人教版高中历史必修三专题七.ppt
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专题七 近代以来科学技术的辉煌
1
近代物理学的奠基人和革命者
2
追寻生命的起源
3
人类文明的引擎
4
向“距离”挑战
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）简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分 歧的根源。 （3）以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社 会发展的作用。 （4）知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。 （5）以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。
1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能 量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得 出普朗克公式，正确地给出了黑体辐射能量分布。
1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的 频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是 量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。
1913年，玻尔在卢瑟福原有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个 理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，在轨道上运动时候电子既不吸收能 量，也不放出能量。原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原 子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。法国物理学家德布罗意于 1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波，这就是所谓的 德布罗意波。
（2）万有引力定律：
存在于任何两个物体之间的由质量引起的相互吸引力，力的作用线约 在两物体质心的连线上，其大小与两物体的质量成正比，与两物体的 距离平方成反比。
4.经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位 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。它是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合， 是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建 筑、交通运输等工程技术的理论基础。它的确立，使力学和 天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科 学实验中得到广泛的应用和验证。 经典力学体系是近代自然科学形成的标志。而其确立的尊重 经验事实的科学思维和归纳、演绎的研究方法，也促进了近 代其他各门自然学科的革命和发展。使科学摆脱了神学的束 缚向前发展，19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体 系纷纷建立。
②德国普朗克：1900年在《关于正常光谱能量分布定律的理论》提出量子概 念。(标志)
⑶发展:①德国爱因斯坦：1905年解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。 ②法国德布罗意：1923年物质波理论。 ③奥德物理学家：数年后建立量子力学。
(4)量子论的基本理论
量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。
二、现代物理学理论的发展
1、量子论的诞生与发展──从普朗克到爱因斯坦
⑴背景:①19世纪的物理学领域，以牛顿力学为基础，形成了完整的理论体系。 ②19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射，量子理论就是在此过程
中发现的。 ⑵诞生:①奥地利斯蒂芬：1879年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。
经典力学
古典物理学
生物学
进化论
动力技术
蒸汽wk.baidu.com、电 气技术
网络技 术
信息技术
现代物理学
相对论、量 子论
近代以来科学技术的辉煌发展 及其对人类社会发展的巨大影 响。
自由落体定律（伽利略）
近代物理学的发展
经典力学
牛顿三大定律 量子力学
惯性定律 加速度定律 作用力与反作用力定律
万有引力定律
现代物理学
近
相对论（爱因斯坦）
2、相对论的建立——爱因斯坦
狭义相对论
广义相对论
创 立
1905年《论动体的电动力学》
1916年
内 容
①时间和空间都与物质运动有 关。②时间和空间随着物质运 动速度的变化而变化。
①物质存在的现实空间是弯曲的， ②空间结构取决于物质的质量和 分布情况，③空间弯曲的程度体 现为引力场强度。
意 义
打破绝对时间和绝对空间，但 不是牛顿力学对全盘否定，而 是继承和发展。
牛顿第一定律（惯性定律） 任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时（Fnet=0）,总是保持静 止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这 种状态为止。
牛顿第二定律（加速度定律） 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度 的方向跟合外力的方向相同。
牛顿第三定律（作用力和反作用力定律） 两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。
代
以
来 科
生命科学的发展
分类生物学 生命的起源的争论 遗传因子
达尔文和进化论 遗传学（基因学）
学
解剖学
技 术
蒸汽机
汽船 细胞学 火车
生理学 微生物学
的
工业机械化
辉 生产动力的革新 电磁感应
电器的大规模使用
电力行业的发展
煌
内燃机
石油工业
内燃机交通工具
立体交通的发展 空间距离的“缩短”
通信技术的发展
电波通信的发展 （电报、电话）
现代信息技术的发展
一、经典力学体系的发展
1、时代背景： ⑴中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。 ⑵近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。
2、经典力学的奠基者──伽利略 创立自由落体定律，推翻亚里士多德的学说。
3、经典力学的建立者──牛 顿
经典力学体系：牛顿力学三定律和万有引力定律。
（1）力学三定律：
第一次阐述了四维时空和物质的 分布相联系的重要思想
3.相对论和量子论的意义。
（1）量子理论弥补了经典物理学在微观的粒子世界方面认识的空缺，把 人类对客观规律的认识从宏观世界推进到微观世界，改变了人们看世界 的角度和方式；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。 （2）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 深刻地揭示了时间和空间的本质属性。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。 （3）普朗克创立量子论和相对论一起构成了20世纪现代物理学的基本理 论框架，它们弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足， 它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔了人们的视野， 改变了人们认识世界的角度和方式。
1
近代物理学的奠基人和革命者
2
追寻生命的起源
3
人类文明的引擎
4
向“距离”挑战
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）简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分 歧的根源。 （3）以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社 会发展的作用。 （4）知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。 （5）以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。
1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能 量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得 出普朗克公式，正确地给出了黑体辐射能量分布。
1905年，爱因斯坦引进光量子(光子)的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的 频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。其后，他又提出固体的振动能量也是 量子化的，从而解释了低温下固体比热问题。
1913年，玻尔在卢瑟福原有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个 理论，原子中的电子只能在分立的轨道上运动，在轨道上运动时候电子既不吸收能 量，也不放出能量。原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”，而且原 子只有从一个定态到另一个定态，才能吸收或辐射能量。法国物理学家德布罗意于 1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波，这就是所谓的 德布罗意波。
（2）万有引力定律：
存在于任何两个物体之间的由质量引起的相互吸引力，力的作用线约 在两物体质心的连线上，其大小与两物体的质量成正比，与两物体的 距离平方成反比。
4.经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位 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。它是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合， 是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建 筑、交通运输等工程技术的理论基础。它的确立，使力学和 天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科 学实验中得到广泛的应用和验证。 经典力学体系是近代自然科学形成的标志。而其确立的尊重 经验事实的科学思维和归纳、演绎的研究方法，也促进了近 代其他各门自然学科的革命和发展。使科学摆脱了神学的束 缚向前发展，19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体 系纷纷建立。
②德国普朗克：1900年在《关于正常光谱能量分布定律的理论》提出量子概 念。(标志)
⑶发展:①德国爱因斯坦：1905年解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。 ②法国德布罗意：1923年物质波理论。 ③奥德物理学家：数年后建立量子力学。
(4)量子论的基本理论
量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。
二、现代物理学理论的发展
1、量子论的诞生与发展──从普朗克到爱因斯坦
⑴背景:①19世纪的物理学领域，以牛顿力学为基础，形成了完整的理论体系。 ②19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射，量子理论就是在此过程
中发现的。 ⑵诞生:①奥地利斯蒂芬：1879年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。
经典力学
古典物理学
生物学
进化论
动力技术
蒸汽wk.baidu.com、电 气技术
网络技 术
信息技术
现代物理学
相对论、量 子论
近代以来科学技术的辉煌发展 及其对人类社会发展的巨大影 响。
自由落体定律（伽利略）
近代物理学的发展
经典力学
牛顿三大定律 量子力学
惯性定律 加速度定律 作用力与反作用力定律
万有引力定律
现代物理学
近
相对论（爱因斯坦）
2、相对论的建立——爱因斯坦
狭义相对论
广义相对论
创 立
1905年《论动体的电动力学》
1916年
内 容
①时间和空间都与物质运动有 关。②时间和空间随着物质运 动速度的变化而变化。
①物质存在的现实空间是弯曲的， ②空间结构取决于物质的质量和 分布情况，③空间弯曲的程度体 现为引力场强度。
意 义
打破绝对时间和绝对空间，但 不是牛顿力学对全盘否定，而 是继承和发展。
牛顿第一定律（惯性定律） 任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用时（Fnet=0）,总是保持静 止状态或匀速直线运动状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这 种状态为止。
牛顿第二定律（加速度定律） 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度 的方向跟合外力的方向相同。
牛顿第三定律（作用力和反作用力定律） 两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。
代
以
来 科
生命科学的发展
分类生物学 生命的起源的争论 遗传因子
达尔文和进化论 遗传学（基因学）
学
解剖学
技 术
蒸汽机
汽船 细胞学 火车
生理学 微生物学
的
工业机械化
辉 生产动力的革新 电磁感应
电器的大规模使用
电力行业的发展
煌
内燃机
石油工业
内燃机交通工具
立体交通的发展 空间距离的“缩短”
通信技术的发展
电波通信的发展 （电报、电话）
现代信息技术的发展
一、经典力学体系的发展
1、时代背景： ⑴中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。 ⑵近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。
2、经典力学的奠基者──伽利略 创立自由落体定律，推翻亚里士多德的学说。
3、经典力学的建立者──牛 顿
经典力学体系：牛顿力学三定律和万有引力定律。
（1）力学三定律：
第一次阐述了四维时空和物质的 分布相联系的重要思想
3.相对论和量子论的意义。
（1）量子理论弥补了经典物理学在微观的粒子世界方面认识的空缺，把 人类对客观规律的认识从宏观世界推进到微观世界，改变了人们看世界 的角度和方式；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。 （2）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 深刻地揭示了时间和空间的本质属性。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。 （3）普朗克创立量子论和相对论一起构成了20世纪现代物理学的基本理 论框架，它们弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足， 它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔了人们的视野， 改变了人们认识世界的角度和方式。