人教版-历史必修三-高一-第四单元-4.11-物理学的重大进展-课件PPT精品文档36页
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第四单元
近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大进展
学习目标
1．阅读教材，识记伽利略、牛顿在力学方面所取得的主要 科学成就和经典力学创立的标志；爱因斯坦创立相对论； 普朗克、爱因斯坦、玻尔等人对量子论诞生与发展所作 出的主要贡献。
2.在识记上述基本史实的基础上，通过生生共议、师生互议、 学生质疑，通过对经典力学创立的历史背景和主要内容 综合分析，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地 位；对比分析经典力学与相对论、量子论的差异，认识 相对论、量子论与经典力学之间的联系
② 天文学方面
A.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人； B.证明了哥白尼“日心说”的正确性；
(3)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
1．奠基者——伽利略 2．建立者——牛顿
(1)代表作：《自然哲学的数学原理》 ——标志着经典力学的成熟
第三件：
用牛顿力学算出了一颗 未知行星的位置
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。
牛顿（ 1642—1727）
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。
历史上证实牛顿 力学的三件事
爱因斯坦（德） 普朗克（德）
探究一、经典力学：
1．经典力学产生的背景 2．牛顿、伽利略对近代物理学的贡献？
1.背景
①文艺复兴运动的影响; ②资本主义的发展; ②伽利略的贡献及作用;
（2）贡献
①物理学方面 A.外力并不是维持运动状态的原 因， 只是改变运动状态的原因； B.发现自由落体定律等定律；
探究二、相对论的创立：背景、 过程、意义
1．背景
(1)19世纪末三大发现：x射线、放射 性和电子；
2(学．2无)1过法9世程解纪释科研学究得中到遇了到飞的速一发些展新，问经题典,力面
临挑战。
（1）1905年提出狭义相对论(内容)
（32．）意191义6年，完成广义相对论的最终形式(内容)
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。
导入：《苹果落地》和《“神八”升空》 两幅图片，涉及到物理学中的传统经典力 学和现代物理学中的相对论和量子力学原 理。
《苹果落地》和《“神八”升空》图
物理学发展的过程
经典力学奠 基者
经典力学建 立者
从经典力学发展到相对论、 量子论
（17世纪初）
（17世纪晚 期）
（19世纪末～20世纪初）
伽利略（意） 牛顿（英）
信不信由你：爱因斯坦小故事
关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚 举，无论是真是假，人们对一位伟大 物理学家的崇拜是不会改变的。 ●他穿的袜子左右脚常不同颜色；
●用手推车推孩子散步，竟会由于 专心思考问题，而一不小心把孩子推到水沟里；
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。
(2)物理学的成就： 物体运动三大定律；万有引力定律； 形成了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力
学体系；
(3)意义： 经典力学体系对解释和预见物理现象，具有 决定性意义，它的建立标志着近代科学的形 成。
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 伽利略用望远镜发现有4
和
颗卫星围绕着木星转。这一发现震
它
动了整个欧洲和全球科学界。
的
伽利略是第一位利用望远镜观察天
伽
体的人。目前人类发现的16颗木星
利
卫星中，有４颗叫“伽利略卫星”。
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。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！
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。
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。
近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大进展
学习目标
1．阅读教材，识记伽利略、牛顿在力学方面所取得的主要 科学成就和经典力学创立的标志；爱因斯坦创立相对论； 普朗克、爱因斯坦、玻尔等人对量子论诞生与发展所作 出的主要贡献。
2.在识记上述基本史实的基础上，通过生生共议、师生互议、 学生质疑，通过对经典力学创立的历史背景和主要内容 综合分析，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地 位；对比分析经典力学与相对论、量子论的差异，认识 相对论、量子论与经典力学之间的联系
② 天文学方面
A.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人； B.证明了哥白尼“日心说”的正确性；
(3)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
1．奠基者——伽利略 2．建立者——牛顿
(1)代表作：《自然哲学的数学原理》 ——标志着经典力学的成熟
第三件：
用牛顿力学算出了一颗 未知行星的位置
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。
牛顿（ 1642—1727）
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。
历史上证实牛顿 力学的三件事
爱因斯坦（德） 普朗克（德）
探究一、经典力学：
1．经典力学产生的背景 2．牛顿、伽利略对近代物理学的贡献？
1.背景
①文艺复兴运动的影响; ②资本主义的发展; ②伽利略的贡献及作用;
（2）贡献
①物理学方面 A.外力并不是维持运动状态的原 因， 只是改变运动状态的原因； B.发现自由落体定律等定律；
探究二、相对论的创立：背景、 过程、意义
1．背景
(1)19世纪末三大发现：x射线、放射 性和电子；
2(学．2无)1过法9世程解纪释科研学究得中到遇了到飞的速一发些展新，问经题典,力面
临挑战。
（1）1905年提出狭义相对论(内容)
（32．）意191义6年，完成广义相对论的最终形式(内容)
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。
导入：《苹果落地》和《“神八”升空》 两幅图片，涉及到物理学中的传统经典力 学和现代物理学中的相对论和量子力学原 理。
《苹果落地》和《“神八”升空》图
物理学发展的过程
经典力学奠 基者
经典力学建 立者
从经典力学发展到相对论、 量子论
（17世纪初）
（17世纪晚 期）
（19世纪末～20世纪初）
伽利略（意） 牛顿（英）
信不信由你：爱因斯坦小故事
关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚 举，无论是真是假，人们对一位伟大 物理学家的崇拜是不会改变的。 ●他穿的袜子左右脚常不同颜色；
●用手推车推孩子散步，竟会由于 专心思考问题，而一不小心把孩子推到水沟里；
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。
(2)物理学的成就： 物体运动三大定律；万有引力定律； 形成了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力
学体系；
(3)意义： 经典力学体系对解释和预见物理现象，具有 决定性意义，它的建立标志着近代科学的形 成。
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 伽利略用望远镜发现有4
和
颗卫星围绕着木星转。这一发现震
它
动了整个欧洲和全球科学界。
的
伽利略是第一位利用望远镜观察天
伽
体的人。目前人类发现的16颗木星
利
卫星中，有４颗叫“伽利略卫星”。
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。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！
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。
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。