近代物理学的奠基人和革命者ppt
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近代物理学的奠基人和革命者 PPT课件6 人民版高中历史
1942年1月8日在英国牛津出生，曾先后毕 业于牛津大学和剑桥大学，并获剑桥大学 哲学博士学位。
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”。
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”。
近代物理学的奠基人和革命者ppt 人民版
这个故事形象地说明了时间和空间的相对性
2、广义相对论 1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论。 广义相对论认为，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，空间弯曲的程度体现为引力 场强度。 广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的 分布相联系的重要思想。
爱因斯坦的“时空弯曲”概念
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，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚， 用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行 星——海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。 牛顿力学又创造了新的奇迹。
物理学的发展给了我们什么样的启示？
尊重事实， 不迷信权威， 敢于质疑， 勇于探索创新， 实践出真知， ……
第二 课 追寻生命的起源
多利(克隆羊)
2007-05-05 10:44:15 南方都市报报道: 3日晚，美国共 和党10名总统竞选人齐聚里根总统图书馆，举行首轮集 体电视辩论。10人中有3人不认同进化论，而倾向于“智 能设计论”。这种理论由宗教保守派推出，宣称生命由某 种超级智慧设计，并非源于物种进化。
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。
父母原希望他成为一个农民，但牛 顿本人却无意于此。每次，母亲叫他同 佣人一道上市场，熟悉做交易的生意经 时，他便恳求佣人一个人上街，自己则 躲在树丛后看书。牛顿的好学精神感动 了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿复 学。 后来，作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系 好，马裤也不扣纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思 想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指， 错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛 顿也因此终生未娶。 他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭 开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜 准备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久还是不 见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别 了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转 身又进了内室，继续研究他的问题。
第一课近代物理学的奠基人和革命者(共34张PPT)
进步
2．如图是国际物理年标识，为纪念某科学理论诞生100周
年，联合国确定2005年为国际物理年。与之相关的科学
家是（ C）
A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．普朗克
3. 年，在诺贝尔奖各奖项即将揭晓之际，诺贝尔 会 评出了诺贝尔奖百余年 上“最受尊崇的”三位获奖者。 其中之一是1921年物理学奖得主阿尔伯特·爱因斯坦。“爱 因斯坦是一个造物者！”这是著名华裔物理学家、诺贝尔奖 得主杨振宁对爱因斯坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因 斯坦，主要依据是他（ ） A．否定了牛顿力学体系 DB．创立了现代物理学 C．改变了人们的思维模式 D．提出了相对论
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的意义。
⑶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，深刻揭示了空间和时间 的本质属性。
②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。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人 类开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原 子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子 技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
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
E=mc2
修正了牛顿力学的绝对时空观
③狭义相对
论的影响
继承和发展了牛顿力学
奠定了利用原子能的理论基础
(2)广义相对论
①提出：1916年
②内容
③意义： 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想
爱因斯坦关于相对论的比喻，为了对这深奥理论做通俗的说明， 他曾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。”形象地说明了时空相对性。
2．如图是国际物理年标识，为纪念某科学理论诞生100周
年，联合国确定2005年为国际物理年。与之相关的科学
家是（ C）
A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．普朗克
3. 年，在诺贝尔奖各奖项即将揭晓之际，诺贝尔 会 评出了诺贝尔奖百余年 上“最受尊崇的”三位获奖者。 其中之一是1921年物理学奖得主阿尔伯特·爱因斯坦。“爱 因斯坦是一个造物者！”这是著名华裔物理学家、诺贝尔奖 得主杨振宁对爱因斯坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因 斯坦，主要依据是他（ ） A．否定了牛顿力学体系 DB．创立了现代物理学 C．改变了人们的思维模式 D．提出了相对论
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的意义。
⑶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，深刻揭示了空间和时间 的本质属性。
②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。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人 类开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原 子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子 技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
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
E=mc2
修正了牛顿力学的绝对时空观
③狭义相对
论的影响
继承和发展了牛顿力学
奠定了利用原子能的理论基础
(2)广义相对论
①提出：1916年
②内容
③意义： 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想
爱因斯坦关于相对论的比喻，为了对这深奥理论做通俗的说明， 他曾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。”形象地说明了时空相对性。
近代物理学的奠基人和革命者 PPT课件10 人民版
近代以来科学技术的辉煌
科学革命 技术革命
物理学 生物学 三次工业革命
一 近代物理学的奠基人和 革命者
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
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。
•
6、要走的，任凭你怎么哭叫也呼唤不回来，不走的，任凭你怎么驱赶，也不会弃你而去远离你的！
•
7、失去了太多，舍去了太多，放下了太多，埋葬了太多。
•
8、别离，离我们不再遥远，现在总是美好，终将成为过去，匮乏太多。
•
9、指尖触掠着匆匆流失的东西，心里反而平静了许多。是不是悲伤消磨了傲气，让我成为了行尸走肉般的傀儡。
③成为近代科学形成的标志。
④促进人类思想的解放
二、量子力学
（1）诞生背景 （2）诞生的过程 （3）内容
（4）量子理论 的发展
1905年，爱因斯坦（
）
1923年，德布罗意又提出（
）
奥地利，德国物理学家建立了量子力学
（5）影响：从根本上改变了近代物理学中的传统观念(开始从宏观世界深
入到微观世界),使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重 大变革
•
21、曾经说过：试着把你忘纪，其实忘记，何尝不是一种美丽。
•
22、失去了所有，沉寂在过去的记忆不能自拔，不愿有新的选择。
•
23、次次的别离，浪迹天涯，放纵，摧残你自己的躯体，肆意，折磨你自己的灵魂，我总是在日落的时间里，身心疲惫，忧伤相伴，文字为伍。
•
24、悲伤逆流成河，蔓延了我那过往的曾经，侵蚀着那段远走的岁月。十月已不是十月，而是蚀月。视线渐渐模糊，记忆慢慢远去。这个十月，我依然未能拾起那久违的快乐，反而，蚀进了更多的伤悲。
科学革命 技术革命
物理学 生物学 三次工业革命
一 近代物理学的奠基人和 革命者
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
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。
•
6、要走的，任凭你怎么哭叫也呼唤不回来，不走的，任凭你怎么驱赶，也不会弃你而去远离你的！
•
7、失去了太多，舍去了太多，放下了太多，埋葬了太多。
•
8、别离，离我们不再遥远，现在总是美好，终将成为过去，匮乏太多。
•
9、指尖触掠着匆匆流失的东西，心里反而平静了许多。是不是悲伤消磨了傲气，让我成为了行尸走肉般的傀儡。
③成为近代科学形成的标志。
④促进人类思想的解放
二、量子力学
（1）诞生背景 （2）诞生的过程 （3）内容
（4）量子理论 的发展
1905年，爱因斯坦（
）
1923年，德布罗意又提出（
）
奥地利，德国物理学家建立了量子力学
（5）影响：从根本上改变了近代物理学中的传统观念(开始从宏观世界深
入到微观世界),使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重 大变革
•
21、曾经说过：试着把你忘纪，其实忘记，何尝不是一种美丽。
•
22、失去了所有，沉寂在过去的记忆不能自拔，不愿有新的选择。
•
23、次次的别离，浪迹天涯，放纵，摧残你自己的躯体，肆意，折磨你自己的灵魂，我总是在日落的时间里，身心疲惫，忧伤相伴，文字为伍。
•
24、悲伤逆流成河，蔓延了我那过往的曾经，侵蚀着那段远走的岁月。十月已不是十月，而是蚀月。视线渐渐模糊，记忆慢慢远去。这个十月，我依然未能拾起那久违的快乐，反而，蚀进了更多的伤悲。
人民版历史必修三第一课近代物理学奠基人和革命者课件(共26张PPT)
近代以来科学技术的辉煌
——近代物理学的奠基人和革命者
一个伟大的科学家与苹果的故事
一天一个善于思考 的人坐在花园里， 看到一个苹果的偶 然落地，这个善于 思考的人的头脑开 了窍，后来这个人 成为了近代伟大的 物理学家，同时也 给人类思想史的发 展带来了转折 ……
一、光芒初现
1642年12月25日，牛顿出生， 只有三磅重，谁也没有料到这个 看起来微不足道的小东西会成为 了一位科学巨人.
你认为牛顿的力学体系完美了吗？
高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法 解释的！
二、星光璀璨 从宏观世界到微观世界
普朗克：1900年发表《关
于正常光谱能量分布定律 的理论》标志着量子理论 的诞生。
意义：人类对客观规律的 认识，开始从宏观世界深 入到微观世界
1905年，爱因斯坦成功解释光电效应
理性的质疑
“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不 时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的 贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完 全未探明的真理之海。”
——牛顿临终遗言
牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美 丽的贝壳”？
经
惯性定律
典 力
物理运动 三大定律
加速度定律
学 体
万有引力 定律
作用力与反作用力定律
系
《自然哲学的数学原理》 （1687）
既然物质世界有着如此的自然规律，那么 在人类社会的发展中，也应该有类似的规律存 在。只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法， 运用于人类社会，那么社会发展的规律也能被 把握，人类就可以握住自己的命运咽喉。 后来 的历史学家和哲学家把这种世界观称为“理性 主义”。
——《大国崛起》解说词
牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展
——近代物理学的奠基人和革命者
一个伟大的科学家与苹果的故事
一天一个善于思考 的人坐在花园里， 看到一个苹果的偶 然落地，这个善于 思考的人的头脑开 了窍，后来这个人 成为了近代伟大的 物理学家，同时也 给人类思想史的发 展带来了转折 ……
一、光芒初现
1642年12月25日，牛顿出生， 只有三磅重，谁也没有料到这个 看起来微不足道的小东西会成为 了一位科学巨人.
你认为牛顿的力学体系完美了吗？
高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法 解释的！
二、星光璀璨 从宏观世界到微观世界
普朗克：1900年发表《关
于正常光谱能量分布定律 的理论》标志着量子理论 的诞生。
意义：人类对客观规律的 认识，开始从宏观世界深 入到微观世界
1905年，爱因斯坦成功解释光电效应
理性的质疑
“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不 时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的 贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完 全未探明的真理之海。”
——牛顿临终遗言
牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美 丽的贝壳”？
经
惯性定律
典 力
物理运动 三大定律
加速度定律
学 体
万有引力 定律
作用力与反作用力定律
系
《自然哲学的数学原理》 （1687）
既然物质世界有着如此的自然规律，那么 在人类社会的发展中，也应该有类似的规律存 在。只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法， 运用于人类社会，那么社会发展的规律也能被 把握，人类就可以握住自己的命运咽喉。 后来 的历史学家和哲学家把这种世界观称为“理性 主义”。
——《大国崛起》解说词
牛顿的科学成就促进了启蒙运动的进一步发展
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相对论提出了新的时空观，量子理论提供了新 的关于自然界的表述方式和思考方法。
——（教材P120课前提示）
“新范式”之革命
爱因斯坦立足于经验事实，依靠实验观察。这种实验 包括思想实验，他解决同时性概念疑难，依靠的就是 思想实验。善于巧妙地运用思想实验，是爱因斯坦研 究科学方法中的一个重要特点，无论狭义相对论，还 是广义相对论建立过程中，都依靠了思想实验。
WHO？？
21世纪之前的他们
21世纪的我们？
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， 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 （当时哈雷已去世），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。
近代物理学的奠基人和革命者
……科学发展，唯一的需求就 是寻找一个新的范式来替代 旧的范式，科学革命就开始 了……
——【美】库恩《科学中的革命》
美国科学史家 库恩（1922—1996）
结合教材，16、17世纪西方科学界“旧的范式” 指什么？“旧的范式” 对自然现象的解释存在什 么不足？
“旧范式”之惑
人 （1642— 1727）
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……把实验技术与数学分析相结合，使他名符 其实地成了科学的探究方法的奠基人。
——【美】库恩《科学中的革命》
牛顿之“神”：人类对自然界认识史上的第一次 理论大综合
艺术家笔下牛顿像神一样制定宇宙规律
“旧范式”之惑
高速运动的微观粒子发生的现 象，是经典力学无法解释的！
对权威提出“质疑”
“新范式”之革命
科学家
物理学主要成果
革 普朗克 命
提出量子概念，建立量子理论 成功解释光电效应及光的本质
者 爱因斯坦 发表《论动体的电动力学》，创立
（1879— 1955）
狭义相对论（1905年） 创立广义相对论（1916年）
亚里士多德 ：长期被教会奉为教条 力学观：有力则动，无力则静
……古代学者那样只是依靠直观感受和哲学思辨对自 然界提出种种猜测。
——摘自教材P119导
语
结合教材，谁对“旧的范式”提出了质疑？ 又做出了哪些奠基石式的贡献？
“新范式”之奠基
科学家
物理学主要成果
奠 伽利略 创立了自由落体定律
基 牛顿
牛顿运动三定律和万有引力定律
——舒炜光《思想实验的妙用》
相对论同量子理论一起，构成了现代物理 学的基本理论框架
探究提示：
项目
牛顿 牛顿 力学 体系 狭义
与 狭义 相对
论
区别
关系（地位）
宏观物体低速运
动的客观规律 狭义相对论打破绝对时间
和绝对空间，牛顿力学是
宏观物体高速运 动的客观规律
相对论的一种特例。但不 是牛顿力学对全盘否定, 而是继承和发展。
广义相对论的三大预言：……上述三大预言在不同 的实验、观测中得到验证，证实广义相对论的结 论是正确的
——（教材P122知识链接）
爱因斯坦1905年提出的相对论，后来称作狭义相对论， 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。
……科学发展，唯一的需求就 是寻找一个新的范式来替代
旧的范式，科学革命就开始 了……
——【美】库恩《科学中的革命》
美国科学史家 库恩（1922—1996）
请结合所学知识回答， 19世纪西方科学界“旧的 范式”指什么？ “旧范式” 对自然现象的解释存 在什么不足？
19世纪末，物理学的重大课题是黑体 辐射问题……时间和空间都与物体的运 动有关……
科学之推进
亚里士多德时代
普朗克量子 理论诞生
爱因斯坦广 义相对论
1590
1687
1900
1905 1916
伽利略自由学时代
爱因斯坦 狭 义相对论
对真理和知识的追求，是人的最高品质之一 ——爱因斯坦
科学是永无止境的，它是一个永恒之谜。 ——爱因斯坦
奠基人和革命者之“启发”