物理学的重大进展.ppt
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2020/3/24
（1）伽利略的贡献：
①创立科学的研究方法：实验和观察。
②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由 落体定律等。 ③天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一 人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。
2020/3/24
（2）意义：
（1）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；
①哥白尼：太阳中心说(1513年) ②布鲁诺(1548-1600)：信奉太阳中心 ③开普勒：行星沿椭圆形轨道绕太阳运行 (1609年) ④伽利略：自制天文望远镜进行天文观察 (“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新 宇宙”) (1609年)
2020/3/24
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）
2020/3/24
2020/3/24
爱因斯坦(1879-1955)
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。
2020/3/24
（2）为后来经典力学的创造和发展 奠定了基础。 （3）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。
2020/3/24
3、经典力学的建立者——牛顿
2020/3/24
牛顿（ 1642—1727）
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。
2020/3/24
1、16世纪末17世纪初物理学发展的历史条件
（1）社会前提：文艺复兴运动对科学研究 产生了重要影响； （2）物质条件：资本主义发展为其提供了 物质基础 ； （3）主观条件:科学家勇于探索的精神。
2020/3/24
结合教材知识和以上材 料思考：观察和实验的科学 探究方式还为伽利略带来了 什么学术成就？它对人类产 生了什么影响？
“落体的速度与重量成正比”
“物体从来都是静止的，除非 你用力推它才开始运动”
2020/3/24
古希腊科学家亚里士多德
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。
伽
利
伽
略
利
的
略
折
绘
射
制
式
的
望
月
远
面
镜
图
2020/3/24
近代自然科学是以天文学的革命为开端的。
2020/3/24
地球 上显 示的 时间
质量： 运动 物体 上显 示的 时间
长度变短——尺缩效应
当速度接近光速时 时间变慢——钟慢效应 质量增加——物体变重
2020/3/2当4 速度达到光速时： 钟表不走——时间停止
狭义相对论
相 对
打破经典力学的绝对时 空观
论 广义相对论
进一步深化对时间空间 和引力现象的认识
1、相对论提出的历史背景
（1） 过去的物理学以牛顿理论为基础，认为 时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联 系的。 （2） 19世纪随着科学的飞速发展，科学家发 现高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学 无法解释。
2020/3/24
2.相对论的提出及主要内容
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。
（2）在光学方面:
牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成 的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色盘。他在1704 年出版了《光学》一书，创立了光的“微粒说”。
（3）在数学方面:
二项式定理,他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学
（4）在天文学领域，
他在1671年创制了反射式望远镜。
2020/3/24
2020/3/24
3、相对论提出的历史意义
（1）相对论的提出是物理学领域的一 次重大革命。 （2）否定了经典力学绝对时空观，发 展了牛顿力学。 （3）推动物理学发展到了新的高度。
2020/3/24
相对论和经典力学的关系
①相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并 非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体 低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体 高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。 ②牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状 态），包括在相对论体系中。 ③牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念， 至今仍指导着人们的物理学思想。
枞阳中学 韩泽平
2020/3/24
1.简述经典力学的主要内容，认识它的历 史地位;
2.知道相对论、量子论的主要内容，叙述 它的意义; 3、重点：经典力学、相对论、量子论的主 要内容; 4、难点：这三大理论在近代自然科学理论 发展过程中的历史地位和重要意义.
2020/3/24
2020/3/24
（阅读教材P54—55）
牛顿有哪些重要贡献？其中最重要的是什么？
（1）力学方面：
1687年，出版了《自然哲学的教学原理》 一书，提出物理运动的三大定律和万有引力定
律，而三大定律和万有引力定律标志着形成了 一个以实验为基础，以Leabharlann Baidu学为表达形式的牛顿 力学体系的建立，即经典力学体系。经
典力学又被称为牛顿力学。
2020/3/24
（1）注重实验 （2）数学化
2020/3/24
（1）自然科学：
（伽利略的实验方法和逻辑体系为经典力学奠 定基础；牛顿完成了经典力学体系的建构）这
一体系对解释和预见物理现象，具有决定意义， 后来根据万有引力定律，人们发现了海王星、 冥王星。推动了物理学自身的发展, 促进了近 代自然科学的进步。
2020/3/24
（2）思想认识：
“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》
冲击了宗教神学，推动了启蒙运动的发展 和思想解放。
2020/3/24
（3）经济发展：
为第一、二次工业革命的发明准备了一定 的理论基础，推动了生产力的进步和资本主义 的发展
——爱因斯坦
1905 神奇的一 年
1905年，爱因斯坦26岁，接连写下5篇改变整个20 世纪物理学面貌的论文：
1.光的量子说（解释光电效应） 2.布朗运动（证明分子的存在） 3.狭义相对论（修正了牛顿力学） 4.质能互换律（E=mc2） 5.广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）
2020/3/24
（1）伽利略的贡献：
①创立科学的研究方法：实验和观察。
②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由 落体定律等。 ③天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一 人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。
2020/3/24
（2）意义：
（1）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；
①哥白尼：太阳中心说(1513年) ②布鲁诺(1548-1600)：信奉太阳中心 ③开普勒：行星沿椭圆形轨道绕太阳运行 (1609年) ④伽利略：自制天文望远镜进行天文观察 (“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新 宇宙”) (1609年)
2020/3/24
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）
2020/3/24
2020/3/24
爱因斯坦(1879-1955)
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。
2020/3/24
（2）为后来经典力学的创造和发展 奠定了基础。 （3）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。
2020/3/24
3、经典力学的建立者——牛顿
2020/3/24
牛顿（ 1642—1727）
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。
2020/3/24
1、16世纪末17世纪初物理学发展的历史条件
（1）社会前提：文艺复兴运动对科学研究 产生了重要影响； （2）物质条件：资本主义发展为其提供了 物质基础 ； （3）主观条件:科学家勇于探索的精神。
2020/3/24
结合教材知识和以上材 料思考：观察和实验的科学 探究方式还为伽利略带来了 什么学术成就？它对人类产 生了什么影响？
“落体的速度与重量成正比”
“物体从来都是静止的，除非 你用力推它才开始运动”
2020/3/24
古希腊科学家亚里士多德
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。
伽
利
伽
略
利
的
略
折
绘
射
制
式
的
望
月
远
面
镜
图
2020/3/24
近代自然科学是以天文学的革命为开端的。
2020/3/24
地球 上显 示的 时间
质量： 运动 物体 上显 示的 时间
长度变短——尺缩效应
当速度接近光速时 时间变慢——钟慢效应 质量增加——物体变重
2020/3/2当4 速度达到光速时： 钟表不走——时间停止
狭义相对论
相 对
打破经典力学的绝对时 空观
论 广义相对论
进一步深化对时间空间 和引力现象的认识
1、相对论提出的历史背景
（1） 过去的物理学以牛顿理论为基础，认为 时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联 系的。 （2） 19世纪随着科学的飞速发展，科学家发 现高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学 无法解释。
2020/3/24
2.相对论的提出及主要内容
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。
（2）在光学方面:
牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成 的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色盘。他在1704 年出版了《光学》一书，创立了光的“微粒说”。
（3）在数学方面:
二项式定理,他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学
（4）在天文学领域，
他在1671年创制了反射式望远镜。
2020/3/24
2020/3/24
3、相对论提出的历史意义
（1）相对论的提出是物理学领域的一 次重大革命。 （2）否定了经典力学绝对时空观，发 展了牛顿力学。 （3）推动物理学发展到了新的高度。
2020/3/24
相对论和经典力学的关系
①相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并 非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体 低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体 高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。 ②牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状 态），包括在相对论体系中。 ③牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念， 至今仍指导着人们的物理学思想。
枞阳中学 韩泽平
2020/3/24
1.简述经典力学的主要内容，认识它的历 史地位;
2.知道相对论、量子论的主要内容，叙述 它的意义; 3、重点：经典力学、相对论、量子论的主 要内容; 4、难点：这三大理论在近代自然科学理论 发展过程中的历史地位和重要意义.
2020/3/24
2020/3/24
（阅读教材P54—55）
牛顿有哪些重要贡献？其中最重要的是什么？
（1）力学方面：
1687年，出版了《自然哲学的教学原理》 一书，提出物理运动的三大定律和万有引力定
律，而三大定律和万有引力定律标志着形成了 一个以实验为基础，以Leabharlann Baidu学为表达形式的牛顿 力学体系的建立，即经典力学体系。经
典力学又被称为牛顿力学。
2020/3/24
（1）注重实验 （2）数学化
2020/3/24
（1）自然科学：
（伽利略的实验方法和逻辑体系为经典力学奠 定基础；牛顿完成了经典力学体系的建构）这
一体系对解释和预见物理现象，具有决定意义， 后来根据万有引力定律，人们发现了海王星、 冥王星。推动了物理学自身的发展, 促进了近 代自然科学的进步。
2020/3/24
（2）思想认识：
“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》
冲击了宗教神学，推动了启蒙运动的发展 和思想解放。
2020/3/24
（3）经济发展：
为第一、二次工业革命的发明准备了一定 的理论基础，推动了生产力的进步和资本主义 的发展
——爱因斯坦
1905 神奇的一 年
1905年，爱因斯坦26岁，接连写下5篇改变整个20 世纪物理学面貌的论文：
1.光的量子说（解释光电效应） 2.布朗运动（证明分子的存在） 3.狭义相对论（修正了牛顿力学） 4.质能互换律（E=mc2） 5.广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）
2020/3/24