近代,物理,奠基人

牛顿。
经典力学体系完成了人类对自然界认识 史上第一次理论大综合，促进了理性思 想与启蒙运动的发展。
选择题
1、法国数学家和天文学家拉普拉斯曾经这样说过： “不会产生两个牛顿，因为要发现的世界只有一个。” 牛顿所发现的“世界”是指 ( ) D A．微积分 B．反射望远镜 C．光的色散原理 D．三大运动定律
①创立 1905年爱因斯坦发表《 论动体的电动力学 》， 创立了狭义相对论
②内容：
时间和空间都与物质运动有关 时间和空间随着物质运动速度的变化而变化
二、爱因斯坦的时空——相对论 ⑴狭义相对论（1905）
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。
阅读材料并结合所学知识讨论相对论建立的意义
①是对近代物理学理论框架的重大突破； ②是人类思想发展史中的一次根本性变革；
③与量子论一起构成了现代物理学的基本框架。
三、未来之光
相对论会是物理学发展的终点吗？ 托勒密创造了一个宇宙，他持续了一 千四百年。牛顿也创造了一个宇宙，持续 了三百年。爱因斯坦又创造了一个宇宙， 我还不能告诉你们它会持续多久。 ——萧伯纳
1919年5月，英国派出了两支远征队分赴非洲和 南美两地观察日全食。此行是为了验证一个德 国人的奇怪理论。结果在拍摄到的两张重叠的 底片上可以清晰地看到一条笔直的星光在穿过 阴影中的太阳时，竟然发生了偏转，偏转角是 1.7秒，与爱因斯坦的计算结果完全一致。
二、爱因斯坦的时空——相对论 “爱因斯坦的相对论是人类思想史上 最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成 就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新 的科学思想的新大陆。” ——（英国）皇家学会会长汤姆逊
挑 战 近 代 物 理 学
挑 战 现 代 物 理 学
挑 战
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善于继承，敢于质疑权威，勇于探索创新……
科学是在对经典不断的继承 和理性的质疑中向前发展！
近代物理学的奠基人和革命者
教学指导意见 基本要求 1.了解经典力学的主要内Hale Waihona Puke Baidu和伽 利略、牛顿对经典力学建立的主 要贡献； 2.认识经典力学在近代自然科学 理论发展中的历史地位。 3.知道相对论的主要内容，了解 爱因斯坦创立相对论的史实； 4.认识相对论提出的意义。 5.感受伽利略、爱因斯坦等科学 家不迷信权威、为科学而不断探 索创新的进取精神。 发展要求
(4)举例说明经典力学在实际科学领域的应用。 A、准确算出了地球的平均密度和扁平率； B、正确地解释了潮汐的成因； C、发现了海王星；
长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾 星，根本不能用科学来说明。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，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。
二、爱因斯坦的时空——相对论
你不熟悉的他！
1879年出生在德国 三岁多还不会讲话 父母担心他的智能是否会不及 常人，直到10岁才送去上学 当年被校长认为“干什么都不 会有作为”的笨学生
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；陪太太看电影时，却在电影院 里用手电筒看书。 1952年，以色列共和国请爱因斯 坦去担任总统，因为爱因斯坦是犹太 人心目中的精神领袖，然而他没有接 受，觉得自己的个性并不适合处理行 政。
有一次，爱因斯坦与著名演员卓别林一起出席一个宴会， 他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说： “大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为 他们都不理解你。”
狭义相对论发表100周年，
也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，
但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。
二、爱因斯坦的时空——相对论 ⑴狭义相对论（1905）
合作探究
(3)根据下列材料，结合书本分析经典力学的影响。
材料二：三百年前，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 1. 完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大 单 之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛 综合，人类对自然界认识史上的一次飞跃。 顿出现，人类才终于结束了这种状态。 ——《大国崛起》解说词
“三个苹果”改变了世界
第一个“苹果” ---诱惑了夏娃，使人类文明诞生
第二个“苹果” ---砸醒了牛顿，使人类的有了近代科学 第三个“苹果” —— 成就了乔布斯，使人类有了精彩生活
——近代物理学的奠基人和革命者
学习目标
教学指导意见 基本要求 1.了解经典力学的主要内容和伽 利略、牛顿对经典力学建立的主 要贡献； 2.认识经典力学在近代自然科学 理论发展中的历史地位。 3.知道相对论的主要内容，了解 爱因斯坦创立相对论的史实； 4.认识相对论提出的意义。 5.感受伽利略、爱因斯坦等科学 家不迷信权威、为科学而不断探 索创新的进取精神。 发展要求
经 典 力 学 体 系
惯性定律
物理运动 三大定律
万有引力定律
加速度定律 作用力和反作用力定律
1687《自然哲学的数学原理》 标志着经典力学体系的初步建立
合作探究
(2)根据书本知识，概扩经典力学的地位作用。
1.经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟 和完善的核心理论体系。
2.完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大 综合，人类对自然界认识史上的一次飞跃。 3.它的确立使力学和天文学在理论上达到相当完 备的程度,同时在生产和科学实验中得到广泛的 应用和验证。
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
1642--1727 牛顿站在了哪些巨人的肩上？
伽利略 笛卡尔 开普勒…
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，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。
1.知道量子理论的主要内容； 2.了解普朗克提出量子理论、 爱因斯坦把量子理论推广到光 学中的史实； 3.认识量子理论提出的意义。
一、认识识上的飞跃——经典力学
牛顿1642年伽利略逝 世的这一年出生，只有三 思考 磅重；26岁担任剑桥大学 教授；29岁被接纳为皇家 学会会员； 60岁当选为 皇家学会主席并担任了24 年,62岁受封为爵士。
B
↗②
A．①→②→③→④ B．① ↘③→④ ①↘ C． ②↗ ③→④ D．③ ↘②→④ ↗①
B
近代物理学发展过程中的主要成就及意义
科学家 主要成就 意义
自由落体定律
伽利略
匀速运动、匀加速运动 用自制的望远镜证明了哥白 尼的“日心说” 《自然哲学的数学原理》
为经典力学奠定基础
证明哥白尼的“日心说”的正确性
人所处的位置越高，老得越快
⑴狭义相对论（1905）
钟慢现象：运动的钟比静止的钟走得 慢，而且，运动速度越快，钟走的越 慢，接近光速时，钟就几乎停止了。
二、爱因斯坦的时空——相对论 (2)广义相对论（1916） 现实空间不 是平坦的，而是 弯曲的，物体使 周围时空弯曲。 这种弯曲可使从 它旁边经过的光 线，改变路径。
二、爱因斯坦的时空——相对论 （2）广义相对论（ 1916） ①提出： 1916年
②内容： A.物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯的。 B.空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。 C.空间弯曲的程度体现为引力场强度。
第一次阐述了四维时空和物质 ③意义： 的分布相联系的重要思想
爱因斯坦预言：遥远的星光如果掠过太 阳表面将会发生1.7 秒的偏转。
伽利略的遭遇
1616年，伽利略被传唤到罗马的宗教裁判所，并责令伽 利略保持沉默。伽利略发表《两种世界观的对话》一书，被 教会认为违反了禁令被召到罗马囚禁受到缺席审判，遭到苦 刑和恐吓，并被迫当众跪着忏悔，最后被判处终身监禁，他 的书也被列为禁书。 1642年，伽利略在贫病交加中逝世。 在他离开人世的前夕，他还重复着这样一句话：“追求科学 需要特殊的勇气。” 1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所对伽 利略的审判是错误的。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，没有再产生重要的科学家。
一分钟有多长?这要看你是蹲在厕所里面 ,还是等在厕所外面。
二、爱因斯坦的时空——相对论 ⑴狭义相对论（1905）
《自然》记载： 美国物理学家用实验 证明，住在楼上的人 要比他楼下的邻居老 得快，因为时间在高 处比在低处流逝得快 。于是他们得出一个 有趣的结论：人在地 球上所处的位置越高 ，人老得越快。这再 次验证了相对论的正 确性。
2、一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：“他以神 一般的力量……第一个说明了行星的运动和图像。” 这位科学家应该是 ( ) A．伽利略 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．普朗克
B
3、对于爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系，比较准确
的说法是 ( ) A．前者完全否定了后者 B．前者发展和概括了后者 C．后者发展了前者 D．前者融合了后者 4、下列事件按因果关系排列正确的是 ①牛顿力学体系的建立 ②爱因斯坦相对论 ③启蒙运动兴起 ④三民主义
1.知道量子理论的主要内容； 2.了解普朗克提出量子理论、 爱因斯坦把量子理论推广到光 学中的史实； 3.认识量子理论提出的意义。
• 39．2015浙江高考文综卷（26分）近代的民主思 想和科学精神从欧洲兴起后，传播到全世界。 1915年，在民主和科学的大旗下，中国新文化运 动拉开了序幕。阅读材料，回答问题。 • 材料一 在“光荣革命”到来之前，一个伟大的 人发现了解释自然现象的钥匙。……人们觉得， 理性也能打开人类事务之门。…… • ——据斯塔夫里阿诺斯《全球通史》等编写 • （1）联系所学知识，写出材料一中“伟大的人” 的名字及其所发现“钥匙”的重要意义。
科学家 物理学主要成果
创立了自由落体定律 牛顿运动三定律和万有引力定律 1687年发表《自然哲学的数学原理》 （标志经典力学体系的初步建立） 伽利略 牛顿
（1642— 1727）
奠 基 人
革 爱因斯坦 发表《论动体的电动力学》，创立 1879— 狭义相对论（1905年） 命 （ 1955） 创立广义相对论（1916年） 者
科学
材料三：“牛顿系统解决了力学问题，为之后的机器设 2. 对第一次工业革命起了一定的指导和促进作用。 计作出了伟大的贡献。 ”
经济
3.摆脱了神学的束缚，促进了思想的 思想 解放和启蒙运动的发展。
材料四：“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。 曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用 自己理性的眼光打量世界。 ” ——《大国崛起》解说词
质疑与思考：经典力学体系是最完美的 物理学理论吗？
19世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展， 有的物理学家表示：“19世纪已经将物理大厦全部 建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。”
经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的 物体为研究对象的，一旦进入光速运动时，经 典物理学的某些结论就变得不准确。 在这种背景下，相对论与量子论应运而生
自由落体定律
纠正了持续了1900年之久的错误结论。
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，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 （1）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”？
牛顿
运动三定律是近 （物体运动三大定律和万有引力 代物理学的重要 支柱 定律） 量子理论 近代物理学理论 框架的重大突破
经典力学是近代 自然科学理论体 系中最先成熟和 完善的核心理论 体系
普朗克
爱因斯坦
相对论（狭义、广义）
继承和发展了 牛顿力学 构成现代物理 学的基本理论 框架
近代物理学的奠基人和革命者