第11课　物理学的重大进展 课件 22张PPT

课件22张PPT。who？伽利略牛顿爱因斯坦普朗克 第11课
物理学的重大进展1.伽利略创立的科学研究方法是什么？在物理学、天文学方面突出的贡献是什么？
2.伽利略科学研究的主要意义有哪些？
3.经典力学建立的标志是什么？
4.牛顿力学体系有何显著特征？它的建立有何意义？
5.爱因斯坦创立相对论的原因是什么？相对论的主要内容是什么？相对论的创立有何意义？
6.量子论是在什么背景下产生的？又是如何发展的？量子论的建立有什么意义？
（请同学们带着下列问题，4分钟时间，阅读教材P54-57，在书上进行圈、点、勾、划，并对知识点进行记忆思考。） “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？直觉和观察一、认识史上的飞跃——经典力学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 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”。 ①创立科学的研究方法：
②物理学：
③天文学：
实验和观察外力是改变运动状态的原因，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.成就：（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。（一）经典力学的奠基者——伽利略牛顿说：“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。”（二）经典力学的建立者——牛顿标志：
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）牛顿力学和热学引发了第一次工业革命。
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、相对论的创立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。4.意义: （1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命
（2）它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。
（3）它发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。 “今天我们观测哪颗恒星或者类星体离我们多远、谈论暗物质和暗能量、黑洞等等，所有的一切都离不开相对论。” “爱因斯坦为我们建立了一个很好的框架，沿着他给出的道路，后世的科学家在不同的领域里进一步认识我们的这个世界 。
——天体物理学家李竞爱因斯坦的相对论是对牛顿力学体系的否定吗?【答案】 不是。爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观,但没有彻底否定整个牛顿力学体系。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础,牛顿所提出的概念,至今仍指导着我们的物理学思想;相对论发展了牛顿力学,打破了传统的绝对时空观。合作探究 慕尼黑的物理学教授菲利普·冯·约利曾劝说普朗克不要学习物理，他认为“这门科学中的一切都已经被研究了，只有一些不重要的空白需要被填补，把一生奉献给物理学，实在是太可惜了”，这也是当时许多物理学家所坚持的观点，但是普朗克回复道：“我并不期望发现新大陆，只希望理解已经存在的物理学基础，或许能将其加深。” 因发现能量量子而对物理学的进展做出了重要贡献，并在1918年荣获诺贝尔物理学奖 三、量子论的诞生与发展1.背景（1）19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子的内部；
（2）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明；2.成就提出：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，标志量子论的诞生；
发展：爱因斯坦用量子论成功解释了“光电效应”；
丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论；
20世纪30年代，量子力学建立起来。走出误区普朗克是量子力学体系的建立者吗?【答案】　不是。普朗克在1900年提出了量子假说,这只是量子论的提出,标志着量子论的诞生。量子论经过爱因斯坦和玻尔等科学家的发展后,到20世纪30年代才建立起量子力学体系。3.意义（1）使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式；（2）成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，
与相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，推动了物理学自身的进步；1.牛顿被公认为伟大的科学家,但他自己却非常谦虚地说:“我之所以有这样的成就,那是因为我站在巨人们的肩膀上。”从与牛顿取得的主要成就的关系来看,这里的“巨人”最有可能是(　　)
A.伽利略　　B.哥白尼　　
C.达尔文　　D.爱因斯坦A课堂反馈2.经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是（ ）
①注重实验 ②数学化
③体现微观世界 ④经验法
A. ①② B. ①③
C. ②③ D. ①②④A 3.海王星的发现是根据( )
　A.哥白尼日心说的推算
　B.牛顿理论的推测
　C.法拉第演说计算
　D.爱因斯坦对时间、空间属性的揭示B近代以来物理学出现了哪些著名的科学家?
他们分别取得了哪些重大物理学成就?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。