第11课　物理学的重大进展 课件 28张PPT

课件28张PPT。物理学的重大进展【课标】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。人教版.历史必修三.第十一课一、物理学的发展历程1、中世纪的物理学海佩蒂亚，希腊化时代的著名占星家、数学家、物理学家，发明了天体观测仪以及比重仪。因其是异教徒，公元415年被狂热的基督教徒用贝壳挖肉杀死。阿斯科里，意大利科学家，因其认为大地是球形的，并提出了“地球”的概念，1327年被宗教裁判所处以火刑。布鲁诺，意大利科学家，因其宣扬日心说和宇宙无限，1600年被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场。中世纪教会阻碍了科学的发展，任何质疑宗教权威的科学家都要付出生命的代价。中世纪物理学领域的权威是什么？力是维持物体运动的原因。
物体的下落速度与质量有关。人类及其居所地球被置于上帝的怀抱之中，它沐浴着上帝的光辉，被圣恩所笼罩。上帝位处宇宙的最外层，推动着宇宙的运行。整个宇宙全都以地球为中心，朝着人类的地球闪烁星光。物体运动的第一推动者是上帝。权威直接经验和直觉推测封建神学的封闭和束缚，中世纪科学技术发展缓慢亚里士多德的物理学观点是物理学界的权威资本主义萌芽文艺复兴解放了人们的思想直接经验和直觉推测实验2、驱散神学迷雾——伽利略伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。——爱因斯坦“改变”：改变了亚里士多德以来有关运动的观念。
“开创”：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。
“奠基”：为经典力学的创立和发展奠定了基础。物理学微积分发现太阳光的光谱《自然哲学的数学原理》
物体运动三大定律；万有引力定律
——形成经典力学体系发明反射式望远镜光学力学3、创立经典力学——牛顿注重实验经典力学显著特征一：数学化经典力学显著特征二：《自然哲学的数学原理》的发表标志着以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系（经典力学体系）的诞生。我已经把哲学的原理确定下来了，但这些原理不是哲学的，而是数学的。——牛顿? 经典力学的物理意义对解释和预见物理现象具有决定性意义178118461930 19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：
普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理学！”
老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”
微观世界的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件物理学危机晴空飘来两朵乌云
4、冲破绝对时空——爱因斯坦狭义相对论物体运动时，质量会随着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，即发生尺缩效应和钟慢效应。
当速度接近光速时当速度达到光速时：时间变慢——钟慢效应长度变短——尺缩效应质量增加——物体变重钟表不走——时间停止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。4、冲破绝对时空——爱因斯坦5、揭秘微观世界——普朗克 物体在发射辐射与吸收辐射时能量的交换和变化是以不连续的方式进行的，是以一定数量值的整数倍跳跃式变化的。在辐射的发射和吸收过程中，能量不是无限可分的，而是有一个最小的份额单元——“量子”。“自然界无跳跃”量子假说量子假说1905 爱因斯坦成功解释光电效应1913 玻尔提出有关原子的量子理论20世纪30年代 量子力学建立起来一、物理学的发展历程意大利16世纪末到17世纪初自由落体定律等英国17世纪后半期三大定律和万有引力等德国（美国）20世纪初相对论等德国20世纪初量子假说等经典力学的奠基者经典力学的建立者相对论和量子论构成了现代物理学的基础,改变视野、认识发展：打破权威、长期性、不断完善、创新经典力学相对论、量子论突破在何处？时空可变性及时空变化的联系性自然界无跳跃能量是不连续跳跃式变化的相对论量子论相对论和量子论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观和微观世界方面的不足，物理学从此发展到了一个新的高度。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颠峰，您所创造的许多观念直到今日都仍在引导我们的物理思维。虽然我们知道，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颠峰…… ”审判伽利略
（1633年伽利略被带到教皇的宗教裁判所前接受审判）：在持续4个月多达五六次的教会审讯中，伽利略仍坚持着自己毕生求真、求实的科学信仰而不肯悔改。“月亮确实是一个大麻子。”而“地球也确实是围绕着太阳在转动着”。
　　 （教会说）“如果你按照我们为你规定的形式以真诚之心信仰，在我们面前发誓弃绝你的错误，我们可以免除你的罪责。”1633年6月21日，在罗马宗教法庭的最后一次审讯会中，在面临着鞭打、断肢等威胁之下，这位走投无路的科学天才，终于被迫向教会低下了他高贵的头颅：“我的命运掌握在你们的手中，我错了，听从你们的处置吧。”
——摘编自《法律与生活》等
从材料中，你能解读出哪些历史信息？
天主教会的压迫、伽利略坚持真理、在无法抗拒中妥协
二、历史的思考 牛顿的葬礼
牛顿1727年去世，英国以隆重的国葬仪式将他安葬在威斯敏斯特大教堂，这里一向是王公贵族的墓地，牛顿成为第一个安息在此的科学家。出殡时成千上万的市民为他送行；抬棺椁的是两位公爵、三位伯爵和一位大法官。
法国思想家伏尔泰（1726-1729年流亡英国）感慨道：“走进威斯敏斯特教堂，人们所瞻仰的不是君王们的陵寝，而是国家为感谢那些为国增光最伟大人物建立的纪念碑。这便是英国人民对于才能的尊敬。” 整个社会在向一个科学家表达着由衷的敬意，这是一个国家对于科学家的态度，也是一个国家对于科学的态度。
——转自《大国崛起》
从材料中，你能解读出哪些历史信息？
自然科学与启蒙思想、国家对人才的尊重……【问题探究】为什么伽利略和牛顿的命运结果不同？
二、历史的思考【概括】经典力学确立的原因有哪些？从中看出科学的发展应具备哪些因素？(1)资本主义经济的发展为近代自然科学奠定了物质基础。
(2)新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。
(3)文艺复兴、地理大发现、宗教改革等的推动。
(4)自然科学自身发展的需要。
(5)科研精神和科学方法。
经济发展水平 制度保障与政策支持思想解放与教育水平科学家的执着······二、历史的思考爱因斯坦：“请问候劳鹤！”
◇纳粹横行德国，荼毒人民，一大半要归咎于沉默胁从的德国知识分子。
◇知识总是奋不顾身地扑向权势，就像飞蛾扑火。
◇当飞蛾终于赢得光和热时，它们失去了自己。
二、历史的思考怀疑
（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
第11课 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敢于质疑，勇于创新，实践出真知谢谢