物理学的重大进展
物理学的重大进展
物理学的重大进展伽利略成就物理学发现落体定律。
确定匀速运动和匀加速运动两个新概念。
天文学用自制的望远镜发现了许多肉眼看不见的星体，证明哥白尼“日心说”的正确性。
意义为经典力学的建立奠定了基础。
伽利略的发现以及他开始的科学研究方法，是人类思想史上伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。
牛顿成就1687年，发表科学巨著《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律及物理学的一些基本概念。
显著特征注重实验；数学化爱因斯坦成就1905年，提出狭义相对论和光速不变原理。
1916年，完成了广义相对论的最终形式。
意义相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。
发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学中，推动物理学发展到一个新的高度。
普朗克重要人物普朗克、爱因斯坦成就1900年普朗克提出量子假说宣告了量子论的诞生。
爱因斯坦进一步推动了量子论的发展。
意义是物理学发展中的一场革命，揭示了微观世界的特殊的运动规律，有力地冲击了经典物理理论，提出了经典物理的适用范围。
使人们的认识深入到新的层次和领域，为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础。
破解生命起源之谜达尔文的生物进化论成就1859年，《物种起源》，标志着生物进化论诞生，引起生物学一场革命。
1871年，《人类的起源》，进一步论证了生物进化论观点。
理论内容一切生物都经历了由低级向高级，由简单到复杂的发展过程。
生物界现存的物种具有共同的原始起源。
生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。
蒸汽和电的革命“蒸汽时代”的到来背景很早就有人设想把蒸汽作为动力使用。
18世纪上半叶，英国等地已知道利用蒸汽机排除矿井积水。
工业革命后，人们需要便捷可用的动力，驱动不同的机器。
成果18世纪60年代，瓦特改良蒸汽机。
1785年，“万能蒸汽机”投入使用并得到推广。
意义蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明，它成为时代的象征，人们称这个时代为“蒸汽时代”。
物理学的重大进展
经典力学建 立者
从经典力学发展到相对论、 量子论
（17世纪初）
（17世纪晚 期）
（19世纪末～20世纪初）
伽利略 （意）
牛顿 （英）
爱因斯坦（德） 普朗克（德）
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思考总结——
物理学的发展给了我们什么样 的启示
▪ 敢于质疑; ▪ 勇于创新， ▪ 实践出真知
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②否定了经典力学的绝对时空观
③发展了牛顿力学
④推动物理学发展到一个新高度
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1879年生于德国;是举世闻名 的德裔美国科学家，现代物理学 的开创者和奠基人; 爱因斯坦 1900年毕业于苏黎士工业大学， 后在大学任教，1914年任皇家 物理研究所所长兼柏林大学教授。 1921年获诺贝尔物理学奖。
1933年受希特勒迫害离开德国 移居美国, 爱因斯坦在物理学的 许多领域都有贡献，比如建立狭 义相对论并推广为广义相对论 提出光的量子概念，并以量子理 论解释光电效应、辐射过程、固 体比热等。
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对 于客观规律的认识，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、晶体技术和激光技术等 奠定了理论基础。
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物理学发展的过程
经典力学奠 基者
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2005世界物理年
红色——代表过去 蓝色——代表未来 黄绿——表连结过
去到未来
对物理学家而言;这个标识 象征的是光锥；对一般大众而 言常被看成是沙漏，象征着爱 因斯坦在时间相对性上渊博的 见解及洞察力;
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三 量子论的诞生与发展
1.背景：
①19C末20C初,人们对物质的认识深入到原子内部 ②微观的粒子运动不能用经典力学来解释
物理学的重大进展(精品课件)
（1）物理学领域的一次重大革命(否定了经典力学的绝 对时空观，揭示时间和空间的本质属性)；
（2）发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推 动物理学发展到一个新的高度。
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由于相对论的观点与人们的日常经验不太一 致，甚至有着尖锐的冲突，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。
“三个苹果”改变了世界
第一个“苹果”
——诱惑了夏娃，使人类有了智慧之源
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
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当 邂逅科学
——物理学的重大进展
掌握： 伽利略、牛顿在经典力学方面的主要贡献 爱因斯坦创立相对论 量子论的代表人物
但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。
抱怨爱因斯坦吧。正是爱因斯坦测量液体分子大小的理论使众多发明成 为现实，包括如何生产出效果更好的剃须液和牙膏。
6时30分，你打开电视收看天气和交通情况。下雨了，路上的车已经排 了几英里长。看起来又是糟糕的一天。
抱怨爱因斯坦吧。是他的光电效应理论使电视摄影机在后来成为现实。 遥控器、数码相机也都离不开这一理论。
“近代科学之父”
意义： 开创了以实验科学为
根据并具有严密逻辑体系的近 代科学,为经典力学的创立奠定 了基础，标志着物理学的真正 开端。 ppt课件，可编辑
伽
利 略 的 折 射 式 望
伽 利 略 的 手 稿
远
镜
1609年，伽利略创制了天文望远镜。他
观测到月球t课件，可编辑
①牛顿第一定律（惯性定律）：每个物体继续保持 其静止或沿一直线作等速运动状态，除非有力加 于其上迫使它改变这种状态
物理学的重大进展
第11课 物理学的重大进展一．知识结构：二．知识整合：1.比较：①为经典力学的建立奠定了基础的科学家是②标志着物理学的真正开端是③ 是人类认识自然的历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结。
④标志着近代科学的形成是。
⑤引发物理学思想的一次重大革命，发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度的科学家是 。
⑥ 的创立使人们的认识深入到新层次和领域，特别是发现了微观物质运动规律，为现代技术革命提供了重要的理论基础。
2．经典力学的建立：（1）建立的标志：（2）基本内容：（3）特点：（4）建立意义：三．同步练习：1．伽利略认为研究自然界必须进行系统的A．整理与推理 B．观察和实验 C．解析与探究 D．推理和与论证2．伽利略对天文学的贡献不包括A．发表《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》 B．自制天文望远镜C．发现许多肉眼看不到的的天体 D．确定了匀速运动的新概念3.牛顿力学体系不包括A二惯性定律和加速度定律 B.物理学的相对论C.作用力与反作用力定律D.万有引力定律4.伟大的物理学家牛顿对人类的主要理论贡献是A.建立经典力学体系B.发现落体定律C.提出相对论D.创立量子力学5.近代科学形成的标志是A.哥白尼的“日心说”B.伽利略的发现以及他开始的科学研究方法C.经典力学体系的建立D.相对论的提出6．19世纪以牛顿力学为基础的经典物理学所以被看作绝对权威的理论，主要是由于A．经典物理学日臻完善 B．根据万有引力理论发现了海王星C．人们认识的局限性 D．经典物理学可以解释一切自然现象7．19世纪，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是A．经典物理学不够完善 B．经典物理学自身的局限性C．物理学出现一系列新发现 D．经典物理学仅能解释地球上的物理现象8．伽利略和牛顿都强调①实验②实验与数学的结合③相对论④量子论A．①③ B．③④ C．①② D．②④9.物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，这是理论内容属于A.万有引力定律B.狭义相对论C.惯性定律D.广义相对论10.以下成就中属于德国科学家提出的是①落体定律②经典力学体系③相对论④量子论A.①③B.②③C.③④D.②④11.下列物理学成就取得的先后顺序正确的是①经典力学的创立②匀速运动和匀加速运动概念的提出③广义相对论④狭义相对论A.②①④③B.①②④③C.①②③④D.②①③④12．下列有关爱因斯坦相对论力学与牛顿力学关系的表述比较准确的是A．前者否定了后者 B．前者概括了后者 C．前者解释了后者 D．前者融化了后者13．现代物理学的两在支柱是①光子论②相对论③量子论④原子论A．①② B．②③ C．③④ D．①④14．下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步？A．自由落体运动规律的提出 B．相对论的提出C．量子论的提出 D．万有引力定律的提出15．爱因斯坦完整地提出狭义相对论是在A．《论动体的电动力学》 B．《自然哲学的数学原理》C．《人类在自然界中的位置》 D．《物种起源》16．为量子理论做出重大贡献的人物有①爱因斯坦②牛顿③玻尔④普朗克A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④17．普朗克提出量子假说，其中“量子”的含义是A．微观世界的多种粒子 B．比原子更小的粒子 C．微观粒子的能量 D．能量的基本单位18．在量子论基础上发展起来的物理学科不包括A．量子力学 B．原子物理学 C．广义相对论 D．原子核物理学19．量子理论和相对论一起构成了现代物理学的基础，对人类产生重大影响有①描绘了一个崭新的宏观宇宙世界和微观世界②开阔了人们的视野③改变了人们看世界的角度和方式④爱因斯坦和普朗克均获诺贝尔奖A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④20．相对论和量子理论对人们思维的影响是A．改变了人们看世界的角度 B．大大开阔了人们的视野C．思维方式不能绝对化 D．使人们有了微观世界的认识21．“运动的尺缩短”，“运动的钟变慢”的含义是A．运动具有破坏性 B．运动回产生奇迹C．时间、空间随着物质的运动而变化 D．这是相对论的简要概括说明22．阅读下列材料：19世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射线和原子被发现，另一方面扩展到整个宇宙。
高中历史必修3第11课《物理学的重大进展》练习题与答案
高中历史必修3第11课〔物理学的重大进展〕练习题与答案高考资料〔重点讲解〕经典力学体系的建立、特点和历史地位经典力学是物理学中开展较早的一个分支。
古希腊著名的哲学家亚里士多德曾对“力和运动〞提出过许多观点，他的著作一度被当作古代世界学术的百科全书，在西方有着极大的影响，以致他的很多错误观点在长达2022年的岁月中被大多数人所接受。
16世纪以后，人们开始通过科学实验，对力学现象进行X的研究。
许多物理学家、天文学家如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒等，做了很多艰巨的工作，力学逐渐摆脱传统观念的束缚，有了很大的进展。
英国科学家牛顿在前人研究和实践的根底上，经过长期的实验观测、数学计算和深刻思考，提出了力学三大定律和万有引力定律，把天体力学和地球上物体的力学统一起来，建立了系统的经典力学理论。
产生的原因是受到文艺复兴运动的影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来，进入到实验科学的时代。
以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论根底。
17世纪英国资本主义经济的迅速开展。
工场手工业时期经济上的需要。
经典力学的重要奠基者──伽利略的主要奉献是觉察落体定律，为经典力学的建立奠定了根底。
制造天文望远镜觉察许多星体，证明了哥白尼“日心说〞的正确性。
开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，标志着物理学的真正开端，被誉为“近代科学之父〞。
经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律〔惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律〕。
〔自然哲学的数学原理〕一书的出版标志着经典力学的成熟。
其显著特征之一是注重实验，之二是它的数学化。
经典力学的建立，凝聚着许多科学家的心血，牛顿〔微积分的创立者之一〕则是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学。
牛顿力学是经典物理学和天文学的根底，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论根底。
牛顿力学的创立标志着人类科学时代的开始。
牛顿力学和热学的应用，引发了以英国工业革命为起点的第—次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。
11物理学的重大进展
一、经典力学的创立： 4、评价：
⑵局限性：
经典力学认为时间和空间与物质运动无关，存在着绝对的 静止和绝对的时间，这种绝对的时空观虽符合人们的日常 经验，却无法解释物体高速运动时的规律以及微观的粒子 运动（存在绝对的时空观，只适用于研究宏观物体低速运 动的规律）
★近代自然科学的开端是 16 世纪天文学领域 的革命（ 1543 年哥白尼《天体运行论》的发表被 誉为自然科学的“独立宣言”）；真正开创近代 自然科学的是伽利略（实验科学奠基人）,他被称 为“近代科学之父”；近代自然科学的形成标志 是 17 世纪经典力学的诞生（ 1687 年牛顿《自然哲 学的数学原理》的出版）
★近代自然科学产生和发展的原因： ①经济：
商品经济的发展和资本主义的产生与发展；
②政治： 资产阶级力量的壮大和资产阶级民主政治的建立； ③文化： 部分国家推行保护和奖励科技教育发展的政策； 教育事业的发展； ④思想： 文艺复兴、宗教改革和启蒙运动的推动；
⑤个人：
科学家不畏艰险、勤于思考和勇于创新的精神
二、相对论的创立： 4、意义： ①物理学方面： 是物理学领域的一次重大革命，它否定了牛顿力学的绝对 时空观，发展了牛顿力学，与量子论一起构成现代物理学 的基础； ②思想方面： 开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式， 有利于哲学的发展
★相对论与牛顿力学的关系： 相对论否定了牛顿力学的绝对时空观，同时发展了牛顿力 学，把它概括到相对论力学之中；牛顿力学是相对论力学 在低速状态下的一个特例，但仍然对物理学具有指导作用 （相对论是对牛顿力学的继承与发展，牛顿力学是相对论 的一个特例） ★牛顿力学发展到相对论给我们什么启示？ ♥科学理论是不断发展完善的； ♥人类对客观规律的认识是随着实践不断深入的； ♥不要被日常经验所蒙蔽，要敢于质疑，勇于创新，实践 出真知
第11课物理学的重大进展课件
(1)标2．志：经典力学的建立 1687年，《自然哲学的数学原理》
(2)内容：
物体运动三大定律和万有引力定律等。
(3)特征：
①以实验为基础。②以数学为表达形式。 （4）意义：
①这一体系对解释和预见物理现象，具有 决定性意义。②根据万有引力定律，人们发 现了海王星。
二、相对论的创立
• （3） 天文学：用自制的望远镜发现了许多 用肉眼看不见的星体，证明了哥白尼提出 的“日心说”的正确性
3、意义： ①大大改变了亚里士多德以来有关运动的观 念。②开创了以实验事实为根据的近代科学， ③为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。 ④标志物理学的真正开端
3.创立——牛顿力学体系
牛顿出生于英国的林肯 郡，1665年毕业于著名的剑 桥大学三一学院，获得学士 学位。三年后又获得文学硕 士学位。牛顿曾经长期担任 英国皇家学会会长，他还担 任过英国议会议员，授予爵 士称号。1727年，他病逝， 被安葬于威斯敏斯特教堂， 这是一种极高的荣誉。
1．背景： 19世纪，随着物理学研究的进展，经典 力学无法解释研究中遇到的一些新问题， 面临着挑战。 2．创立： 20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出 了相对论。
2.相对论的提出及主要内容
爱因斯坦
（1879-1955） 1905-1915年 提出了相对论， 发展了牛顿力学。
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
对地球认识的变化
物理学的重大进展
物理学的重大进展1.物理学的重大进展篇1高二历史必修三一、学法指导1.轻松记忆（1）经典力学内容特征意义运动三大定律、万有引力定律实验、数学化统一（天上、地下的运动），标志（近代科学形成）（2）相对论内容特征意义广义、狭义打破绝对时空观物理学的革命，对牛顿力学的既否定又发展（3）量子论诞生发展意义量子假说量子力学微观世界2.重点拓展（1）伽利略最早倡导并以实践实验加数学的方法，他所谓的实验室理想化的实验。
牛顿的方法是“归纳－演绎”法，与从前的演绎法所不同的是，牛顿认为演绎的结果必须重新诉诸实验确证。
在二位大师这里，实验观察和数学演绎紧密的结合在一起，成为近代科学产生和发展的重要标志。
（2）爱因斯坦的相对论，在我们平时日常生活中是很难理解的，因为我们日常所接触的都是远远小于光速的运动，根本无法察觉到爱因斯坦相对论所描述的相对论效应：长度变短、时钟变慢。
但是如果接近光速的运动能变成现实的话，一个以这样速度运动的人，在另一个静止的观察者看来就可能只是一条线。
（3）牛顿力学（经典力学）的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。
20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观。
指出时间和空间随着物质的运动而变化。
要注意理解相对论是对牛顿力学的既否定又发展。
相对论发展概括了牛顿力学，牛顿力学仅是相对论中物体低速运动下的一个特例，对物体高速运动下的时空观，则无法解释，但是他仍然有存在的必要和价值。
二、知识结构三、重难点分析 1.17世纪物理学取得重大成就的历史条件（1）14－16世纪的文艺复兴，反对盲从和迷信，提倡去创造、去发现，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件；（2）宗教改革进一步摧毁天主教会的精神独裁，对科学革命发生了巨大的影响；（3）地理大发现又以实践证明了地缘学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础。
2.经典力学（1）重要奠基者──伽利略（16世纪末17世纪初）①贡献：发现了自由落体定律等物理学定律。
第11课 物理学的重大进展
李贽、黄、顾、王 师夷长技、中体西用、 维新变法、三民主义
新文化运动
近代自然科学产生和发展的背景
①经济：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（提供了丰富的经验材料和实验条件，显微镜、
望远镜、钟摆的发明为科研提供了手段和工具），经济发展需
要革新科技来提高生产效率，成为科技发展的主要动力。 ②政治：资本主义制度在欧洲逐步确立，为科研提供了比较自由
伏尔泰曾写道：“如果全部自 然界，一切行星都要服从永恒 的规律，而有一个小动物，五 尺来高，都可以不把这些定律 放在眼中，完全任意地为所欲 牛顿（ 1642—1727） 为，那就太奇怪了。”
牛顿所处时代（17世纪中叶至18世纪初） 的时代特征
①经济上： 资本主义发展到手工工场时期
②政治上： 资本主义制度在英国逐步确立
狭义相对论讨论：匀速直线运动的参照系（惯性参照系）之间 的物理定律。 光速是物质运动的极限速度，时空都与物质运动有关，随物质 运动速度的变化而变化；物质运动时，质量会随着运动速度增 大而增大，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变 化；物质的质量m与其能量E之间的关系：E=mc2。奠定了利用原
①相对论否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时 间和空间的本质属性，弥补了经典力学在宏观物体高速运 动研究的不足。 ②相对论发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中， 推动物理学发展到一个新的高度。 ③开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。 ④相对论的提出时物理学领域的一次重大革命。
经典力学体系的局限性： 建立在宏观物体低速运动的基础上， 认为时空与物质运动无关而独立存在， 是绝对的，这符合人们的日常经验， 但无法解释高速运动状态下的物质运 动规律和微观世界中的粒子。
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普朗克
普朗克在发现能量量子以 后数年中，仍不断地验证其正 确与否. 普朗克的小儿子因反希 特勒罹杀生之祸, 希特勒发话说 只要普朗克向他求情, 就可以不 杀. 但是普朗克绝不向这个混世 魔王低头. 所以铀裂变发现者哈 恩说: “普朗克的名字将载入史 册, 这不仅仅是因为他堪称科学 伟人,而且也是因为他的人格: 在多次沉重的命运打击下, 他依 旧没有失去内心的伟大和人的 尊严.” 返回
经典力学的重要奠基者-伽利略 经典力学的重要奠基者 伽利略
1.背景： 世纪中期以来，受文艺复兴运影响，科学逐 背景： 世纪中期以来，受文艺复兴运影响， 背景 16世纪中期以来 渐从神学胡桎梏中解放出来， 渐从神学胡桎梏中解放出来，人类开始进入一个前所未 有的实验科学时代。 有的实验科学时代。 1)17世纪初，发现了著名的落体定律 世纪初，发现了著名的落体定律 世纪初 (1)物理学 物理学 2.贡献： 贡献： 贡献 2)确定了匀速运动和匀加速运动这两 确定了匀速运动和匀加速运动这两 个概念 (2)天文学 用自制望远镜发现了许多肉眼看不见的 天文学:用自制望远镜发现了许多肉眼看不见的 天文学 星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 (1)为经典力学的建立奠定了基础。 为经典力学的建立奠定了基础。 为经典力学的建立奠定了基础 3.意义： (2)伽利略的发现以其他开始的科学研究方法， 意义： 伽利略的发现以其他开始的科学研究方法 意义 伽利略的发现以其他开始的科学研究方法， 是人类思想史上伟大的成就之一， 是人类思想史上伟大的成就之一，标志着物理 学的真正开端。 学的真正开端。
2.过程
量子论的诞生与发展
（1）量子论的创立是物理学发展中的一场革命， 揭示了微观世界的特殊的运动规律，有力地冲击了 经典物理理论，提出了经典物理的适用范围。 3.意义 （2）使人们的认识深入到新的层次和领域，为 现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论 基础。
11_物理学的重大进展
第三件： 用牛顿力学算 出了一颗未知 行星的位置
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，柏林天文台台长用望远镜对 准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星——海王星。
①物理学方面 A.外力是改变运动状态的原因； B.发现自由落体定律等物理学定律；
信奉并宣传日心说和宇宙观的布鲁诺 (1548--1600)被教会以火刑处死。
伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜
伽 利 略 绘 制 的 月 面 图
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。
一、经典力学的建立
2、奠基者——伽利略
（1）贡献 ①物理学方面 A.外力是改变运动状态的原因； B.发现自由落体定律等物理学定律；
②天文学方面 A.自制望远镜观察天体； B.证明哥白尼“日心说”；
一、经典力学的建立
2、奠基者——伽利略 （2）意义
①开创了以实验事实为根据的近代科学； ②为经典力学的创立和发展奠定基础； ③标志物理学的真正开端；
教堂，这是一种极高的荣 牛顿（ 1642—1727） 誉。
一、经典力学的建立
3、创立者——牛顿 （1）代表作
《自然哲学的数学原理》—标志着经典力学的成熟
（2）物理学成就
①物体运动三大定律； ②万有引力定律；
（3）特点
以实验为基础、以数学为表达形式
历史上证实牛顿 力学的三件事
第一件，用牛顿力学算出
伽利略（ 1564—1642）胜利的阶段。
推翻了亚里士多德的学说
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。
《物理学的重大进展》ppt课件
应 用 思 考
【知识梳理】
一、经典力学 1.伽利略奠基：创立实验和观察科研方法；实验证 明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等；自 制望远镜观察天体，证明了哥白尼“日心说”的正 确性。伽利略的发现以及他开始的科学研究方法， 是人类思想史上伟大成就之一，标志着物理学的真 正开端。
应 用 思 考
【知识梳理】
2.牛顿建立：标志是1687年《自然哲学的数学原 理》出版；主要内容是物体机械运动三大定律、万 有引力定律等 ；特点：以实验为基础，以数学为 表达形式。标志着近代科学的形成。海王星的发现 证明了牛顿理论的科学性和预见性。
应 用 思 考
【知识梳理】
3.经典力学产生的历史条件：文艺复兴、宗教改革 等思想解放运动的影响；资本主义的发展提供了物 质基础；资产阶级民主革命运动的推动；科学家勇 于的探索精神。
应 用 思 考
第二目“相对论的创立”
（1）：20世纪初，德国物理学家爱因 斯坦为什么要创立相对论
19世纪末20世纪初，科学技术进一步发展；经典力学遭遇 困境与挑战：无法解释高速运动的微观粒子发生的现象等。
应 用 思 考
第二目“相对论的创立”
（2）：相对论的主要内容是什么？它 的创立有何历史影响
相对论包括狭义相对论和广义相对论： 狭义相对论是建立在相对性原理和光速不变原理上的，认 为物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同 时，时间和空间也会随着物体运动速度的变化而变化，即 会发生尺缩效应和钟慢效应。 广义相对论认为，空间和时间的性质不仅取决于物质的运 动状况，也取决于物质本身的分布状态。
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二、相对论旳创建
4、意义：相对论旳提出是物理学思想旳一 项重大革命。它否定了经典力学旳绝对时空观， 深刻地揭示了时间和空间旳本质属性。它也发 展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中， 推动物理学发展到一种新旳高度。
三.量子论旳诞生与发展
原理》一书，提出了物体运动
(2)特点
三大定律和万有引力定律等 以试验为基础，以数学为体现形式
合用于宏观低速运动物体
(3) 意义: 对解释和预见物理现象，有决定意
义。根据万有引力定律，人们发觉了海王星。
标志着近代科学旳形成。
二、相对论旳创建 1、背景：19世纪，伴随物理学研究旳进展，经 典力学无法解释研究中遇到旳某些新问题，面 临着挑战。（19世纪末，物理学界连续发生了 三个重大事件，即X射线、放射性和电子旳发 现。这三大发觉使得原子不可分、不变化旳老 式观念发生了动摇。物理学家门曾以为旳似乎 已经基本上完毕了旳经典物理学体系，从根本 上出现了动摇，这就是所谓旳“物理学危机”。 物理学旳“危机”没有吓倒大多数物理学家，
①注重试验
②数学化
③体现微观世界 ④经验法
A
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②④
5.下列物理学成就取得旳先后顺序排列正确旳是
①落体定律
②万有引力定律
D ③狭义相对论 ④量子论
A. ①②③④
B. ①③②④
C. ②①④③
D. ①②④③
6.牛顿在科学上贡献是多方面旳，最主要旳是 在力学方面，下面有关牛顿旳表述不正确旳是 (）
1.量子论诞生旳背景： 19世纪末20世纪初，电子和放射线旳发觉，
打开了原子旳大门，人们对物质旳认识进一步 到了原子内部。大量旳试验表白，微观旳粒子 运动不能用经典力学旳理论来阐明。
物理学的重大进展
一、说教材
本节课出自人民教育出版社出版的高中《历史必修》第3册第四单元 第11课《物理学的重大进展》。 1、本节课分三个部分内容，分别是：经典力学、相对论的创立和量子论 的诞生 与发展 2、本节课贯穿了近代世界科学、工业发展的整个教学，是学生进一步顺 利理解、快捷操作、认识世界历史发展与进步的基础，也是形成学生合 理知识链的重要环节。 3、本节课联系了实验和理论，在以后的学习中具有重要意义。 4、本节课是在学习物理学进展的基础上，进一步学习、了解世界科学发 展的关键。
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 质疑与思考：经典力学体系是最完 是修饰和完美这座大厦。” 美的物理学理论吗？
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、相对论的创立
1、背景
(1)19世纪末20世纪初第二次工业 革命推动了资本主义的发展 (2)19世纪科学得到了飞速发展，经典力学无 法解释研究中遇到的一些新问题,面临挑战。
2、过程
（1）1905年提出狭义相对论(内容) （2）1916年，完成广义相对论的最终形式(内容)
狭义相对论： 物体运动时，质量会随着物体运动速度
增大而增加， 同时，空间和时间也会 随着物体运动速度的变化而变化，即会 发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论： 空间和时间的性质不仅取决于物质的运 动情况，也取决于物质本身的分布状态。
二、说教学目标
1．知识与能力 了解经典力学、相对论、量子论的主要内容，理解它们近代自然科 学理论发展中的历史地位和重要意义，提高分析历史问题的能力。 2．过程与方法 A补充相关材料，分析16世纪中期以后科学发展的背景，了解伽利 略和牛顿在物理学发展上的贡献，进一步了解经典力学的主要内容。 初步掌握用探究的方法得出“经典力学逐步发展的理论层次和重要 内容”。 B依据教材56页“学思之窗”的内容，分析相对论的重要内容，掌 握观察阅读、获取信息的学习方法。 C通过对经典力学、相对论、量子论三大理论的学习，归纳它们近 代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义，提高分析历史问题 的能力。
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2.相对论的提出及主要内容
3.相对论和经典力学的关系 三、量子论的诞生与发展
1.背景 2.量子论的诞生
3.量子论的历史意义
物理学发展的过程
经典力学奠基 者
经典力学建立者
从经典力学发展到相对论、量子 论
1.（2007年高考历史广东卷）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（ B）
A．电的发明和利用 B．量子论的提出和发展 C．经典力学的发展 D．原子能在军事上的应用
2.（ 2006年普高）海王星的发现是根据（B ）
A.哥白尼日心说的推算 B.牛顿理论的推测 C.法拉第学说的计算 D.爱因斯坦对时间、空间属性的揭示
1、17世纪是人类在自然科学领域取得重大突破 的时期，其原因不包括 A、资本主义经济发展的要求 B、科学家的艰苦努力 C、理性主义的确立 D、工业资本主义的推动
2、（2008年江苏高考）一位科学家的墓碑上镌 刻这这样的铭文：“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
物理学的重大进展
第四单元 近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大发展
——物理学 （经典力学、相对论、量子论）
第12课 破解生命起源之迷 ——生物学
（进化论） 第13课 从蒸汽机到互联网 ——三次科技革命
（蒸汽机、电力、算机）
第11课 物理学的重大发展
伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克
第11课 物理学的重大进展 一、经典力学
怀疑
中世纪的神学世界观及 其对人们思想认识的束缚
探究：1、经典力学体系建立的历史背景是什么？
（近代自然科学形成的背景/为什么会怀疑）
思想条件：文艺复兴的推动
经济条件： 资本主义的发展
主观条件：科学家的探索
为什么16世纪中期以后科学会出现新时期？
伽利略（1564—1642），
伟大的意大利物理学家和天 文学家，他开创了以实验事 实为根据并具有严密逻辑体 系和数学表述形式的近代科 学，被誉为“近代科学之父” 。他第一个把望远镜对准天 空进行观测，出版了《星空 使者》一书。1632年，他出 版了《关于托勒密和哥白尼 两大世界体系的对话》，把 哥白尼的学说推到了最终胜 利的阶段。
2、经典力学的奠基者——伽利略
伽利略在科学研究领域取得了哪些成就？ A 物理学：
力与运动状态的关系，自由落体定律 B 天文学：
自制望远镜，证实了“日心说” C 开创近代科学的研究方法：
观察实验和逻辑论证。
伽利略对亚里士多德力学观的否定
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。
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，因 而，雄辩地一举推翻了束 缚人们近2000年的希腊学 者亚里士多德关于重量不 同的物体，其下落的速度 也不相同的“物体下落速 度与重量成正比”的理论 。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。
最成功范例。
相对论：否定了经典力学的绝对时空
观，深刻揭示时间和空间的本质属性
；发展了牛顿力学，将其概括在子相
对论力学中，推动物理学发展到新高
度。
量
子论：使人类对微观世界的认识有了
革命性的进步。
两者构成了现代物理学的基础。
思考总结——
物理学的发展给了我们什么样 的启示？
• 敢于质疑， • 勇于创新， • 实践出真知.
A、伽利略
B、牛顿
C、爱因斯坦
D、普朗克
3、英国著名诗人蒲伯说：“自然界和自然规律隐 藏在黑暗中，上帝说，让牛顿出生吧！于是一切 都是光明。”由此可以看出牛顿的主要贡献是
A、建立了经典力学体系
B、建立了微积分理论
C、提出了万有引力定律
D、提出了进化论的观点
4、证明“天上一日，地上一年”的民间说法的是 A、牛顿万有引力定律 B、爱因斯坦相对论 C、量子论 D、牛顿三大运动定律
——伽利略
“近代科学之父”伽俐略
意义
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 ，为后来经典力学的创立和发 展奠定了基础。
伽利略的这些发现和观点， 摧毁了教会的信条而证明了哥 白尼学说的正确。
牛顿出生于英国的林
肯郡，1665年毕业于著 名的剑桥大学三一学院 ，获得学士学位。三年 后又获得文学硕士学位 。牛顿曾经长期担任英 国皇家学会会长，他还 担任过英国议会议员， 授予爵士称号。1727年 ，他病逝，被安葬于威 斯敏斯特教堂，这是一 牛顿（ 1642—1727） 种极高的荣誉。
木星和它的伽利略卫星
1610年，伽利略用望远镜发 现有4颗卫星围绕着木星转。 这一发现震动了整个欧洲和 全球科学界。 伽利略是第一位利用望远镜 观察天体的人。目前人类发 现的16颗木星卫星中，有４ 颗叫“伽利略卫星”。
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 基础的理论中去找。
2.（2006年普高四川卷） “作为一位杰出的科学家 ，她一生所做出的贡献卓越非凡，是世界上 第一个两次诺贝尔奖获得者。”这是对居里夫
人的高度评价。她卓越非凡的贡献是（ ）D
A.建立了科学的原子论 B.建立了系统的电磁学理论 C. 发现了元素周期律 D. 发现了放射性元素钋和镭
1、经典力学产生的背景
牛顿故居位于英国伍尔索普
牛顿有哪些重要贡献？ 其中最重要的是什么？
• 数学：二项式定理，微积分
• 光学：发现太阳光的光谱，微粒说
• 天文学：发明反射式望远镜等
（17世纪初） （17世纪晚期）
（19世纪末～20世纪初）
伽利略（意）
牛顿 （英）
爱因斯坦（德） 普朗克（德）
“近代科学之父”
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。标志着物理学 的真正开端，为牛 顿经典力学的创立
奠定基础。
对自然规律第一次 进行的理论性概括 和总结，标志着近 代科学的形成。实 现了物理学上的第 一次飞跃。海王星 的发现是证明牛顿 力学定律有效性的