(必修三专题七-1)近代物理学奠基人和革命者(全国精品课件集锦)

课标解读：
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。
知进展——了解经典力学、相对论、量子论的主要内容 学 习 流 程
探影响——认识经典力学在近代自然科学理论发展中
的历史地位；探寻相对论和量子论的突破， 认识其创立的意义。 获启发——从科学历程的进步和科学家们身上找寻现实
牛顿的主要贡献：
经典力学创建者 微积分的创建者 光学的主要奠基人 牛顿是整个物理学及近代自然科学的奠基人， 在很多领域都作出了划时代的贡献。近代物理可以 说是对牛顿经典物理学的重要修正。不论是量子力 学，还是相对论仍然是深深地植根于经典物理学之 上。通俗地说，今天我们要学习物理学，第一步仍 然是要从牛顿的物理学开始学习，而没有任何其他 替代途径。
阅读材料，思考科学家们留给我们哪些启示？
材料一 伽利略发明望远镜观察证实了日心说的正确，其《关于两个世界体 系的对话》使日心说成为摧毁教会教义和传统“科学”框架的理论，因而遭到教 会的指控和迫害，1633年伽利略被罗马教廷宗教裁判所判刑入狱，后改为在家 监禁。他仍坚持科学研究，并将自由落体方面的研究成果转运到荷兰，1638年 出版了《两种新科学的对话》，此书奠定了伽利略近代力学创始人的地位。 1979年罗马教廷承认对伽利略的压制是错误的，并为其“恢复名誉”。但教会 对科学的干涉和对伽利略的迫害所造成的严重后果是无法挽回的。伽利略之后， 意大利在很长一段时间内，没有再出现重要的科学家。 ——《物理必修一》 材料二 牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思维，谁企图在真 理的认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑 中垮台。 ——爱因斯坦 材料三 1921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，但却十分不易。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，他们就要退回已获奖章，结果评委 会找到了一个办法，让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者而得奖，相对论始终 没有获得诺贝尔奖。 ——吴国盛：《科学的历程》
好奇心 自信心 献身精神 坚强的意志
坚持不懈
勤奋探索
开拓创新
理一理
有学者认为，从伽利略到爱因斯坦， 17世纪到20世纪的物理学经历了三次理 论上的革命。分析物理学取得重大进展 的原因以及产生的影响。
近代以来物理学迅猛发展的原因：
1.生产力发展和社会发展的需求。 2.人文主义和理性主义的兴起解放了 人们的思想。 3.前人的研究成果。
阅读上面材料，阐述你对科学技术与社会发展 之间关系的理解。
畅所欲言
物理学的未来？
红色——代表过去 蓝色——代表未来 黄绿——代表连结 过去到未来
我们的知识越发展，自然就越是以其多种表 现证明它拥有无尽的财富；甚至在很先进的科学 领域，如物理学，我们也没有理由认为我们已经 “耗尽”了自然财富，或者认为我们已经接近完 整地掌握了自然界的全部财富。
——德布罗意（诺贝尔奖物理学获 得者）：《物理学的未来》
19世纪末，当普朗克还是一个少年要考大学物理系时， 物理学界普遍认为：物理学应该没有多少可以发展了，只 剩下几朵乌云而已；关于这个世界的物理方面的疑问，物 理学家大多能给出相当准确的答案。一位物理老师对普朗 克说：孩子！你生不逢时，物理学已经没有多少问题可供 你研究了。但是，正是这位少年在20世纪初研究黑体辐射 时提出了量子论，为现代物理学的发展奠立了第一块基石。 一种颇具代表性的观点是，目前物理学对宇宙的了解，包 括猜想只有4％，而完全不知的竟占到了70％，例如，我 们对宇宙中的神秘能量——暗能量和暗物质的了解有多少 呢？我们知道的越多，发现我们不知道的也越多。这是人 类的进步、时代的发展。物理世界等待着青年人去探索。
讲一讲
牛顿和爱因斯坦，一个是经典时代的灵魂，一个是 以量子力学和相对论为核心的现代物理学的化身。我们假 设时空差距如此之大的两位巨人邂逅，进行对话。请你根 据所学知识合理设计对话的内容和结果。
穿 越 时 空 的 对 话
论一论
爱因斯坦和牛顿哪一个物理学家更伟大？2005年英 国皇家学会(Royal Society)就这个问题进行了投票，结 果牛顿获得了全面的胜利，不论是专家还是公众都把更多 的支持给了牛顿。那么，你会把票投给谁呢？请说明理由。
想一想
一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦：“在我们这一时代 的物理学家中，爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人 类宇宙中最光辉的巨星之一。”“他也许比牛顿更伟大，因为他于 科学的贡献，更加深入地进入了人类思想要领的结构中”。爱因斯 坦的相对论和牛顿的力学体系之间存在怎样的关系？从中你能得到 哪些启示？ 爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间 不是绝对不变的，而是随物质运动而变化的。但狭义相对论并非全 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。牛顿所创立的概念，至今仍然是指导物理学的重要思 想。 科学理论在不断完善和创新。人类对客观规律的认识不断深入。
各抒己见
实施载人航天工程„„有力地推动了我国科技跨越式发展，带 动了相关科学技术的整体,跃升形成了一批新兴产业，对促进我国 经济社会发展具有十分重大的意义。实践告诉我们：高度重视和充 分发挥科学技术的重要作用，努力以科技发展的局部跃升带动经济 社会发展，是加快发展的一个重要途径。 ——胡锦涛：《在庆祝我国首次载人航天飞行圆满 成功大会上的讲话》
本课知识结构
近 代 物 理 学 的 奠 基 人 和 革 命 者
经典力学 体系的创 立和发展
伽利略对亚里士多德 力学观的否定 牛顿对前人科学理论 的发展
量子理论的诞生(从 普朗克到爱因斯坦)
现代物理 学理论的 发展
相对论的建立 （爱因斯坦）
——爱因斯坦
成功的秘诀
一个爱说废话而不爱用功的青年，整 天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功 的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一 个公 式给他：A＝x＋y＋z 爱因斯坦解释道： “A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表 正确的方法„„” “z代表什么？”青年迫 不及待地问。“代表少说废话。”爱因斯 坦说。
法国科学家阿尔贝· 费尔（Albert Fert）
德国科学家彼得· 格林贝格尔(Peter Grünberg)
2007年10月9日，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布，将 2007年度诺贝尔物理奖授予法国科学家阿尔贝· 费尔和德国科学家 彼得· 格林贝格尔，以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。
拓展探究
牛顿
普朗克
量子论
相对论（狭义、广义）
爱因 斯坦
解释光电效应出现的现象 和光的本质
17至20世纪初物理学发展的过程
经典力学 经典力学 奠基者 建立者 （17世纪初） （17世纪晚期） 伽利略（意） 牛顿（英） 从经典力学发展到 相对论、量子论 （19世纪末—20世纪初） 爱因斯坦（德） 普朗克（德）
爱因斯坦的主要贡献：
狭义相对论创建者 广义相对论创建者 量子力学奠基者
爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破， 它不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明，无论是空间还是时 间都不可能单独发生变化，时空的变化和时空结构同物质的运动和 状态密不可分。这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人 类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生 了极其深远的影响。爱因斯坦是现代物理学(相对论和量子力学)的 奠基人。 联合国大会将2005年定为“国际物理年”。正是为了纪念爱因 斯坦及现代物理学萌芽100周年。
4.科学家们的个人天赋和不懈努力。
物理学与人类文明
物理学的大发展对各领域都产生了革命性影响，极大地促进了 物质生产的繁荣与人类文明进步。主要表现在三个方面：一是对其 他学科的影响，包括对既有学科的影响，如物理学、生物学、化学 向纵深拓展；还包括在它的影响下出现了一些新的学科，如核物理、 离子化学、纳米科学、激光科学、高能物理学等。二是理论突破对 科学技术和生产力产生巨大的推动作用。理论上的突破创新很快发 展为新兴的科学技术，转化为现实的生产力，引发了一次又一次产 业革命。三是对思维观念的影响。现代物理学向人们展示了与传统 观念完全不同的时空，并大大拓展了人类的认识领域和范围，彻底 改变了人们的时空观念和认识论、方法论，打破了同时性等僵化观 念。
的启发。
判天地之美，析万物之理。
——庄子
下落的苹果
升空的“神五”
他们是谁？各有什么贡献？
物理学重大进展的主要成就及意义
科学家 主要成就 意义
创立自由落体定律
伽利略
为经典力学奠定基础
注重科学研究方法 《自然哲学的数学原理》 （物体运动三大定律和万 有引力定律） 标志着牛顿力 学体系的形成 改变了近代物理学 中的传统观念 突破；变革；全新 的时空观 进一步推动了量子 论的发展 标志近代 科学形成 为现代自 然科学和 现代技术 革命提供 了重要的 理论基础
启示： 1.体会尊重事实、不迷信权威、勇于探索创新的科学 精神。 2.认识科学发展并不是一帆风顺的，但科学终将战胜 愚昧和迷信。
3.提醒我们不要被常识和日常经验所蒙蔽 Nhomakorabea要学会辩 证地看问题。 4.认识人们对任何一种新生事物的认识都是一个极其 艰难的过程。
5.没有学术的民主和思想的自由，科学就不会繁荣。 „„
说一说
物理学漫长的发展史犹如群山万壑，令无数人仰视并 倾倒的巅峰无疑当属牛顿和爱因斯坦。那么他们取得非凡 成就的原因是什么呢？（通过说故事、名言等形式归纳出 科学家成功的共同因素。）
“巨人肩上的思索”
牛顿曾谦逊地说：“如果我比别人看得远些， 那是因为我站在巨人们的肩上。”
我很清楚，我本人没有 特殊的天才，好奇心、专心 一致和顽强的耐心，结合自 我批评的精神，这些给我带 来了我的概念。