世界近代科学的发展
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五页，课件共有33页
物理学的重大进展
一.经典力学的创立 ——适用于宏观物体低速运动状态
1.近代科学产生的背景 2.伽利略——经典力学的奠基者 3.牛顿创立经典力学体系 二.相对论的创立 ——适用于宏观宇宙高速运动状态
1.背景：19世纪出现经典力学无法解释的新现象 2.提出：爱因斯坦 狭义相对论和广义相对论
世界近代科学的发展
第一页，课件共有33页
单元总体知识结构
经典力学体系的创立和发展（从伽利略到牛顿）
物理学
科
领域
相对论的建立（爱因斯坦））
学
现代物理学
革
理论的发展
命
量子理论的诞生（普朗克)
生物学
领域
进化论理论（达尔文与赫胥黎）
技
“蒸汽机时代”（瓦特）
术
革
命
电力的广泛应用与“电气时代”（法拉第、西门子等）
伽利略所做的两个铁 球同时落地实验
第十七页，课件共有33页
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
第十八页，课件共有33页
伽利略的手稿
3.牛顿创立经典力学体系
英国伟大的科学家 ，在物理学、数学、天 文学等方面都作出了卓 越贡献。他毕业于剑桥 大学三一学院,曾长期担 任英国皇家学会会长， 还担任过英国议会议员 ，被授予爵士称号。
现代信息技术与信息时代
第二页，课件共有33页
www.hr678.com www.jiuquan123.com www.kejibaike.com www.nanjinz x.com
近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大发展
科 ——物理学
学
（经典力学、相对论、量子论）
理
论 第12课 探索生命起源之迷
1632年伽利略出版《关于托勒密和哥白尼两大世 界体系的对话》。1633年，罗马教皇召令他到罗马受 审，强迫他签字“悔过” 并判处终身监禁。
伽利略受审300年多后，即1983年，罗马教皇为伽 利略平反。
第十六页，课件共有33页
“两个铁球同时落地！”
有人记载伽利略曾 在意大利比萨斜塔上 作过自由落体的实验 。结果两个重量相差 10倍的球同时落地， 证明了亚里士多德的 观点是错误的。
三、量子论的诞生与发展
1、背景： 2、诞生： 3、发展： 4、影响：
①使人类对微观世界的认识取得革命性的进
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微观世界和
宏观世界方面的不足。 ③不仅推动了物理学自身的发展，而且还开
阔了人们的视野，改变了人们认识世界的 角度和方式。
③天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的 第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 ⑵重大意义：
①开创了以实验事实为根据并有严密逻辑体系的 近代科学，标志着物理学的真正开端
②为经典力学的建立奠定了基础。
第十五页，课件共有33页
www.amj sdb.com www.2011longyao.com www.shijiebei520.com www.365qiu.com
。 牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速
运动状态），包括在相对论体系中。
第三十一页，课件共有33页
三、量子论的诞生与发展 1.背景： 电子和放射线的发现，打开了原子的大门
微观粒子的运动不能用经典力学原理说明 2、诞生： 1900年德国普朗克提出量子假说。认为辐射像物
质，一 把普样能朗，量克是不（由连18具 续58有 的—能 概19量 念47）的 带基 入本 了单 物位 理量学子。来这实一现假的说
光学方面： 发现了太阳光的光谱，1704年出版了《光学》一
书，创立了光的“微粒说”。
天文学领域：
1671年创制了反射望远镜。
牛顿发明了第一架反射望远镜 第二十一页，课件共有33页
经典力学的适用范围：
1.只适用于宏观物体（宏观世界）的运动;
2.只适用于低速运动的物质，是绝对的时空论
第二十二页，课件共有33页
牛顿 （ 1643—1727）
第十九页，课件共有33页
3.牛顿创立经典力学体系
创立标志：1687年发表《自然哲学的数学原理》 内容：提出了物体机械运动三大定律和万有引
力定律等，形成了以实验为基础的以数 学为表达形式的牛顿力学体系。
意义:
①对解释和预见物理现象有决定性意义（发现了海王星、冥
王星）
②实现了自然科学的第一次理论性大综合；标志着近代科 学的正式百度文库成
第十三页，课件共有33页
二.经典力学的创立
1.伽利略——经典力学的奠基者
伽利略
（1564-1642）
意大利伟大的物理学家和
天文学家，被誉为“近代
科学之父”。
第十四页，课件共有33页
2.伽利略——经典力学的奠基者
⑴贡献：
①创立科学的研究方法：实验和观察。
②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自 由落体定律，改变了亚里士多德以来有关运动的观念
经典力学的 经典力学的建
奠基
立
17世纪初
17世纪后期
相对论
20世纪初
量子论
20世纪初
伽利略 （意）
牛顿 （英）
爱因斯坦 （德）
第七页，课件共有33页
普朗克 （德）
1.（2009年四川卷第19题）哥白尼学说虽被后来的科
学发展所扬弃，但人们仍然视其为一场“革命”。这
是因为它
A．撼动了中世纪神学基础，显示了挑战权 威的态度
运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
第二十六页，课件共有33页
第二十七页，课件共有33页
爱因斯坦于20世纪初提出 质量能量公式E=MC2。这 一质能转化原理揭示了 原子内部所蕴藏的巨大 能量的秘密，为原子能 的利用奠定了理论基础 。
第二十八页，课件共有33页
第二十九页，课件共有33页
相对论从一开始就受到包括一些科学家 在内的很多人的反对。1921年爱因斯坦获得 了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得 者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退 回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱 因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相 对论始终没有获得诺贝尔奖。但相对论在物 理学上却非常合理且为实验所证实。
海王星的发现
第二十三页，课件共有33页
二、相对论的创立
1.背景：
（1）经典力学体系建立在日常生活中常见的低速 运动的物质之上，认为时间和空间是绝对的，两者 是没有任何直接联系的。
(2)19世纪科学得到了飞速发展，物理学研究深 入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个 宇宙。物理学研究中遇到了一些经典力学无法解 释的新问题。
A．电的发明和利用 B． 经典力学的发展
C．量子论的提出和发展
D．原子能在军事上的应用
第十一页，课件共有33页
5.（2010年江苏卷20 ）“把能量的变化看成 是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无 法解释的某些现象，打破了经典物理学中一 切过程都是连续变化的观念。”这一理论的
诞生主要是由下列哪一问题引起的？ A．研究热辐射 B．揭示时空本质属性 C．解释光电效应
D．预测未知行星方位
第十二页，课件共有33页
一、经典力学的创立 1、近代自然科学产生的背景
①资本主义工业和商品经济的发展为近代 自然科学的产生奠定物质基础并成为主 要动力。
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、地理大发现和宗教改革的推动 ④优秀科学家的实践和刻苦钻研……
2.提出：
爱因斯坦提出“狭义相对论”和“广义相对论
”
3.历史意义： （1）对物理学：一次重大革命；相对论否定了经 典力学的绝对时空观，也发展了牛顿力学
（2）对人类思想：相对论打破了绝对化的思维模式
第二十四页，课件共有33页
2.爱因斯坦提出相对论
爱因斯坦（1879-1955） 德国伟大的物理学家。 1905年青年爱因斯坦发表《 论动体的电动力学》，提出狭 义相对论，引发了20世纪物理 学的一场革命。 1916年建立广义相对论。 1933年因遭德国法西斯迫害 前往美国，后入美国籍。
宣告是了近量代子德论国的伟诞大生的。物 3、理发学展家：，量子论的奠
爱基因人斯，坦曾利获用得量1子91理8年论成功解释光电效应 玻20诺尔世贝提纪尔出30物了年理有代学关，奖原量。子子的力量学子（理研论究微观世界粒 子运动规律的科学）建立
第三十二页，课件共有33页
www.xuhuiren.com www.amy ldc.com www.zhengyongdan.co www.amwns.com
——生物学
（进化论）
科 第13课 从蒸汽机到互联网
学 技
——三次科技革命的发明创造
术
（蒸汽机、电力、计算机）
第三页，课件共有33页
近代科学：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科学
近代科学开端的标志：
天文学革命
近代科学正式形成的标志：
经典力学体系的建立
第四页，课件共有33页
物理学的重大发展
B．开创了近代实验科学，提出了研究自然 的新方法
C．概括了宇宙运动规律，指引了人类认识
自然的方向
D．开辟了天文学新领域，标志着近代自然
科学的形成
第八页，课件共有33页
2．图9是一张历史研究性 学习活动宣传海报的配图 。据此判断．下列标题中 最适合于这份海报的是
A．“超越时空的梦想” B．“探索与发现：海王星” C．“普朗克的假说与验证” D．“比萨斜塔——亚里士多德力学学说的终结”
这件事对你有何启示？
不要被常识和日常经验所蒙蔽，常 识并不一定总是正确的。
第三十页，课件共有33页
相对论和经典力学的关系
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空 观，但并非全盘否定牛顿力学。
牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客 观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运
动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展
第九页，课件共有33页
3.（2007年海南卷19）20世纪初，爱因斯坦 相对论的提出是物理学的一场变革。它
A.标志着对物质世界的认识开始进入微
观粒子世界 B.否定了经典力学体系 C.彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D.打破了绝对时空观
第十页，课件共有33页
4.(2007年广东卷25)20世纪初，物理学本身 发生了一场革命性的变化。下列选项中推动 这一变化的是
第三十三页，课件共有33页
③牛顿力学和热学引发了第一次技术革命，使人类进入蒸汽时 代
④用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙 思想和唯物主义哲学奠定了科学基础
第二十页，课件共有33页
知识拓展：牛顿的主要贡献
力学方面： 提出物体运动的三大定律和万有引力定律
数学方面： 发明了二项式定理；与莱布尼兹几乎同时创
立了微积分学。
第二十五页，课件共有33页
相对论的主要内容：
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系 （惯性参照系）之间的物理定律。
认为时间和空间随着物质运动速度的变 化而变化，会发生尺缩效应和钟慢效应； 质量会随着物体运动速度增大而增大。
广义相对论则推广到具有加速度的参照系中
（非惯性系）。 认为空间和时间的性质不仅取决于物质的
3.历史意义：对物理学 对人类思想 三.量子论的诞生与发展 ——适用于微观世界的粒子运动
1.背景：经典力学无法解释微观的粒子运动
2.诞生：1900年普朗克提出量子假说
3.发展：爱因斯坦 玻尔
4.意义：革命性进步 现代物理学基础 开阔视野
第六页，课件共有33页
力学的进展历程——
经典力学
相对论力学 、量子力学
物理学的重大进展
一.经典力学的创立 ——适用于宏观物体低速运动状态
1.近代科学产生的背景 2.伽利略——经典力学的奠基者 3.牛顿创立经典力学体系 二.相对论的创立 ——适用于宏观宇宙高速运动状态
1.背景：19世纪出现经典力学无法解释的新现象 2.提出：爱因斯坦 狭义相对论和广义相对论
世界近代科学的发展
第一页，课件共有33页
单元总体知识结构
经典力学体系的创立和发展（从伽利略到牛顿）
物理学
科
领域
相对论的建立（爱因斯坦））
学
现代物理学
革
理论的发展
命
量子理论的诞生（普朗克)
生物学
领域
进化论理论（达尔文与赫胥黎）
技
“蒸汽机时代”（瓦特）
术
革
命
电力的广泛应用与“电气时代”（法拉第、西门子等）
伽利略所做的两个铁 球同时落地实验
第十七页，课件共有33页
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
第十八页，课件共有33页
伽利略的手稿
3.牛顿创立经典力学体系
英国伟大的科学家 ，在物理学、数学、天 文学等方面都作出了卓 越贡献。他毕业于剑桥 大学三一学院,曾长期担 任英国皇家学会会长， 还担任过英国议会议员 ，被授予爵士称号。
现代信息技术与信息时代
第二页，课件共有33页
www.hr678.com www.jiuquan123.com www.kejibaike.com www.nanjinz x.com
近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大发展
科 ——物理学
学
（经典力学、相对论、量子论）
理
论 第12课 探索生命起源之迷
1632年伽利略出版《关于托勒密和哥白尼两大世 界体系的对话》。1633年，罗马教皇召令他到罗马受 审，强迫他签字“悔过” 并判处终身监禁。
伽利略受审300年多后，即1983年，罗马教皇为伽 利略平反。
第十六页，课件共有33页
“两个铁球同时落地！”
有人记载伽利略曾 在意大利比萨斜塔上 作过自由落体的实验 。结果两个重量相差 10倍的球同时落地， 证明了亚里士多德的 观点是错误的。
三、量子论的诞生与发展
1、背景： 2、诞生： 3、发展： 4、影响：
①使人类对微观世界的认识取得革命性的进
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微观世界和
宏观世界方面的不足。 ③不仅推动了物理学自身的发展，而且还开
阔了人们的视野，改变了人们认识世界的 角度和方式。
③天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的 第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 ⑵重大意义：
①开创了以实验事实为根据并有严密逻辑体系的 近代科学，标志着物理学的真正开端
②为经典力学的建立奠定了基础。
第十五页，课件共有33页
www.amj sdb.com www.2011longyao.com www.shijiebei520.com www.365qiu.com
。 牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速
运动状态），包括在相对论体系中。
第三十一页，课件共有33页
三、量子论的诞生与发展 1.背景： 电子和放射线的发现，打开了原子的大门
微观粒子的运动不能用经典力学原理说明 2、诞生： 1900年德国普朗克提出量子假说。认为辐射像物
质，一 把普样能朗，量克是不（由连18具 续58有 的—能 概19量 念47）的 带基 入本 了单 物位 理量学子。来这实一现假的说
光学方面： 发现了太阳光的光谱，1704年出版了《光学》一
书，创立了光的“微粒说”。
天文学领域：
1671年创制了反射望远镜。
牛顿发明了第一架反射望远镜 第二十一页，课件共有33页
经典力学的适用范围：
1.只适用于宏观物体（宏观世界）的运动;
2.只适用于低速运动的物质，是绝对的时空论
第二十二页，课件共有33页
牛顿 （ 1643—1727）
第十九页，课件共有33页
3.牛顿创立经典力学体系
创立标志：1687年发表《自然哲学的数学原理》 内容：提出了物体机械运动三大定律和万有引
力定律等，形成了以实验为基础的以数 学为表达形式的牛顿力学体系。
意义:
①对解释和预见物理现象有决定性意义（发现了海王星、冥
王星）
②实现了自然科学的第一次理论性大综合；标志着近代科 学的正式百度文库成
第十三页，课件共有33页
二.经典力学的创立
1.伽利略——经典力学的奠基者
伽利略
（1564-1642）
意大利伟大的物理学家和
天文学家，被誉为“近代
科学之父”。
第十四页，课件共有33页
2.伽利略——经典力学的奠基者
⑴贡献：
①创立科学的研究方法：实验和观察。
②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自 由落体定律，改变了亚里士多德以来有关运动的观念
经典力学的 经典力学的建
奠基
立
17世纪初
17世纪后期
相对论
20世纪初
量子论
20世纪初
伽利略 （意）
牛顿 （英）
爱因斯坦 （德）
第七页，课件共有33页
普朗克 （德）
1.（2009年四川卷第19题）哥白尼学说虽被后来的科
学发展所扬弃，但人们仍然视其为一场“革命”。这
是因为它
A．撼动了中世纪神学基础，显示了挑战权 威的态度
运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
第二十六页，课件共有33页
第二十七页，课件共有33页
爱因斯坦于20世纪初提出 质量能量公式E=MC2。这 一质能转化原理揭示了 原子内部所蕴藏的巨大 能量的秘密，为原子能 的利用奠定了理论基础 。
第二十八页，课件共有33页
第二十九页，课件共有33页
相对论从一开始就受到包括一些科学家 在内的很多人的反对。1921年爱因斯坦获得 了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得 者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退 回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱 因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相 对论始终没有获得诺贝尔奖。但相对论在物 理学上却非常合理且为实验所证实。
海王星的发现
第二十三页，课件共有33页
二、相对论的创立
1.背景：
（1）经典力学体系建立在日常生活中常见的低速 运动的物质之上，认为时间和空间是绝对的，两者 是没有任何直接联系的。
(2)19世纪科学得到了飞速发展，物理学研究深 入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个 宇宙。物理学研究中遇到了一些经典力学无法解 释的新问题。
A．电的发明和利用 B． 经典力学的发展
C．量子论的提出和发展
D．原子能在军事上的应用
第十一页，课件共有33页
5.（2010年江苏卷20 ）“把能量的变化看成 是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无 法解释的某些现象，打破了经典物理学中一 切过程都是连续变化的观念。”这一理论的
诞生主要是由下列哪一问题引起的？ A．研究热辐射 B．揭示时空本质属性 C．解释光电效应
D．预测未知行星方位
第十二页，课件共有33页
一、经典力学的创立 1、近代自然科学产生的背景
①资本主义工业和商品经济的发展为近代 自然科学的产生奠定物质基础并成为主 要动力。
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、地理大发现和宗教改革的推动 ④优秀科学家的实践和刻苦钻研……
2.提出：
爱因斯坦提出“狭义相对论”和“广义相对论
”
3.历史意义： （1）对物理学：一次重大革命；相对论否定了经 典力学的绝对时空观，也发展了牛顿力学
（2）对人类思想：相对论打破了绝对化的思维模式
第二十四页，课件共有33页
2.爱因斯坦提出相对论
爱因斯坦（1879-1955） 德国伟大的物理学家。 1905年青年爱因斯坦发表《 论动体的电动力学》，提出狭 义相对论，引发了20世纪物理 学的一场革命。 1916年建立广义相对论。 1933年因遭德国法西斯迫害 前往美国，后入美国籍。
宣告是了近量代子德论国的伟诞大生的。物 3、理发学展家：，量子论的奠
爱基因人斯，坦曾利获用得量1子91理8年论成功解释光电效应 玻20诺尔世贝提纪尔出30物了年理有代学关，奖原量。子子的力量学子（理研论究微观世界粒 子运动规律的科学）建立
第三十二页，课件共有33页
www.xuhuiren.com www.amy ldc.com www.zhengyongdan.co www.amwns.com
——生物学
（进化论）
科 第13课 从蒸汽机到互联网
学 技
——三次科技革命的发明创造
术
（蒸汽机、电力、计算机）
第三页，课件共有33页
近代科学：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科学
近代科学开端的标志：
天文学革命
近代科学正式形成的标志：
经典力学体系的建立
第四页，课件共有33页
物理学的重大发展
B．开创了近代实验科学，提出了研究自然 的新方法
C．概括了宇宙运动规律，指引了人类认识
自然的方向
D．开辟了天文学新领域，标志着近代自然
科学的形成
第八页，课件共有33页
2．图9是一张历史研究性 学习活动宣传海报的配图 。据此判断．下列标题中 最适合于这份海报的是
A．“超越时空的梦想” B．“探索与发现：海王星” C．“普朗克的假说与验证” D．“比萨斜塔——亚里士多德力学学说的终结”
这件事对你有何启示？
不要被常识和日常经验所蒙蔽，常 识并不一定总是正确的。
第三十页，课件共有33页
相对论和经典力学的关系
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空 观，但并非全盘否定牛顿力学。
牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客 观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运
动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展
第九页，课件共有33页
3.（2007年海南卷19）20世纪初，爱因斯坦 相对论的提出是物理学的一场变革。它
A.标志着对物质世界的认识开始进入微
观粒子世界 B.否定了经典力学体系 C.彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D.打破了绝对时空观
第十页，课件共有33页
4.(2007年广东卷25)20世纪初，物理学本身 发生了一场革命性的变化。下列选项中推动 这一变化的是
第三十三页，课件共有33页
③牛顿力学和热学引发了第一次技术革命，使人类进入蒸汽时 代
④用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙 思想和唯物主义哲学奠定了科学基础
第二十页，课件共有33页
知识拓展：牛顿的主要贡献
力学方面： 提出物体运动的三大定律和万有引力定律
数学方面： 发明了二项式定理；与莱布尼兹几乎同时创
立了微积分学。
第二十五页，课件共有33页
相对论的主要内容：
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系 （惯性参照系）之间的物理定律。
认为时间和空间随着物质运动速度的变 化而变化，会发生尺缩效应和钟慢效应； 质量会随着物体运动速度增大而增大。
广义相对论则推广到具有加速度的参照系中
（非惯性系）。 认为空间和时间的性质不仅取决于物质的
3.历史意义：对物理学 对人类思想 三.量子论的诞生与发展 ——适用于微观世界的粒子运动
1.背景：经典力学无法解释微观的粒子运动
2.诞生：1900年普朗克提出量子假说
3.发展：爱因斯坦 玻尔
4.意义：革命性进步 现代物理学基础 开阔视野
第六页，课件共有33页
力学的进展历程——
经典力学
相对论力学 、量子力学