山西省怀仁县巨子学校高中部人教版高中历史必修三课件 4-11 物理学的重大发现（共29张PPT）

课件29张PPT。探究：他们分别是什么人？有什么贡献？第11课 物理学的重大进展伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克1、产生的背景：（1）文艺复兴运动的影响： 文艺复兴运动解放了人们的思想，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。（2）资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。（3）自然科学自身发展的需要： 资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。一、近代以来物理学的第一个重大成果——经典力学的建立2、经典力学的重要奠基者 ——意大利· 科学家伽利略伽利略（1564—1642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了《星空使者》一书。1632年，他出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。 1590年，伽俐略在斜塔的顶层做自由落体运动实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地，因而，雄辩地一举推翻了束缚人们近2000年的希腊学者亚里士多德关于重量不同的物体，其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，为经典力学的创立奠定基础。3、伽利略的贡献对物理学外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的运动发现自由落体定律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对天文学利用自制望远镜观察天体的第一人证明了哥白尼的“日心说” 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，并绘制了第一幅月面图。伽利略的折射式望远镜伽利略的手稿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”。 木星和它的伽利略卫星 他又发现太阳上有黑子，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。８年多后，伽伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他的努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！2、经典力学的建立者 ——英国· 科学家牛顿 牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。牛顿（ 1642—1727）(1)经典力学建立的标志：
(2)经典力学体系的组成部分：
(3)经典力学体系的特征：——1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》物体运动三大定律、万有引力定律以实验为基础、以数学为表达形式3、牛顿的贡献这就是牛顿在剑桥的苹果树牛顿家里的苹果树 第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。历史上证实牛顿
力学的三件事第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他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。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。 1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。第三件：
用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置 　1727年3月20日，伟大的牛顿逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教堂，在他的墓碑上镌刻着：
　 让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在！①牛顿力学是人类对自然规律的第一次理论性概括和总结，
它以实验为基础、以数学为表达形式，它是近代自然科学
理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。
②牛顿力学的创立标志着近代科学的形成。
③经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。3、经典力学建立的影响(1)意义
(2)局限性【即：经典力学具有科学性和预见性，

为海王星、冥王星的发现提供了科学依据。】 （即：经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位） 3、经典力学建立的影响(2)局限性牛顿力学以绝对的时空观为基础，只适用于日常生活中常见
的宏观物体的低速运动，却无法解释微观粒子的高速运动。二、近代以来物理学的第二个重大成果——德国物理学家爱因斯坦创立相对论 1879年生于德国，是举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎士工业大学，后在大学任教，1914年任皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。1921年获诺贝尔物理学奖。
1933年受希特勒迫害离开德国移居美国, 爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论解释光电效应、辐射过程、固体比热等。爱因斯坦
（1879-1955）二、近代以来物理学的第二个重大成果——德国物理学家爱因斯坦创立相对论1、创立背景（1）在第二次工业革命的推动下，19世纪末20世纪初，发现了电子和放射线，使人们对物质的认识深入到原子内部；（2）过去的物理学以牛顿理论为基础，认为时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。狭义相对论广义相对论相对论打破经典力学的绝对时空观进一步深化对时间空间和引力现象的认识2、相对论的内容物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。空间和时间的性质不仅取决于物质的运动状况，也取决于物质本身的分布状态相对论是对经典力学绝对时空观的否定与发展，
是对经典力学的继承与发展。爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系？①它是物理学领域的一次重大革命，
否定了经典力学的绝对时空观，
深刻地揭示了时空的本质属性；
②相对论发展了牛顿力学，
将牛顿力学概括在相对论力学之中，

推动物理学发展到一个新的高度。
四、近代以来物理学的第二个重大成果3、相对论创立的意义
——德国物理学家爱因斯坦创立相对论很抱歉推翻了您的理论 爱因斯坦曾说道：“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巅峰。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。”
也许将来某一天，会有一位少不更事的科学家说道：“爱因斯坦先生，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巅峰…… ” 爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。 当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！”爱因斯坦就核武器问题的懊悔，代表了人类良知的高度，是人类良心发出的最强音。听爱因斯坦的自责之声，我们明白人类良知之宝贵. 1955年4月18日，爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。
遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼：??? 我们全都获益不浅，??? 全世界都感谢他的教诲；??? 那专属他个人的东西，??? 早已传遍广大人群。
他像行将陨灭的彗星，光华四射，??? 把无限的光芒
同他的光芒永相连结。（1879-1955）三、量子论的诞生与发展 1.量子论诞生的历史背景（1） 19c末20c初，电子和放射性的发现使人们对物质的认识深入到原子内部。
（2） 实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。2.量子论的诞生、发展和量子力学（1） 诞生：
1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生。 （2） 发展：
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。（量子力学：研究微观世界粒子运动规律的科学。） 3.量子论的重要影响（1） 使人类对微观世界的认识取得重大进步，是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
（2） 量子论与相对论共同构成现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。
（3） 改变了人们认识世界的角度和方式。