71近代物理学的奠基人和革命者-浙江省瑞安市上海新纪元高级中学高中历史人民版必修3课件
71近代物理学的奠基人和革命者-浙江省台州市书生中学高中历史人民版必修3课件(共25张PPT)
海王星和冥王星的发现
哈雷慧 星轨道 的推算
长期以来,人们一直认为彗星是神秘的,不 吉利的灾星,不能用科学来说明。牛顿的好友 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。53年以后的1758年 (哈雷已去世),这颗彗星果然如期出现。哈 雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。
我们全都获益不浅, 全世界都感谢他的教诲; 那专属他个人的东西, 早已传遍广大人群。 他像行将陨灭的彗星,光华四射, 把无限的光芒同他的光芒,永相连结。
量子理论让人们从根本上改变了近代物理学 中的传统观念,使物理学乃至整个自然科学的 观念都发生了重大变革。
三、相对论 1、狭义相对论
1905年,发表《论物体的电动力学》 狭义相对论的基础:相对性原理 光速不变原理
狭义相对论认为:时间和空间都与物质的运动有 关,随着物质运动速度的变化而变化。
2、广义相对论
英国著名的哲学家休谟曾说:“我们被放在这有如 戏院的世界上,每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不 让我们知道,我们既没有足够的智慧预见未来,也没 有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。 我们被悬挂在永恒的疑惧之中……”
三百年前,人类的思想还充斥着迷信和恐惧,水为 什么往低处流?太阳为什么升起落下?这些今天看来 简单之极的问题,在当时却是根本无法认识和把握的。 直到牛顿出现,人类才终于结束了这种状态。
——《大国崛起》
他在辞世之前曾简短地评价过自己: “我不知道世人怎样看我,但我自己 以为我不过像一个在海边玩耍的孩子, 不时为发现比寻常更为美丽的一块卵 石或一片贝壳而沾沾自喜,至于展现 在我面前的浩翰的真理海洋,我却全 然没有发现。”
近代物理学的奠基人和革命者 PPT课件5 人民版高中历史
二、近代物理学的革命者
——爱因斯坦
1、1905年成功解释了光电效应,得出光具有波粒二 象性的结论。 2、相对论的建立: 1905年发表《论动体的电动力学》创立狭义相 对论,认为时间和空间都与物质的运动有关,随 着物质运动速度的变化而变化。打破经典力学的 绝对时空观
一、近代物理学的
奠基人和革命者
课标要求
1、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。
2、知道相对论、量子论的主要内容,认识其 意义。
牛顿(1642----1727)
英国伟大的数学家、 物理学家、天文学家
和自然哲学家
爱因斯坦(1879----
1955)举世闻名的美国 物理学家 ,现代物理学
•
17、平凡的脚步也能够走完伟大的行程。
•
18、傲不可长,欲不可纵,乐不可极,志不可满。——魏徵
•
19、日日行,不怕千万里;常常做,不怕千万事。——《格言联璧·处事》
•
20、咱们爱咱们的民族,这是咱们自信心的源泉。——周恩来
•
16、即使遇到了不幸的灾难,已经开始了的事情决不放弃。
•
17、最可怕的敌人,就是没有坚强的信念。
•
18、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。
•
19、意志若是屈从,不论程度如何,它都帮助了暴力。
•
20、有了坚定的意志,就等于给双脚添了一对翅膀。
高中历史-专题七第一课:《-近代物理学的奠基人和革命者》课件-人民版必修3
电动力学?
主要内容 意义
是近代物理学理论框架的重大突破;
是是人对类牛思顿想力开展史上中的第一一次次根阐本述性了变四革维 与本学 开量 理的 展子论继理框承论架和一起,构成了时联现空系代和的物物重理质要学分思的布想根相
第十二页,编辑于星期五:十点 八分。
• 爱因斯坦曾经幽默地对一名男青年 说:“我打个比方,比方你屁股坐 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。〞这故事形象说明了时间和空 间相对性。
D.作用与反作用定律
• 2.第一次证明牛顿力学和万有引力正确的最成功的范例是
• A.海王星的发现
B.冥王星的发现
• C.木星的发现
D.火星的发现
• 3爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命, 主要是因为 ①否认了经典力学的绝对时空观 ②揭示 了时间、空间并非绝对不变的本质属性 ③打破了经典 力学体系的局限性 ④使人类对客观世界的认识开始从宏 观世界深入到微观世界
自主阅读教材,整理牛顿经典力学的 主要内容
牛顿经
典力 学
牛顿运动三 惯性定律
大定律
加速度定律
作用力和反作 用力定律
万有引力定律
第三页,编辑于星期五:十点 八分。
三百年前,人类的思想还充满着迷信和恐惧,水为什么 往低处流?太阳为什么升起落下?这些今天看来简单之极 的问题,在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出 现,人类才终于结束了这种状态。
第十三页,编辑于星期五:十点 八分。
近代物理学的开展过程
经典力学奠基者 世纪初〕
〔17世纪晚期〕
量子论、相对论
〔19世纪末~20世纪
71近代物理学的奠基人和革命者-浙江省台州市书生中学高中历史人民版必修3教案
专题七近代以来科学技术的辉煌一、近代物理学的奠基人和革命者(一)教学目标【课程标准】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。
【知识与能力】了解经典力学的三大定律、量子理论、相对论等基础知识。
牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名科学家的主要事迹,学会观察,培养敏锐的洞察力。
理解科学进步中继承与发展的关系。
【情感、态度与价值观】通过学习,了解科学家为科学进步所作出的努力。
学习他们为科学献身的精神;形成科学的态度。
知道在科学的道路上荆棘遍布,增强面对挫折的能力。
增强毅力,树立勇往直前、持之以恒的精神。
(二)本课重点:伽利略对物理学发展的重大贡献;牛顿经典力学的建立;量子论的诞生;相对论的提出。
(三)本课难点:如何理解物理学各阶段发展的原因?【复习提问】1、启蒙运动兴起的背景、时间、思想武器、斗争对象?2、启蒙运动从哪两国开始?扩展到德国和荷兰等诸多国家。
3、启蒙运动的历史意义?4、主张“人生而自由”的思想家?主张思想自由的思想家?浪漫主义的创始人?伏尔泰:自然权利学说,但不反对财产上的不平等;反对君主专制同时赞成“开明专制”孟德斯鸠:三权分立卢梭:人生而自由、主权在民、社会契约【导入新课】文艺复习和启蒙运动极大地促进了欧洲近代自然科学的发展→【讲授新课】一、牛顿力学体系1、伽利略亚里士多德的力学观:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就会静止。
如:“推箱子”的例子。
伽利略通过观察、实验和推理,得出结论:如果运动物体不受阻碍,它将速度保持不变地持续运动下去。
→自由落体定律2、牛顿经典力学体系(1)经典力学体系物体运动三大定律:惯性定律、加速度定律、作用和反作用定律万有引力定律牛顿力学体系及数学、天文学方面的研究成果记载在他的科学巨著《自然哲学的数学原理》中。
(2)经典力学体系的历史地位理论的综合:牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明,从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
人民版高中历史必修3:7.1近代物理学的奠基人和革命者名师公开课省级获奖课件(43张)
3.爱因斯坦的相对论并没有完全否定牛顿的力学体系,而是发 展了牛顿力学,将牛顿力学概括在相对论力学之中,牛顿力学只是相 对论力学在低速运动状态下的一个特例。牛顿所创造的概念和定律至 今仍然是物理学的重要思想。二者之间的关系是爱因斯坦的相对论继 承和发展了牛顿力学体系。
创 立 内 容 意 义
三、爱因斯坦的 “时空 ” 1.相对论的创立 狭义相对论 1905年,爱因斯坦发表了《论 动体的电动力学》一文,创立 了狭义相对论 时间和空间随着物质运动的速 度变化而变化 反映了物体高速运动的客观规 律,是对牛顿力学的继承和发 展
广义相对论 1916年,爱因斯坦把狭义相对论 推广到加速运动的参考系中,建 立了广义相对论 空间、时间不是独立的实在,是 物质存在的形式 第一次阐述了四维时空和物质的 分布相联系的重要思想
1新情境· 激趣引航
伽利略一生中有众多的科学发现和发明,其中望远镜的发明与不 断改进是天文学研究领域中具有划时代意义的事件。1609年,伽利略 创制了天文望远镜,并用来观测天体。他发现了月球表面的凹凸不 平,并亲手绘制了第一幅月面图。
1610年,伽利略发现了木星的四颗卫星,为哥白尼学说找到了确 凿的证据,标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜,伽利略 还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏 现象,以及银河是由无数恒星组成,等等。伽利略的望远镜揭开了一 个又一个宇宙的秘密。当时,人们争相传颂: “哥伦布发现了新大 陆,伽利略发现了新宇宙。 ”
4.意义 (1)牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的 说明,完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。 (2)万有引力定律的确立,使力学和天文学在理论上达到了相当 完备的程度,并在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证,如正确 解释了潮汐的成因、发现了海王星等。
人民版高中历史必修三7.1《近代物理学的奠基人和革命者》优秀教学案例(3页)
(一)情景创设
1.以讲故事的方式,引入伽利略、牛顿和爱因斯坦的生平事迹,让学生仿佛置身于历史场景中,激发他们的学习兴趣。
2.通过展示三位物理学家的代表性实验和研究成果,让学生感受到科学探索的魅力,引发他们对科学的向往。
3.创设问题情境,让学生在解决问题的过程中,自然而然地引入本节课的主要内容。
本节课的教学内容与过程旨在通过导入新课、讲授新知、学生小组讨论、总结归纳和作业小结等方式,让学生深入了解三位物理学家的贡献和影响,掌握物理学的发展脉络,培养他们的科学精神和探索精神。通过本节课的学习,让学生对科学充满热爱,为他们的终身发展奠定基础。
五、案例亮点
1.故事导入,激发兴趣:通过讲述伽利略、牛顿和爱因斯坦的生平事迹,以故事化的方式导入新课,激发了学生的学习兴趣,使他们更加主动地参与到课堂学习中。
伽利略是近代物理学的奠基人,他的实验精神和科学方法为后来的科学研究奠定了基础。牛顿则通过经典力学体系的建立,使物理学进入了一个新的阶段。而爱因斯坦的相对论则又是物理学的一次重大革命,改变了人们对时间和空间的认识。
本节课旨在通过对这三位物理学家的介绍,让学生了解科学探索的过程,培养他们的科学精神和探索精神。同时,通过了解他们的生平事迹,激发学生对科学的热爱和敬仰。
1.培养学生对科学的热爱和敬仰,激发他们追求科学真理的欲望。
2.培养学生具备良好的科学精神,勇于挑战权威,敢于质疑。
3.培养学生teamwork精神,学会与他人合作共同探讨问题。
4.培养学生关注人类社会进步,认识科学对社会发展的重要作用。
本节课的教学目标旨在让学生在掌握物理学发展历程的同时,培养他们的科学素养和探索精神,激发他们对科学的热爱,使他们在今后的学习和生活中能够运用科学的方法解决问题,为我国科技发展和社会进步贡献力量。
高中历史近代物理学的奠基人和革命者课件人民版必修
②空间、时间不是独立的实在,它们是 物质 存在的
形式。
3.历史意义
(1)是对近代物理学理论框架的重大突破,不仅揭示 了 时间 、空间的可变性,而且说明了时空的变化和时空 结构同物质的运动和状态密不可分。 (2)是人类思想发展史中的一次根本性变影响。
名人档案
念不再需要。
②狭义相对论反映的是物体高速运动状态下的客观规 律,是对牛顿力学的继承和发展。
2.广义相对论
(1)提出: 1916 年,爱因斯坦把狭义相对论推广到
加速运动的参考系中,建立了广义相对论。 (2)内容: ①物质存在的现实空间不是平坦的,而是弯曲的, 空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。
一、牛顿经典力学的特点和历史地位
(1)牛顿力学的三定律构成了近代力学体系的基础,成为近
代物理学的重要支柱。 (2)牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理 论大综合。 (3)使力学和天文学在理论上达到完备的程度,并得到应用
和验证。
(4)使科学摆脱神学束缚,标志着近代科学的形成。
(5)为第一、二次工业革命的发明准备了一定的理论基础。
1.1970年英国发行的D系列1英镑纸币的正面图案上,牛
顿身后是一根开花的苹果树枝,身边的桌上是他手制
的第一架反射式望远镜。纸币背面左半部分的主要图 案,是各种椭圆形的天体运行轨道。纸币纪念的牛顿 的贡献除反射式望远镜外还有 A.机械运动三大定律 C.微积分 ( B.万有引力定律 D.发现冥王星 )
力学
贡献
牛顿运动定律是牛顿提出的物 理学的三个运动定律的总称, 被誉为经典物理学的基础
牛顿的主要贡献有发明了微积分,设计并
其他成就
实际制造了第一架反射式望远镜等等 英国伟大的数学家、物理学家、天文学家 历史地位 和自然哲学家,被誉为人类历史上最伟大、
人民版高中历史必修三71近代物理学的奠基人和革命者优秀教学案例1
1.引导学生对所学知识进行总结和反思,提高他们的自我认知能力。
2.通过提问,让学生分析近代物理学发展的内在规律,培养学生的问题解决能力。
3.总结本节课的主要内容,强调牛顿、伽利略、爱因斯坦等物理学家的贡献,激发学生对物理学的研究热情。
(五)作业小结
1.布置相关作业,让学生进一步巩固所学知识,提高他们的实践能力。
五、案例亮点
1.情景创设:通过展示牛顿、伽利略、爱因斯坦等物理学家的生平事迹和经典实验场景,让学生仿佛置身于历史的长河中,亲身感受科学家们在探索自然规律过程中的艰辛和乐趣。这种情景创设的方式不仅激发了学生的学习兴趣,而且使他们对物理学的发展有了更深刻的理解。
3.结合现实生活中的物理现象,引导学生思考物理学的发展对人类社会的意义,增强学生的学习动力。
(三)学生小组讨论
1.组织学生进行小组讨论,让学生分享对牛顿、伽利略、爱因斯坦等物理学家的认识,培养团队协作能力和沟通表达能力。
2.引导学生运用现代信息技术,进行合作交流,提高他们的信息素养。
3.在小组讨论过程中,关注学生的个体差异,充分调动每个学生的积极性、主动性和创造性。
1.学生感受科学研究的艰辛和乐趣,树立正确的科学态度,培养勇于探索的精神。
2.学生认识到科学家的爱国情怀和社会责任感,树立为人类进步贡献力量的志向。
3.学生尊重不同国家和文化的科学贡献,增强全球意识。
4.学生通过学习近代物理学的发展,树立辩证唯物主义自然观,增强社会主义核心价值观。
在教学过程中,我将注重激发学生的学习兴趣,关注学生的个体差异,充分调动学生的积极性、主动性和创造性。同时,我将结合课堂讲授、案例分析、小组讨论等多种教学手段,引导学生深入思考,提高他们的综合素质。
人民版高中历史必修三7.1《近代物理学的奠基人和革命者》优秀教学案例
(三)情感态度与价值观
1.引导学生尊重科学、崇尚科学,树立正确的科学观。
2.培养学生热爱科学、勇于创新的精神,鼓励学生在面对困难和挑战时,坚定信念,勇往直前。
3.使学生认识到科学对社会发展的推动作用,增强学生的社会责任感和使命感。
3.组织小组间的成果分享和讨论,让学生在互动中学习,提高学生的团队协作能力和沟通能力。
(四)总结归纳
1.教师引导学生对所学知识进行总结归纳,如:近代物理学家的主要贡献、他们之间有何联系和区别等。
2.学生通过自我评价、同伴评价等方式,对学习过程中的表现进行反思和评价,提高学生的自我认知能力。
3.教师对学生的学习成果进行评价,关注学生的知识掌握程度、思考能力和创新能力,鼓励学生持续进步。
五、案例亮点
1.情景创设:本节课通过多媒体展示伽利略、牛顿、爱因斯坦等物理学家的生平事迹和相关历史背景,让学生身临其境地感受科学家们的科研环境和心路历程。这种情景创设不仅激发了学生的学习兴趣,还使学生更加深入地理解了物理学家的贡献和影响。
2.问题导向:本节课设计了一系列有针对性的问题,引导学生沿着问题链进行思考。如:伽利略的实验科学理念对后世有哪些影响?牛顿的运动定律是如何揭示物体运动规律的?爱因斯坦的相对论对现代物理学有何贡献?这些问题不仅帮助学生深入理解了课程内容,还培养了学生的批判性思维和质疑精神。
2.组织小组间的成果分享和讨论,让学生在互动中学习,提高学生的团队协作能力和沟通能力。
3.教师对各小组的研究报告进行评价和指导,帮助学生提高研究质量和深度。
4.鼓励学生在课堂中进行小组讨论,培养学生的合作精神和团队意识。
近代物理学的奠基人和革命者 PPT课件6 人民版高中历史
他在21岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的 卢伽雷氏症,演讲和问答只能通过语音合 成器来完成。
英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教 授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家, 是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,被称 为在世的最伟大的科学家,还被称为“宇 宙之王”。
量子力学标志着人类对客观规律的认识, 开始从宏观世界深入到微观世界。
今天,我们的现代文明,从电脑,电视, 手机到核能,航天,生物技术,几乎没有哪个 领域不依赖于量子论。
2 狭义相对论(1905年提出),以光速永不改变、相对 性原则来推论,得到“时间”会因速度快慢而改变的结 论。
相对论的例子:一卷录音 带,如果在地面上播放需要一 个小时;在快速飞行的宇宙飞 船里播放,宇宙飞船里的人测 定也是一个小时。但是由地面 上的人员,来测定在宇宙飞船 中播放的时间呢?根据牛顿的 理论,因为时间是绝对的,所 以也是一小时;但是爱因斯坦 的理论则认为应该是一个多小 时,因为时间是相对的,在不 同速度下测量时间,长度是不 一样的。
•
33、告诉你使我达到目标的奥秘吧,我唯一的力量就是我的坚持精神。
•
34、成大事不在于力量的大小,而在于能坚持多久。
•
35、一个人所能做的就是做出好榜样,要有勇气在风言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。
•
36、即使在把眼睛盯着大地的时候,那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。
•
37、你既然期望辉煌伟大的一生,那么就应该从今天起,以毫不动摇的决心和坚定不移的信念,凭自己的智慧和毅力,去创造你和人类的快乐。
他被誉为“在世的最伟大的科学 家”“另一个爱因斯坦”“不折不扣的生 活强者”“敢于向命运挑战的人”。
2019高中历史 专题七 一 近代物理学的奠基人和革命者作业2 人民版必修3
一近代物理学的奠基人和革命者[随堂检测]1.有观点认为:西方近代自然科学的诞生,一开始就带有浓厚的“革命”色彩,其目的似乎不是解决现实问题,亦非获取功利,而是为了摆脱神学统治,向陈旧的宗教信条宣战。
按照这种说法,中世纪末期的科学探索活动( )A.肯定人的价值和尊严,倡导人文主义B.发挥着一种意识形态的作用C.成为欧美早期资产阶级民主革命旗帜D.并未推进知识进步与社会发展解析:选B。
从题干中看不出肯定人、尊重人的方面,故A项错误;题干提到“为了摆脱神学统治,向陈旧的宗教信条宣战”可以看出此时自然科学的发展起到了影响人们意识形态的作用,故B项正确;欧美早期资产阶级民主革命的旗帜是“启蒙思想”,故C项错误;自然科学此时的发展推动了知识的进步和社会的发展,故D 项错误。
2.爱因斯坦认为:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
”这主要是因为伽利略( )A.捍卫哥白尼“日心说”B.奠定实验科学基础C.发明了天文望远镜D.发现自由落体定律解析:选B。
伽利略运用科学的推理及观察实验的方法,奠定了实验科学基础,标志着“物理学的真正开端”。
故选B项。
3.(他的研究成果)为日心说提供了有力的理论支持,使得自然科学的研究最终挣脱了宗教的枷锁。
这位科学家是( )A.伽利略B.牛顿C.达尔文D.爱因斯坦解析:选B。
本题考查材料分析能力和知识再现能力。
抓住关键信息“为日心说提供了有力的理论支持”“挣脱了宗教的枷锁”,联系牛顿经典力学产生的影响可知B项正确。
4.英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时,讲道:“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式,现在它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了。
”其中第二朵“乌云”,尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。
为驱散这朵“乌云”()A.伽利略提出自由落体定律B.普朗克创立量子理论C.牛顿提出万有引力定律D.爱因斯坦提出相对论解析:选B。
人民版高中历史必修三7.1《近代物理学的奠基人和革命者》优秀课件(24张)(共24张PPT)
⑴狭义相对论
质量随着速度的增加 ①创立 1905年爱因斯坦发表《 论动体的电动力学 》, 而增加,当速度接近光速 创立了狭义相对论 时,质量趋于无穷大 , 时间停止为零。 时间和空间都与物质运动有关
②内容:
时间和空间随着物质运动速度的变化而变化
打破了牛顿经典力学的绝对时空观 ③影响: 继承和发展了牛顿力学
4、发展: (1)德国爱因斯坦:解释光电效应,得出
光具有波粒二象性;
(2)法国德布罗意:提出物质波理论; (3)奥德物理学家:建立量子力学。 影响:改变了近代物理学中的传统观念,使物理学乃至 整个自然科学的观念发生了重大变革。标志着人类对客 观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界。
律的理论》。
如果一个人以光的速 度运动,他将看到一幅什 么样的世界景象呢?
奠定了利用原子能的理论基础
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。”
这个故事形象地说明了 时间和空间的相对性。
实验,计算
通过观察、实验和推理,得出结论: A、他的发现和他开始的科学研究方法,标志着物理学的真正开端 .
如果运动物体不受阻碍,它将速度 B、为经典力学的创立奠定了基础 保持不变地持续运动下去。
突出成就:创立自由落体定律
C、开创了近代科学,被誉为“近代科学之父”。
1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同 时落地”的著名实验,从此推翻了亚里士多德 “物体落地下的速度和重量成比例”的学说,纠 正了这个持续了1900年之久的错误结论。
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为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美
丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚
的真理的海洋,却全然没有发现。
——[英]牛顿
思考一下经典力学有哪些特点?
惯性定律
运动三大定律
加速度定律 作用力和反
作用力定律
万有引力定律
11687年《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。
2.经典力学建立者——牛顿
伽利略被判处终身监禁
如果说我比别人真看得理更远是一些不, 可战胜的!
那是因为我站在巨人的肩膀上。
探究3 :阅读材料结合教材第一子目,指出牛顿 捡到了哪些“美丽的贝壳”和“光滑的卵石”?
材料一:我不知道在别人看来,我是什么样的人,
但在我自己看来,我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩,
去亚找里。士真多正德的:哲“学落是写体在的那速本度经与常在重我量们成眼前打 正开比的”最;伟大“的物书体里从的来。这都本是书静就止是的宇宙,,除就非是自 你然用本力身推,它人才们开必须始去运读动它”。。——伽利略
探究1:古希腊科学文化知识集大成者亚里士多德 是如何解读物体运动的?
探究2:中世纪欧洲,亚里士多德学说长期被教会 奉为信条。是谁采用什么办法推翻亚里士多德的 学说?
就看到了一颗新的行星—海王星。
“在已经基本建成的科学大厦中,后辈
的物理学家只要做一些零碎的修补工作就
行了。”
——开尔
文
“但是,在物理学晴朗天空的远处,还有 两朵令人不安的乌云……”
第一朵乌云
经典力学不能解释微观领域粒子运动现象
第二朵乌云
1887年迈克尔逊—莫雷实验测得光速是不变的。
经典力学不能解决物质高速运动中出现的问题 (接近光速)
1、相对论的建立--爱因斯坦
狭义相对论
打破经典力学的绝对时空观
相 1905年《论动体的电动力学》
对 论
时间和空间都与物质的运动有关,随着物质运 动速度的变化而变化。
广义相对论
进一步深化对时间空间和引 力现象的认识
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
经典力学显著特点一:
经典力学显著特点二:
1687年《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
英国著名诗人亚历山大·波普曾写过一首赞美牛 顿的诗: 自然和自然界的规律,隐藏在黑暗里。 上帝说:“让牛顿去吧!”于是,一切成为光明。
我之所以 能比别人看得远 些,是因为我站在 巨人们的肩上。
——牛顿
巨人: 伽利略、笛卡尔、开普勒
惯性定律、 作用力与
加速度定 反作用力
律
定律
万有 引力 定律
探究4:根据材料结合所学知识分析牛顿经典力
(二)探究领域的突破——现代物理学的超越
1、突破绝对时空观--爱因斯坦的相对论
关于相对论,有人说:这个形式简 洁优美的理论蕴藏了太多令人惊讶 的内容,100年来,人们时时从中悟 出宇宙层出不穷的奥秘,直到今天, 这里还有很多内容没有被我们悟 透。……
这个“优美的理论”包含了哪些主要 内容呢?让我们一起来领略相对论 的奥妙。
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
科学具有惊人的预见性和巨大的复理核算论,指观导测意无误义。!
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
作用3:牛—顿—的《科大学国成崛就起为•工英业国先工声业》革命提供科学 理论。
材料四:可以说,牛顿是将实验哲学和归纳法系统地用于 科学研究的开创者。而且,牛顿对归纳法的态度是严肃的 、实事求是的。……他使用并倡导的科学方法,武装了一 代代科学家,至今还在发挥作用。——《照亮宇宙的智慧 之光牛顿》
作用4:牛顿“归纳—演绎”等科研方法对近代科学研究 具有指导意义。
伽利略是用什么办法推翻亚里士多德的学说?
理想斜面实 验
力是改变运动状态的原因。
物体的下落速度与质量无关。 自由落体定律。
直接经验和直觉推测
实验
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
“推翻”:推翻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。
学的作用?
材料一
材料二
艺术家笔下的牛顿在制 定宇宙规律
牛顿
科学艺术 女神缪斯
伏尔泰
作用1:牛顿力学的科学成就促 进了启蒙运动的进一步发 展。
探究4:根据材料结合所学知识分析牛顿经典力学的作用?
材料三:在瓦特研制蒸汽机之前的一个世纪里,正是欧洲 历史上一个科学鼎盛的时期。从17世纪中期开始,近代 科学在一批巨人的推动下产生。在这批科学巨人当中排 在最中心位置的是一位妇孺皆知的人,他就是牛顿。许 多历史学家认为,如果从近代科学的角度看,正是牛顿 开启了工业革命的大门。
1.经典力学的奠基人——伽利略
姓名 伽利略 国籍 意大利
生卒年
1564~1642
研究领域 物理学、天文学、数学等
成 就 自由落体定律、证明日心说
荣誉称号
科学革命先驱
实在不好意思!不是我有意和 你作对,关键是我遇事总喜欢 问为什么?而且更愿意通过实 验来印证理论是否合理?
小老弟:我很不明 白,你为什么总是 和我这个权威人士 过不去呢?
“三个苹果”改变了世界
第一个“苹果” ---诱惑了夏娃,使人类有了智慧
第二个“苹果” ---砸醒了牛顿,使人类有了近代科学
第三个“苹果” ---成就了乔布斯,使人类有了精彩生活
第一课 近代物理学的奠基人和革命者
伽利略 牛顿
普朗克 爱因斯坦
二、“苹果”的思考——科学革命的内容
伽利略
牛顿
科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上 去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中