性，時空的變化和時空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運動和狀態(tài)密不可分。 這種全新的這種全新的時空觀、運動觀和物質(zhì)觀時空觀、運動觀和物質(zhì)觀的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。變革，對整個自然科學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。廣義相對論認為，物質(zhì)存在的現(xiàn)實廣義相對論認為，物質(zhì)存在的現(xiàn)實空間不是平坦的，而是彎曲的，空空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況，布情況，空間彎曲空間彎曲的程度體現(xiàn)為引的程度體現(xiàn)

7、為引力場強度。力場強度。量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱探究探究 時空觀時空觀 力學方面力學方面運動規(guī)律適用范圍運動規(guī)律適用范圍經(jīng)典力學經(jīng)典力學相對論相對論傳統(tǒng)絕對時空傳統(tǒng)絕對時空觀觀認為時空會隨物體認為時空會隨物體速度變化而變化；速度變化而變化；空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布決于物質(zhì)的分布牛頓力學牛頓力學相對論力學相對論力學（包含牛頓（包含牛頓力學）力學）宏觀世界宏觀世界 低速運動低速運動微觀世界微觀世界 高速運動高速運動1、愛因斯坦相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一場重大革、愛因斯坦相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一場重大革命，主要是因為命，主要

8、是因為 否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀 揭示了時間、空間并非絕對不變的本質(zhì)屬性揭示了時間、空間并非絕對不變的本質(zhì)屬性 打破了經(jīng)典力學體系的局限性打破了經(jīng)典力學體系的局限性 使人類對客觀世界的認識開始從宏觀世界深入到使人類對客觀世界的認識開始從宏觀世界深入到微觀世界微觀世界a. b. c. d.2、 現(xiàn)代自然科學和現(xiàn)代技術(shù)革命的基礎(chǔ)是現(xiàn)代自然科學和現(xiàn)代技術(shù)革命的基礎(chǔ)是a.牛頓力學牛頓力學 b.相對論相對論 c.量子假說量子假說 d.量子理論、相對論量子理論、相對論ad3、下列表述不正確的是、下列表述不正確的是a.a.牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學是經(jīng)典物理學的基礎(chǔ)牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學是經(jīng)典物理學的基礎(chǔ)b.b.經(jīng)典物理學所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象經(jīng)典物理學所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象c.c.相對論的提出證明經(jīng)典的物理學是完全錯誤的相對論的提出證明經(jīng)典的物理學是完全錯誤的d.d.量子理論使人類對微觀世界的基本認識有了革命性量子理論使人類對微觀世界的基本認識有了革命性 的進步的進步4、海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)、海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)a.a.哥白尼日心說的推算哥白尼日心說的推算 b.b.牛頓理論的推測牛頓理論的推測c.c.法拉