近代物理学的奠基人和革命者(优质课)讲义.ppt

专题综述 文艺复兴 思想解放 科学勃兴 进展辉煌 转化生产 革命科技 科技历程 经典力学、相对论和量子论、进化论 三次科技技术革命 近代物理学的奠基人和革命者 第一课 本课内容： 认识史上的飞跃 驱走乌云的太阳 爱因斯坦的“时空” 牛顿力学体系 量子论 相对论 一、牛顿力学体系 自主学习：牛顿力学产生前有哪些学说？ 亚里士多德 必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就会静止。 伽利略 如果运动物体不受阻碍它将速度保持不变的持续运动下去。 “物体下落的速度和重量成比例”的学说 自由落体定律 1609年，伽利略创制了天文望远镜。 他观测到月球表面凹凸不平，并绘制第一幅月面图 一、牛顿力学体系 自主学习：阅读第一框2,3段文字，完成牛顿力学体系相关内容 形成条件 主要内容 形成标志 前人基础（伽利略）； 注重实验 1687年，《自然哲学的数学原理》 牛顿运动三定律（惯性、加速度、作用力与反作用力）、万有引力定律 探究活动：请同学们结合材料和书本，分析牛顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地位。 1687年 三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。 　　　　　　　　　——《大国崛起》解说词 牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。——标志近代自然科学的形成。 是整个近代物理学的重要支柱。 牛顿体系的本质在于，地球和其他天体都按照相同规律运动，并且可以量化计算，你可以将太阳系的任何一部分拿出来，根据规律进行计算，从而精确的预知行星的位置和运动方式。 ——《大国崛起》解说词 A、准确算出了地球的平均密度和扁平率； B、正确地解释了潮汐的成因； C、发现了海王星； 具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义 哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。53年以后的1758年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。 威廉·布莱克 《牛顿作为一个神圣的几何学家》1795?年 牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的理性的伟大，暴露了宗教非理性主义的荒谬。 　　　　　　　　　　　 ——伏尔泰 崇拜科学和人类理性，推动欧洲思想进一步解放 一、牛顿力学体系 1、牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，是整个近代物理学的重要支柱。 ——标志近代自然科学的形成 2、具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。 3、崇拜科学和人类理性，推动欧洲思想进一步解放。 牛顿力学体系的历史地位 　　“牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰。但是，当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后，这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。” 爱因斯坦他们提出了哪些“更抽象的新观念”？ 量子理论 相对论 2）提出： 3）诞生： 4）发展： 斯蒂芬——普朗克。 1900年《关于正常光谱能量分布定律的理论》。 （1）德国爱因斯坦：解释光电效应，得出光具有波粒二象性； （2）法国德布罗意：提出物质波理论； （3）奥德物理学家：建立量子力学。 普朗克：1900年提出著名量子概念 二、量子理论的诞生和发展 普朗克，生于基尔。1879年普朗克在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。由于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。他的父亲是一位杰出的法律教授。普朗克是德国人所具有的最好品质的范例：诚恳、忠于职守，他的业余爱好是音乐，在这方面表现了专业艺术才干；另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登山运动。 思考：量子论的提出有怎样的历史意义？ 影响：改变了近代物理学中的传统观念。标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。 三、相对论 自主学习：阅读课文，爱因斯坦的相对论主要内容有哪些？ （1）狭义相对论 1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》 时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度