第課物理學(xué)的重大發(fā)展2

第一頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展他們是誰(shuí)？伽利略、課標(biāo)要求：了解伽利略、牛頓對(duì)經(jīng)典力學(xué)建立的主要貢獻(xiàn)；認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。知道相對(duì)論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其意義。牛頓、愛(ài)因斯坦、普朗克第二頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。一、經(jīng)典力學(xué)1、奠基者——伽利略思考：為什么16c中期科學(xué)會(huì)出現(xiàn)新發(fā)展？（1）背景文藝復(fù)興、宗教改革等思想解放運(yùn)動(dòng)的影響和推動(dòng)1564-1642第三頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)觀的否定亞里士多德的力學(xué)觀：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力的作用，物體就會(huì)靜止。如：“推箱子”的例子。

伽利略通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和推理，得出結(jié)論：如果運(yùn)動(dòng)物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。

A.物理學(xué)方面（2）貢獻(xiàn)外力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；發(fā)現(xiàn)自由落體定律等定律；意義：奠定經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，開(kāi)創(chuàng)了近代科學(xué)。第四頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。對(duì)地球認(rèn)識(shí)的變化第五頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。Columbus’sjourneywashardbecausemanyofhisseamenwereafraidthattheworldwasflatandthattheywouldfallofftheedge.第六頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。麥哲倫與胡安·塞巴斯蒂安·埃爾卡諾（西班牙人）第七頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。地心說(shuō)中世紀(jì)時(shí)，基督教會(huì)宣揚(yáng)的宇宙觀是宇宙是一個(gè)封閉的大盒子或大帳篷，天是盒（篷）蓋，地是盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，日月星辰懸掛在蓋上，此即所謂的“宇宙帳篷說(shuō)”。后來(lái)，亞里士多德和托勒密所提出的希臘宇宙體系（地心說(shuō)）逐漸深入人心，托馬斯·阿奎那將亞里士多德理論融入基督教神學(xué)之后，地心理論即獲得了正統(tǒng)地位。地球居宇宙中心的思想被賦予了宗教意義，人類及其居住的地球被置于上帝的懷抱之中，沐浴著上帝的光輝，并被圣恩所籠罩。上帝位處宇宙的最外層，推動(dòng)著宇宙的運(yùn)行，注視著人類的一舉一動(dòng)。第八頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。哥白尼提出“太陽(yáng)中心說(shuō)”從根本上動(dòng)搖了宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)

第九頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。1512年哥白尼遷到波蘭的一個(gè)古代城堡——弗隆堡。在城堡的西北角，有一座箭樓。這座箭樓，就是舉世聞名的天文學(xué)家哥白尼觀察天文的天文臺(tái)、天文學(xué)史上著名的“哥白尼塔”。無(wú)論盛夏或嚴(yán)冬，他用自制的、粗劣的儀器，不分晝夜地觀察天文，完成了對(duì)天體的觀測(cè)，寫成了不朽的巨著《天體運(yùn)行論》。

哥白尼塔第十頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。

1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。他觀測(cè)到月球表面凹凸不平，并繪制了第一幅月面圖。伽利略的折射式望遠(yuǎn)鏡伽利略的手稿第十一頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。伽利略出生于比薩一個(gè)沒(méi)落貴族家庭。17歲進(jìn)比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)，但他對(duì)物理和數(shù)學(xué)很有興趣。他做了大量的實(shí)驗(yàn)和研究工作，首次用自制的天文望遠(yuǎn)鏡細(xì)心地觀察了天體，宣告了和哥白尼學(xué)說(shuō)完全相符的結(jié)論。伽利略把他在望遠(yuǎn)鏡中所觀察到的壯麗景象，到處宣傳，并用觀察到的事實(shí)和力學(xué)原理作了嚴(yán)密的論證，進(jìn)一步維護(hù)和發(fā)展了哥白尼的體系。教會(huì)向伽利略發(fā)出多次警告，但是他無(wú)視這一警告，發(fā)表了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》的巨著，從實(shí)踐和理論的高度批駁了地球中心說(shuō)。伽利略的“異端”活動(dòng)引起了教會(huì)的恐慌，羅馬教皇向宗教裁判所帶頭提出控訴，于是這位體弱多病的科學(xué)家被送進(jìn)了監(jiān)牢，遭到審訊，以至被終身軟禁。軟禁期間，他繼續(xù)研究物理學(xué)，寫出《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》。第十二頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。伽利略受審第十三頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。（2）貢獻(xiàn)

B.天文學(xué)方面利用望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果第一人；證明了哥白尼“日心說(shuō)”的正確性；第十四頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。一、經(jīng)典力學(xué)2、建立者——牛頓思考：

身前身后，牛頓為什么總贏得掌聲不斷、鮮花無(wú)數(shù)？物理學(xué)的成就：（1）物體運(yùn)動(dòng)三大定律；萬(wàn)有引力定律；（2）形成了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的經(jīng)典力學(xué)體系；代表作：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》？牛頓出生于英國(guó)的林肯郡，1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)三一學(xué)院，獲得學(xué)士學(xué)位。三年后又獲得文學(xué)碩士學(xué)位。牛頓曾經(jīng)長(zhǎng)期擔(dān)任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，他還擔(dān)任過(guò)英國(guó)議會(huì)議員，授予爵士稱號(hào)。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽(yù)。（1）背景1643-1727第十五頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。三大運(yùn)動(dòng)定律：

（一）慣性定律：物體若不受力，則始終保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即靜止或作等速度運(yùn)動(dòng)。

（二）運(yùn)動(dòng)定律：物體受力必做加速度運(yùn)動(dòng)，其加速度正比于作用力，反比于物體的質(zhì)量。

（三）作用與反作用定律：甲物體對(duì)乙物體施力之同時(shí)，乙物體會(huì)對(duì)甲物體施以大小相等、方向相反的另一個(gè)力。第十六頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。經(jīng)典力學(xué)中應(yīng)注意的地方

1.特征：1）注重實(shí)驗(yàn)2）數(shù)學(xué)化

2.適用范圍：只適用于宏觀物體（宏觀世界）的運(yùn)動(dòng);只適用于物體運(yùn)動(dòng)的低速狀態(tài)，是絕對(duì)的時(shí)空論。經(jīng)典力學(xué)的意義：海王星的發(fā)現(xiàn)證明了牛頓理論的預(yù)見(jiàn)性、科學(xué)性。

標(biāo)志著近代科學(xué)的形成，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。第十七頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。二、相對(duì)論的創(chuàng)立1、背景：經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)19世紀(jì)末三大發(fā)現(xiàn)：x射線、放射性和電子，經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋研究中的新問(wèn)題，如：黑體輻射、光電效應(yīng)等。

2、過(guò)程（1）1905年提出狹義相對(duì)論；（2）1916年，完成廣義相對(duì)論的最終形式。（1）物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命(否定？揭示？)；（2）發(fā)展了牛頓力學(xué)。3、意義1879-1955第十八頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。E=mc2也許全世界只有幾十個(gè)人能完全理解他的真諦，但這并不能掩蓋相對(duì)論對(duì)人類生活的巨大改變。

第十九頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。

1955年4月18日因主動(dòng)脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開(kāi)葬禮，不建墳?zāi)梗涣⒓o(jì)念碑。火化時(shí)按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂(lè)典禮。骨灰撒在永遠(yuǎn)對(duì)人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執(zhí)行者用歌德悼念席勒的詩(shī)結(jié)束了那樸素的葬禮：

我們?nèi)极@益不淺，

全世界都感謝他的教誨；

那專屬他個(gè)人的東西，

早已傳遍廣大人群。

他像行將隕滅的彗星，光華四射，

把無(wú)限的光芒同他的光芒永相連結(jié)。

他的主治醫(yī)生賀維博士認(rèn)為如此偉大的大腦，應(yīng)該進(jìn)行研究，所以他便把愛(ài)因斯坦的大腦保留了下來(lái)，并切成200片帶走。但至今沒(méi)有結(jié)論。第二十頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。成功的秘訣

一個(gè)愛(ài)說(shuō)廢話而不愛(ài)用功的青年，整天纏著大科學(xué)家愛(ài)因斯坦，要他公開(kāi)成功的秘訣。愛(ài)因斯坦厭煩了，便寫了一

個(gè)公式給他：A＝x＋y＋z愛(ài)因斯坦解釋道：“A代表成功，x代表艱苦的勞動(dòng)，y代表正確的方法……”

“z代表什么？”青年迫不及待地問(wèn)?！按砩僬f(shuō)廢話”愛(ài)因斯坦說(shuō)。第二十一頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。1、背景微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的原理說(shuō)明2、誕生1900年，普朗克提出量子假說(shuō)，宣告量子論誕生(1)愛(ài)因斯坦成功解釋光電效應(yīng)；(2)玻爾提出有關(guān)原子的量子理論；(3)20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。三、量子論的誕生與發(fā)展3、發(fā)展1858-1947第二十二頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。普朗克（1858—1947）生于基爾。1879年普朗克在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位后,先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大學(xué)任教。由于量子論創(chuàng)立，普朗克獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他的父親是一位杰出的法律教授。普朗克家是德國(guó)人所具有的最好品質(zhì)的范例：誠(chéng)懇，忠于職守，他的業(yè)余愛(ài)好是音樂(lè)，在這方面表現(xiàn)了專業(yè)藝術(shù)才干；另一項(xiàng)業(yè)余愛(ài)好是他一直堅(jiān)持到晚年的登山運(yùn)動(dòng)。第二十三頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。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)。

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(méi)有哪個(gè)領(lǐng)域不依賴于量子論。第二十四頁(yè)，編輯于星期五：二十一點(diǎn)七分。（2）量子論與相對(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)；被稱為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，相對(duì)論和量子論彌補(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；4、意義（3）推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展，開(kāi)闊了人們的眼界，對(duì)化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大影響，帶來(lái)了許多劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新，這直接推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質(zhì)生活。（1）量子論的形成標(biāo)志著人類對(duì)于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開(kāi)始從宏觀世界深入到微觀世界，成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論