2015年高二历史人教版必修三第11课 物理学的重大进展（共37张PPT）

课件37张PPT。第11课 物理学的重大进展第一个“苹果”
——诱惑了夏娃，使人类有了智慧之源第二个“苹果”
——砸醒了牛顿，使人类有了近代科学第三个“苹果”
—— 成就了乔布斯，使人类有了精彩生活“三个苹果”改变了世界 ——物理学的重大进展课标要求：
了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。当 邂逅科学科学勃兴 进展辉煌转化生产 科技革命文艺复兴 思想解放经典力学、相对论和量子论、进化论三次科学技术革命科技历程怀疑
（背景）16-19世纪近代物理学
探索
（成就）进步
（影响）19-20世纪初现代物理学
物理学的重大进展经典力学体系自然科学
思想认识
社会发展相对论和量子论对经典力学体系的怀疑自然科学
思想认识
经济发展对中世纪世界观的怀疑 科学技术是第一生产力 “凡是运动的物体，一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动，你就会寻找一个推动它的东西。当没什么东西推它时，它就会停止移动，是一个推着一个，不能无限制地追溯上去，“必然存在第一推动者” ;“落体的速度与重量成正比”
思考：亚里士多德关于运动的观点是建立在什么基础上？直觉和观察1590年，伽利略做比萨斜塔实验思考：伽利略关于运动的观点是建立在什么基础上？实验和观察 阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特1971年8月2日在无空气月球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验，证明且让地球上的电视观众亲眼看到了两个物体同时掉落在月球表面上。 木星和它的伽利略卫星 1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。
伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有４颗叫“伽利略卫星”。 他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。1642年，伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他还重复着这样一句话：“追求科学需要特殊的勇气。”体会伽利略身上所蕴含的什么样的科学精神？①创立科学的研究方法：
②物理学：
③天文学：
实验和观察发现自由落体定律等。自制望远镜观察天体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。1、伽利略奠定基础（1）成就：一、近代物理学——经典力学 科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。真正的哲学是写在那本经常在我们眼前打开的最伟大的书里的。这本书就是宇宙，就是自然本身，人们必须去读它。
——伽利略（2）意义：开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。 牛顿说：“我所以有这样的成就，是因为我站在巨人们的肩膀上的缘故。”怀 疑 中世纪的神学世界观及其对人们思想认识的束缚探究：1、经典力学体系建立的历史背景是什么？
（近代自然科学形成的背景/为什么会怀疑）思想条件：经济条件：主观条件：文艺复兴的推动资本主义的发展科学家的探索一、近代物理学——经典力学2、牛顿创立经典力学探索 2、成就：经典力学体系的建立（1）奠基——伽利略科学研究领域的成就：自主探究：
经典力学体系的建立过程中哪两位科学家起到了关键的作用？
他们在科学研究领域有哪些成就？ P54-55C 开创近代科学的研究方法：观察实验和逻辑论证。A 物理学：力与运动状态的关系，自由落体定律B 天文学：自制望远镜，证实了“日心说”2、牛顿创立经典力学一、近代物理学——经典力学（2）建立——牛顿 B、建立起以实验为基础以数学为表达形式（特点）的牛顿力学体系，即经典力学体系。 A、1687年，出版《自然哲学的数学原理》，提出运动三大定律和万有引力定律。站在巨人的肩膀上探索 2、成就：经典力学体系的建立科学研究领域的成就：物体运动+天体运动一、近代物理学——经典力学2、牛顿创立经典力学（三）天文学：A、1781年，发现 “天王星”B、1846年，发现“海王星”探索 2、成就：经典力学体系的建立C、1930年，发现“冥王星”，2006年被排除于“九大行星”一、近代物理学——经典力学 推动了生产力的进步和资本主义的发展
标志着经典力学的形成和自然科学的形成，推动了物理学自身的发展, 促进了近代自然科学的进步，为海王星、冥王星等的发现奠定了理论基础。 冲击了宗教神学，推动了启蒙运动的发展和思想解放。进步：3、经典力学体系的影响3、经济发展：1、自然科学：2、思想认识：2、思想认识：一、近代物理学——经典力学标志：
内容：
特点：
意义：
局限：
2、牛顿创立经典力学1687年《自然哲学的数学原理》运动三大定律和万有引力定律以实验为基础，以数学为表达形式只适用宏观世界低速运动状态，绝对的时空观无法解释微观高速运动现象。（1）对解释和预见物理现象有决定意义，是经典物理学和天文学的基础，标志着近代科学的形成。
（2）为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础；
（3）牛顿力学和热学引发了第一次工业革命；
1895年德国物理学家伦琴
发现X射线，1901年获诺奖 19世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理学家表示：“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。” ？1897年汤姆逊用实验发现电子,1906年获诺贝尔奖1898年12月26日,居里夫妇发现镭，1903年获诺贝尔奖 1900年的4月，热力学的奠基人，著名的开尔文男爵在一个科学报告会上作了一篇名为《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》的演讲。在这篇演讲中提到，在光学和热学领域，各有一个实验现象还无法用牛顿经典理论来解释，因此称为笼罩在牛顿经典时空观下科学领域的两朵乌云。当时的人们普遍比较乐观，认为这两朵乌云迟早会云开雾散，最终被经典理论很好的解释。但是，后来的事实证明，正是这两朵乌云引发了磅礴的大雨，使牛顿的经典时空观在科学领域发生了倾覆。而这两朵乌云引发的两场理论革命——相对论和量子论，正是现代科学的基石。怀 疑19世纪，科学飞速发展经典力学体系的无法解释一些新问题探究：1、近代物理学发展到现代物理学的历史背景？（经典力学遭遇挑战的原因）自身局限：思想条件：主观条件：宏观、低速、绝对时空观生产力的进一步发展（两次工业革命）科学家的探索精神（怀疑、求真）启蒙运动的影响（理性主义）经济条件：自身需要：研究领域的拓展 物理学危机二、现代物理学——相对论和量子论探索 2、成就之一：相对论狭义相对论：打破了绝对时空观，同时也适用于物体高速运动状态探究：爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破? 经典力学的局限：
适用于低速运动状态 绝对时空观广义相对论：进一步深化了对时间、空间和引力现象 的认识。A、1905年，爱因斯坦提出狭义相对论和光速恒定假设。（质量、空间、时间随着运动速度的变化而变化，即尺缩效应和钟慢效应）
B、1916年，爱因斯坦提出广义相对论（时间和空间的结构和性质不仅取决于物体的运动状态，也取决于物质本身的分布状态，即时空可以扭曲）二、现代物理学——相对论和量子论经典力学狭义相对论广义相对论影响：否定了经典力学的绝对时空观，弥补了经典力学在宏观物体高速运动研究的不足。3.相对论提出的历史意义（1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，他否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。
（2）发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到了新的高度。1、背景:
2、提出:
3、内容：
19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释面临的新问题20世纪初，爱因斯坦（德）提出相对论时间：钟慢效应质量：质增效应空间：尺缩效应否定了经典力学
的绝对时空观将经典力学概括于相对论力学体系之中，推动物理学的发展（1）狭义相对论：1905年
①物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加；
②空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
（2）广义相对论：1916年
空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就是我的相对论内容。”二、现代物理学——相对论和量子论现代物理学——量子论怀 疑探究：1、量子论提出的历史背景是什么？理论条件：电子和放射线的发现人们的科学思想进一步提升思想条件：经济条件：社会经济迅速发展，社会生产力的需求二、现代物理学——相对论和量子论探索 2、成就之二：量子论二、现代物理学——相对论和量子论2.量子论的诞生、发展和量子力学
1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说①爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应；
②玻尔提出了有关原子的量子理论；
③20世纪30年代，量子力学建立（1） 诞生：
（2） 发展： 开阔视野，改变了人们认识世界的__ 和___。进步：3、现代物理学两大支柱建立的影响B、思想认识：A、自然科学： 相对论的提出是物理学思想的一项重大革命。否定…，深刻地揭示了… 。它也发展了… ， …推动… 。P56第一段 量子论使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步，与相对论一起构成现代物理学的基础，弥补了… ，推动了… 。P57第二段经典力学小结：力学的进展历程——、量子力学相对论力学一. 经典力学1.经典力学的奠基者----伽利略2.经典力学的建立者----(1)标志：1687年出版《自然哲学的数学原理》一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等(2)特点以实验为基础，以数学为表达形式适用于宏观低速运动物体牛顿(3) 意义: 对解释和预见物理现象，有决定意义。根据万有引力定律，人们发现了海王星。标志着近代科学的形成。1、背景：二、相对论的创立2、20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论，包括狭义相对论和广义相对论3、内容：（1）狭义相对论：物体运动时，质量会随物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
（2）广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。三.量子论的诞生与发展1.量子论诞生的背景：2、发展
爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，丹麦物理学家玻尔提出有关原子的量子理论。20世纪30年代，量子力学建立起来。 量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。量子论和相对论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。3、意义：经典力学：
解释低速运动、宏观世界物理现象近代物理学相对论：
高速运动量子论：
解释微观世
界物理现象
现代物理学
为相对论提出奠定基础继承和发展了经典力学经典力学、相对论、量子论的关系：19世纪物理学危机探究：请结合所学知识分析：16—20世纪近代科学得到发展的原因。 1. 资本主义的发展需要科技知识，又为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会前提。 2. 文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础。 3. 欧洲先进国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展 4. 中国的四大发明和希腊自然哲学传人西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的材料。
5. 科学家努力探索，促进了科学的发展。1.学者陈衡哲在《西洋史》中写道：“科学与文艺是文化的双翼，缺了一样，那个文化便成为畸形的了。科学是偏向理性的，文艺是偏于情感的。”基于这样的认识，对启蒙运动兴起所起作用最大的莫过于：
A.牛顿 B.达尔文 C.达·芬奇 D.莎士比亚
2.哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是
A.得到了科学实验的验证
B.改变了人类对自然界的认识
C.推动了技术的重大突破
D.科学地概括出物质运动的定律3. “这一发现成为二十世纪物理学研究的基础，从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。”这一“发现”指的是
A．经典力学 B．进化论 C．相对论 D．量子论4.（2010·天津文综11）20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是（ ）
A．普朗克 B．麦克斯韦 C．玻尔 D．爱因斯坦谢 谢 观 看