必修三第四單元第11課物理學(xué)重大進(jìn)展

1、2021-10-192021-10-191 1第四單元第四單元近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程2021-10-192021-10-192 2科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程及其特征科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程及其特征u17世紀(jì)初，伽利略開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏世紀(jì)初，伽利略開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)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)創(chuàng)立奠定基礎(chǔ)；輯體系的近代科學(xué)，為經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立奠定基礎(chǔ)；u1687年，牛頓出版年，牛頓出版自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書，標(biāo)志著一書，標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系建立；經(jīng)典力學(xué)體系建立；u20世紀(jì)初，愛因斯坦提出相對(duì)論，否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空世紀(jì)初，愛因斯坦提出相

2、對(duì)論，否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，進(jìn)一步發(fā)展了牛頓力學(xué)體系；觀，進(jìn)一步發(fā)展了牛頓力學(xué)體系；u20世紀(jì)世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏年代，量子力學(xué)建立，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微觀世界方面的不足。觀世界和微觀世界方面的不足。u1859年，達(dá)爾文發(fā)表年，達(dá)爾文發(fā)表物種起源物種起源，創(chuàng)立生物進(jìn)化論。有，創(chuàng)立生物進(jìn)化論。有力挑戰(zhàn)了封建神學(xué)創(chuàng)世說。力挑戰(zhàn)了封建神學(xué)創(chuàng)世說。u18世紀(jì)世紀(jì)80年代，蒸汽機(jī)問世，蒸汽時(shí)代到來。年代，蒸汽機(jī)問世，蒸汽時(shí)代到來。u19世紀(jì)晚期，發(fā)電機(jī)問世，電氣時(shí)代到來。世紀(jì)晚期，發(fā)電機(jī)問世，電氣時(shí)代到來。u1946年，美國研制成第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，奠定了現(xiàn)代信

3、息年，美國研制成第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，奠定了現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)。技術(shù)的基礎(chǔ)。2021-10-192021-10-193 3亞里士多德亞里士多德古希臘文化的集大成者古希臘文化的集大成者u“落體的速度與重量落體的速度與重量成正比成正比”。 u“物體從來都是靜止物體從來都是靜止的，除非你用力推它的，除非你用力推它才開始運(yùn)動(dòng)才開始運(yùn)動(dòng)”,如如“推推箱子箱子”。比薩斜塔比薩斜塔兩個(gè)鐵球同時(shí)落地！兩個(gè)鐵球同時(shí)落地！ （重量相差（重量相差10倍）倍）2021-10-192021-10-194 4 意大利的物理學(xué)家和意大利的物理學(xué)家和天文學(xué)家，經(jīng)典力學(xué)的奠天文學(xué)家，經(jīng)典力學(xué)的奠基者。自幼聰明好學(xué)，遇基者。自幼聰明

4、好學(xué)，遇事好尋根問底。從不迷信事好尋根問底。從不迷信教會(huì)權(quán)威或盲從他人。教會(huì)權(quán)威或盲從他人。伽利略伽利略經(jīng)典力學(xué)的奠基者經(jīng)典力學(xué)的奠基者（15641642）伽利略折射式望遠(yuǎn)鏡伽利略折射式望遠(yuǎn)鏡2021-10-192021-10-195 5“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸，哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸，伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”。u由于宣傳哥白尼學(xué)說，由于宣傳哥白尼學(xué)說，1616年，宗教裁判年，宗教裁判所責(zé)令伽利略保持沉默。所責(zé)令伽利略保持沉默。對(duì)話對(duì)話被認(rèn)為被認(rèn)為違反禁令。違反禁令。u伽利略被召到羅馬，囚禁伽利略被召到羅馬，囚禁缺席審判缺席審判苦苦刑恐嚇刑恐嚇當(dāng)眾跪著懺悔當(dāng)眾跪著懺悔終身監(jiān)禁，他的終身監(jiān)

5、禁，他的書也被列為禁書。書也被列為禁書。 u1642年，在貧病交加中逝世，享年年，在貧病交加中逝世，享年78歲。歲。u1983年，羅馬教廷正式承認(rèn)，年，羅馬教廷正式承認(rèn)，350年前宗年前宗教裁判所的審判是錯(cuò)誤的。教裁判所的審判是錯(cuò)誤的。2021-10-192021-10-196 6牛頓牛頓近代科學(xué)之父近代科學(xué)之父u1642年，牛頓出生于英國林肯郡，遺腹子。年，牛頓出生于英國林肯郡，遺腹子。u牛頓少年時(shí)代即表現(xiàn)出手工制作精巧機(jī)械的才能。雖然他牛頓少年時(shí)代即表現(xiàn)出手工制作精巧機(jī)械的才能。雖然他聰明伶俐，但并未引起老師的注意。他體弱多病，性格靦聰明伶俐，但并未引起老師的注意。他體弱多病，性格靦腆，成

6、績倒數(shù)，經(jīng)常受頑皮學(xué)生欺侮。直到有一次跟同學(xué)腆，成績倒數(shù)，經(jīng)常受頑皮學(xué)生欺侮。直到有一次跟同學(xué)打架。據(jù)說那個(gè)男孩在牛頓肚于上踹了一腳，于是牛頓把打架。據(jù)說那個(gè)男孩在牛頓肚于上踹了一腳，于是牛頓把他狠狠地揍了一頓，并把他的鼻子摁在教堂的墻上蹭來蹭他狠狠地揍了一頓，并把他的鼻子摁在教堂的墻上蹭來蹭去。從此之后，牛頓便開始嶄露頭角。去。從此之后，牛頓便開始嶄露頭角。u成年時(shí)，母親令其退學(xué)，希望兒子成為一名出色的農(nóng)夫。成年時(shí)，母親令其退學(xué)，希望兒子成為一名出色的農(nóng)夫。他被證明不是一個(gè)好農(nóng)夫，干活漫不經(jīng)心，脾氣急躁。于他被證明不是一個(gè)好農(nóng)夫，干活漫不經(jīng)心，脾氣急躁。于是又被送回學(xué)校。是又被送回學(xué)校。16

7、65年畢業(yè)于劍橋三一學(xué)院，獲學(xué)士年畢業(yè)于劍橋三一學(xué)院，獲學(xué)士學(xué)位。三年后獲文學(xué)碩士學(xué)位。曾長期擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)學(xué)位。三年后獲文學(xué)碩士學(xué)位。曾長期擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長，擔(dān)任過英國議會(huì)議員，授予爵士稱號(hào)。會(huì)長，擔(dān)任過英國議會(huì)議員，授予爵士稱號(hào)。u1727年，病逝，安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高年，病逝，安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽(yù)。的榮譽(yù)。2021-10-192021-10-197 7牛頓有哪些重要貢獻(xiàn)？牛頓有哪些重要貢獻(xiàn)？u光光 學(xué)：牛頓色盤；學(xué)：牛頓色盤；“微粒說微粒說”。u數(shù)數(shù) 學(xué)：微積分學(xué)；二項(xiàng)式定理。學(xué)：微積分學(xué)；二項(xiàng)式定理。u天文學(xué)：反射望遠(yuǎn)鏡；天文學(xué)：反射望遠(yuǎn)鏡； 潮

8、汐，地球形狀，歲差。潮汐，地球形狀，歲差。u物理學(xué)：運(yùn)動(dòng)定律；萬有引力定律。物理學(xué)：運(yùn)動(dòng)定律；萬有引力定律。2021-10-192021-10-198 8牛頓牛頓近代科學(xué)之父近代科學(xué)之父（ 16421727）2021-10-192021-10-199 9 我不知道世人對(duì)我是怎樣看的，不過我不知道世人對(duì)我是怎樣看的，不過我只覺得自己好像是一個(gè)在海濱玩耍的孩我只覺得自己好像是一個(gè)在海濱玩耍的孩子，有幸拾到光滑美麗的子，有幸拾到光滑美麗的石子石子，但真理的，但真理的大海，我還沒有發(fā)現(xiàn)。我所以有這樣的成大海，我還沒有發(fā)現(xiàn)。我所以有這樣的成就，是因?yàn)槲揖?，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏险驹诰奕说募绨蛏系牡木壒?/p>

9、。緣故。站在巨人的肩上站在巨人的肩上牛頓經(jīng)典力學(xué)體系：牛頓經(jīng)典力學(xué)體系：牛頓力學(xué)三定律：慣性定律和加速度定律牛頓力學(xué)三定律：慣性定律和加速度定律(伽利略研究為基礎(chǔ)研究為基礎(chǔ))作用力與反作用力定律作用力與反作用力定律(笛卡爾笛卡爾研究為基礎(chǔ)研究為基礎(chǔ))萬有引力定律：萬有引力定律萬有引力定律：萬有引力定律(開普勒開普勒研究，研究，自己創(chuàng)立的微積分做計(jì)算工具自己創(chuàng)立的微積分做計(jì)算工具)2021-10-192021-10-191010“物理學(xué)危機(jī)物理學(xué)危機(jī)”u19世紀(jì)末，面對(duì)經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展，有的物理學(xué)世紀(jì)末，面對(duì)經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展，有的物理學(xué)家表示：家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部

10、建成，今后物理學(xué)世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈。家只是修飾和完美這座大廈?！?u但是，物理學(xué)界連續(xù)發(fā)生了三個(gè)重大事件，這就是但是，物理學(xué)界連續(xù)發(fā)生了三個(gè)重大事件，這就是X射線、射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)放射性和電子的發(fā)現(xiàn)。這三大發(fā)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)使得原子不。這三大發(fā)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)使得原子不可分、不變化的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了動(dòng)搖。物理學(xué)家們?cè)J(rèn)為可分、不變化的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了動(dòng)搖。物理學(xué)家們?cè)J(rèn)為的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學(xué)體系，從根本上出的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學(xué)體系，從根本上出現(xiàn)了動(dòng)搖，這就是所謂的現(xiàn)了動(dòng)搖，這就是所謂的“物理學(xué)危機(jī)物理學(xué)危機(jī)”。u過去的物理學(xué)都

11、以牛頓的理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為時(shí)間和空間是過去的物理學(xué)都以牛頓的理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對(duì)的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。似乎宇宙間存在著絕對(duì)的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。似乎宇宙間存在著一個(gè)永遠(yuǎn)走動(dòng)著的大鐘，在任何情況下，速率永遠(yuǎn)相同，一個(gè)永遠(yuǎn)走動(dòng)著的大鐘，在任何情況下，速率永遠(yuǎn)相同，世界上的一切運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上都以它為度量標(biāo)準(zhǔn)。世界上的一切運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上都以它為度量標(biāo)準(zhǔn)。2021-10-192021-10-191111愛因斯坦愛因斯坦20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家世紀(jì)最偉大的科學(xué)家u18791879年年3 3月月1414日誕生在德國烏爾姆的一個(gè)猶太人日誕生在德國烏爾姆的一個(gè)猶太人家中。家中。1894189

12、4年遷居意大利米蘭。年遷居意大利米蘭。19001900年畢業(yè)于年畢業(yè)于瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué)。瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué)。19011901年入瑞士國籍；年入瑞士國籍；19141914年任柏林大學(xué)教授，年任柏林大學(xué)教授，19331933年移居美國，年移居美國，19401940年入美國國籍，年入美國國籍，19551955年年4 4月月1818日逝世。日逝世。u愛因斯坦被認(rèn)為是最富于創(chuàng)造力的科學(xué)家，他不愛因斯坦被認(rèn)為是最富于創(chuàng)造力的科學(xué)家，他不但創(chuàng)立了相對(duì)論，還提出了光量子的概念，得出但創(chuàng)立了相對(duì)論，還提出了光量子的概念，得出了光電效應(yīng)的基本定律，為量子力學(xué)的建立奠定了光電效應(yīng)的基本定律，為量子力學(xué)的建立奠定基

13、礎(chǔ)。為此榮獲基礎(chǔ)。為此榮獲19211921年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。同年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。同時(shí)，他還證明了熱的分子運(yùn)動(dòng)論，提出了測(cè)定分時(shí)，他還證明了熱的分子運(yùn)動(dòng)論，提出了測(cè)定分子大小的新方法。子大小的新方法。2021-10-192021-10-191212愛因斯坦愛因斯坦20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家世紀(jì)最偉大的科學(xué)家 愛因斯坦年幼時(shí)并未顯出智力超群，相反，愛因斯坦年幼時(shí)并未顯出智力超群，相反，到了四歲多還不會(huì)說話，家里人甚至擔(dān)心他是個(gè)到了四歲多還不會(huì)說話，家里人甚至擔(dān)心他是個(gè)低能兒。在整個(gè)中小學(xué)時(shí)代卻常常被斥為低能兒。在整個(gè)中小學(xué)時(shí)代卻常常被斥為“生性生性孤僻、智力遲鈍孤僻、智力遲鈍”，“心不在焉，想

14、入非非心不在焉，想入非非”。中學(xué)畢業(yè)前夕，校方甚至斷言他未來將中學(xué)畢業(yè)前夕，校方甚至斷言他未來將“一事無一事無成成”，勒令退學(xué)。，勒令退學(xué)。1616歲那年，報(bào)考大學(xué)，名落孫歲那年，報(bào)考大學(xué)，名落孫山。第二年進(jìn)入大學(xué)后，他擅自山。第二年進(jìn)入大學(xué)后，他擅自“刷掉刷掉”了很多了很多課程，只以課程，只以“極大的興趣極大的興趣”去聽某些課和在家里去聽某些課和在家里自學(xué)。曾被數(shù)學(xué)教授稱為自學(xué)。曾被數(shù)學(xué)教授稱為“懶狗懶狗”，還曾被物理，還曾被物理教授認(rèn)為不適宜學(xué)物理而應(yīng)當(dāng)改行。教授認(rèn)為不適宜學(xué)物理而應(yīng)當(dāng)改行。2021-10-192021-10-191313愛因斯坦愛因斯坦20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家世紀(jì)最偉大的科

15、學(xué)家2021-10-192021-10-191414笑話與笑話與E=mc2u有一次卓別林和愛因斯坦共同出席一次宴有一次卓別林和愛因斯坦共同出席一次宴會(huì)都受到了熱鬧歡迎，卓別林說：大家歡會(huì)都受到了熱鬧歡迎，卓別林說：大家歡迎我是因?yàn)樗麄兌寄芾斫馕?，大家歡迎你迎我是因?yàn)樗麄兌寄芾斫馕?，大家歡迎你是因?yàn)樗麄兌疾焕斫饽?。是因?yàn)樗麄兌疾焕斫饽?。u說明了說明了相對(duì)論深?yuàn)W難懂相對(duì)論深?yuàn)W難懂，而且，而且有悖于人們有悖于人們的日常生活的日常生活。u狹義相對(duì)論發(fā)表狹義相對(duì)論發(fā)表100100周年，也許全世界只周年，也許全世界只有幾十個(gè)人能完全理解他的真諦，但這并有幾十個(gè)人能完全理解他的真諦，但這并不能掩蓋相對(duì)論對(duì)人

16、類生活的巨大改變。不能掩蓋相對(duì)論對(duì)人類生活的巨大改變。2021-10-192021-10-191515有高度社會(huì)責(zé)任感的人有高度社會(huì)責(zé)任感的人 1939年年8月月2日，愛因斯坦寫信給羅斯日，愛因斯坦寫信給羅斯?？偨y(tǒng)，建議美國務(wù)必?fù)屧诘聡爸圃旄？偨y(tǒng)，建議美國務(wù)必?fù)屧诘聡爸圃斐鲈訌棧缓髞?，?dāng)原子彈真的從潘多拉出原子彈；后來，當(dāng)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(rèn)一生最大錯(cuò)誤就是后悔與痛苦之中，自認(rèn)一生最大錯(cuò)誤就是建議研制原子彈。他痛心地說，建議研制原子彈。他痛心地說，“早知如早知如此，我寧可當(dāng)個(gè)修表匠！此，我寧可當(dāng)

17、個(gè)修表匠！”2021-10-192021-10-191616牛頓的光輝不可抹殺u愛因斯坦說，在牛頓時(shí)代，牛頓的道路是愛因斯坦說，在牛頓時(shí)代，牛頓的道路是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能發(fā)現(xiàn)的唯一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至發(fā)現(xiàn)的唯一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍然指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。今仍然指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。u誰企圖在真理的認(rèn)識(shí)的領(lǐng)域內(nèi)要人們認(rèn)為誰企圖在真理的認(rèn)識(shí)的領(lǐng)域內(nèi)要人們認(rèn)為他是不可動(dòng)搖的權(quán)威，那他就要在上帝的他是不可動(dòng)搖的權(quán)威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮臺(tái)。哈哈大笑中垮臺(tái)。2021-10-192021-10-191717對(duì)話對(duì)話u19世紀(jì)

18、經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到巔峰狀態(tài)，在人們世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到巔峰狀態(tài)，在人們心目中，經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)達(dá)到近乎完美的心目中，經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)達(dá)到近乎完美的程度。這時(shí)，年輕的普朗克和他的老師發(fā)程度。這時(shí)，年輕的普朗克和他的老師發(fā)生了一段對(duì)話：生了一段對(duì)話：u普朗克：普朗克：“老師，我準(zhǔn)備把我的一生都獻(xiàn)老師，我準(zhǔn)備把我的一生都獻(xiàn)給物理理論學(xué)！給物理理論學(xué)！”u老師：老師：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的學(xué)科，不會(huì)再有多大的發(fā)展，把一生了的學(xué)科，不會(huì)再有多大的發(fā)展，把一生都獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了。都獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了。”2021-10-192021-10-191818普朗克普朗克量子

19、學(xué)說的創(chuàng)始人量子學(xué)說的創(chuàng)始人2021-10-192021-10-191919量子論和相對(duì)論在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用量子論和相對(duì)論在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用u今天，我們的現(xiàn)代文明，從電腦，電視，今天，我們的現(xiàn)代文明，從電腦，電視，手機(jī)到核能，航天，生物技術(shù)，幾乎沒有手機(jī)到核能，航天，生物技術(shù)，幾乎沒有哪個(gè)領(lǐng)域不依賴于量子論。哪個(gè)領(lǐng)域不依賴于量子論。u量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。2021-10-192021-10-192020課堂檢測(cè)課堂檢測(cè)伽利略被稱為伽利略被稱為“天上的哥倫布天上的哥倫布”，這是因，這是因?yàn)樗麨樗鸄發(fā)現(xiàn)落體定律發(fā)現(xiàn)落體定律 B為經(jīng)典力學(xué)奠基為經(jīng)典力學(xué)奠基 C在天文學(xué)方面作出貢獻(xiàn)在天文學(xué)方面作出貢獻(xiàn) D注重實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)注重實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)2021-10-192021-10-192121課堂檢測(cè)課堂檢測(cè)伽利略被認(rèn)為是真正具有近代科學(xué)精神的伽利略被認(rèn)為是真正具有近代科學(xué)精神的第一人，主要是因?yàn)樗谝蝗耍饕且驗(yàn)樗鸄引發(fā)近代自然科學(xué)革命引發(fā)近代自然科學(xué)革命 B推翻天主教會(huì)的宇宙