1、第11課 物理學的重大進展,第四單元 近代以來世界的科學發(fā)展歷程,1.識記經(jīng)典力學、相對論和量子論的主要內(nèi)容。 2.理解16世紀末17世紀初物理學方面取得突出成就的歷史條件。 3.分析相對論和量子論誕生的原因及其在物理學上的影響。 4.認識經(jīng)典力學在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位，分析經(jīng)典力學與相對論的關(guān)系，歸納量子論發(fā)展的歷程。,學習目標,一、認識史上的飛躍經(jīng)典力學,1.背景：文藝復(fù)興運動不僅解放了人們的思想，也推動了自然科學研究的發(fā)展。,（一）經(jīng)典力學的奠基者伽利略,創(chuàng)立科學的研究方法： 物理學： 天文學：,實驗和觀察,外力是改變運動狀態(tài)的原因，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等。,自制望遠鏡觀察天體，

2、證明了哥白尼“日心說”的正確性。,2.成就：,木星和它的伽利略衛(wèi)星,1610年，伽利略用望遠鏡發(fā)現(xiàn)有4顆衛(wèi)星圍繞著木星轉(zhuǎn)。這一發(fā)現(xiàn)震動了整個歐洲和全球科學界。 伽利略是第一位利用望遠鏡觀察天體的人。目前人類發(fā)現(xiàn)的16顆木星衛(wèi)星中，有顆叫“伽利略衛(wèi)星”。,科學的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應(yīng)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找。真正的哲學是寫在那本經(jīng)常在我們眼前打開的最偉大的書里的。這本書就是宇宙，就是自然本身，人們必須去讀它。 伽利略,3.意義： 開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學，為后來經(jīng)典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。,牛頓說：“我所以有這樣的成就，是因為我站在

3、巨人們的肩膀上的緣故?！?（二）經(jīng)典力學的建立者牛頓,標志： 內(nèi)容： 特點： 意義： 局限：,牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學,1687年自然哲學的數(shù)學原理,運動三大定律和萬有引力定律,以實驗為基礎(chǔ)，以數(shù)學為表達形式,只適用宏觀世界低速運動狀態(tài)，絕對的時空觀無法解釋微觀高速運動現(xiàn)象。,（1）對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象有決定意義，是經(jīng)典物理學和天文學的基礎(chǔ)，標志著近代科學的形成。 （2）牛頓力學和熱學引發(fā)了第一次工業(yè)革命。,二、相對論的創(chuàng)立,1.背景: 2.提出:,19世紀，隨著物理學研究的進展，經(jīng)典力學無法解釋面臨的新問題,20世紀初，愛因斯坦（德）提出相對論,（1）狹義相對論：1905年 物體運動時，質(zhì)量會隨著物

4、體運動速度的增大而增加； 空間和時間也會隨著物體運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：1916年 空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。,3.內(nèi)容：,4.意義:,（1）相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一次重大革命 （2）它否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，深刻揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性。 （3）它發(fā)展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。,因發(fā)現(xiàn)能量量子而對物理學的進展做出了重要貢獻，并在1918年榮獲諾貝爾物理學獎。,三、量子論的誕生與發(fā)展,1.背景,（1）19世紀末20世紀初，人們對物質(zhì)的認識深入到了原子的內(nèi)

5、部； （2）微觀的粒子運動不能用經(jīng)典力學的理論來說明；,2.成就,提出：1900年，德國物理學家普朗克提出量子假說，標志量子論的誕生； 發(fā)展：愛因斯坦用量子論成功解釋了“光電效應(yīng)”； 丹麥物理學家玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論； 20世紀30年代，量子力學建立起來。,3.意義,（1）使人類對微觀世界的基本認識取得革命性的進步，開闊了人們的視野，改變了人們認識世界的角度和方式；,（2）成為20世紀最深刻、最有成就的科學理論之一， 與相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)，彌補了經(jīng)典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足，推動了物理學自身的進步；,經(jīng)典力學： 解釋低速運動、宏觀世界物理現(xiàn)象,近代物理學,

6、相對論： 高速運動,量子論： 解釋微觀世 界物理現(xiàn)象,現(xiàn)代物理學,為相對論提出奠定基礎(chǔ),繼承和發(fā)展了經(jīng)典力學,19世紀物理學危機,課堂小結(jié),請結(jié)合所學知識分析：1620世紀近代科學得到發(fā)展的原因。,1. 資本主義的發(fā)展需要科技知識，又為科技發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，這是近代自然科學創(chuàng)立發(fā)展的社會前提。 2. 文藝復(fù)興、宗教改革和啟蒙運動，為近代自然科學的誕生和發(fā)展奠定了思想基礎(chǔ)。,3. 歐洲先進國家保護獎勵科技發(fā)明，改革教育制度和專利制度，組織科研機構(gòu)，推動了近代科學的創(chuàng)立和發(fā)展。 4. 中國的四大發(fā)明和希臘自然哲學傳人西歐，開闊了人們的眼界，并為科學研究提供了豐富的材料。 5. 科學家努力探索，促

7、進了科學的發(fā)展。,1.牛頓被公認為偉大的科學家,但他自己卻非常謙虛地說:“我之所以有這樣的成就,那是因為我站在巨人們的肩膀上。”從與牛頓取得的主要成就的關(guān)系來看,這里的“巨人”最有可能是() a.伽利略b.哥白尼 c.達爾文d.愛因斯坦,a,課堂檢測,2.經(jīng)典力學與中世紀的自然觀和方法論相比，最顯著的特征是（ ） 注重實驗 數(shù)學化 體現(xiàn)微觀世界 經(jīng)驗法 a. b. c. d. ,a,3.海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)( ) a.哥白尼日心說的推算 b.牛頓理論的推測 c.法拉第演說計算 d.愛因斯坦對時間、空間屬性的揭示,b,4.1949年11月,倫敦泰晤士報的標題極為醒目:“科學革命、新時空論、牛頓引力論的顛覆。”該報道的主題可能是() a.愛因斯坦與相對論 b.普朗克與量子論 c.達爾文與進化論 d.