2018-2019學年高中歷史 第七單元 近代世界科學技術的發(fā)展 第19課 物理學的長足進步課件 北師大版必修3.ppt

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1、第19課 物理學的長足進步,課程標準: 了解經典力學的主要內容,認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位； 知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。。,什么是近代科學？,近代科學是在收集材料的基礎上，從現(xiàn)象深入到本質，從經驗定律上升為系統(tǒng)的科學理論。它是建立在觀察、試驗基礎上的實驗科學，并廣泛應用數(shù)學方法使科學知識日益精確化；同時發(fā)展了以實驗事實為根據(jù)和以歸納推理為主要手段的研究方法，確立了一系列定量的科學定律。,伽利略 牛頓 愛因斯坦 普朗克,（1）思想條件：,（2）經濟條件：,（3）主觀條件：,文藝復興、宗教改革的推動,資本主義經濟的發(fā)展,科學家的努力,1經典力學建立的背景：

2、,一、牛頓與經典力學,2經典力學的建立：,牛頓在科學上的貢獻是多方面的，其最主要的貢獻是什么？牛頓力學體系有何特點？,牛頓發(fā)現(xiàn)了慣性定律、加速度定律和作用力與反作用力定律三大物體運動定律及萬有引力定律。 以實驗為基礎、以數(shù)字為表達形式。,3.應用：根據(jù)牛頓理論的推測，發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。,4.特征：,（1）注重實驗。,（2）數(shù)字為表達形式，這種數(shù)學化的根源是自然內在 的數(shù)學關系。,5.適用范圍：只適用于宏觀物體（宏觀世界）低速運動 狀態(tài)，是絕對的時空論。,（1）標志著近代科學的形成；,（2）理論的科學性和預見性；,（3）使人類獲得了用理性解決問題的自信，促進了啟蒙 運動的發(fā)展，促進了人

3、類的思想解放；,（4）促進英國工業(yè)革命產生。,6經典力學建立的意義：,二、愛因斯坦和相對論,1相對論的提出：,（1）背景：,“物理學危機”,過去的物理學以牛頓理論為基礎，認為時間和空間 是絕對的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。,19世紀隨著科學的飛速發(fā)展，科學家發(fā)現(xiàn)高速運動 的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經典力學無法解釋。,愛因斯坦：一位最富于創(chuàng)造力的科學家，他不但創(chuàng)立了相對論，還提出了光量子的概念，得出了光電效應的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本質，為量子力學的建立奠定了基礎。為此榮獲1921年度的諾貝爾物理學獎。,狹義相對論認為，物體運動時，質量會隨著物體運動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著

4、物體運動的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應。 （1905） 廣義相對論認為，空間和時間的性質不僅取決于物質的運動情況，也取決于物質本身的分布狀態(tài)。（1916）,（2）內容：,狹義相對論和廣義相對論,2相對論提出的意義：,結合教材內容和材料分析相對論創(chuàng)立的意義：,材料一：相對論和量子論的確立是物理學革命的高潮，以物理學變革為先導，帶動了化學、生物學、天文學和地學等學科理論的革命性突破。20世紀的一系列重大技術成就，如原子能技術、無線電技術都是先在科學理論上取得突破，進而轉化成技術成果的。 世界史,材料二：狹義相對論和廣義相對論的誕生，革新了物理學的基本框架世界圖景不在是

5、“筐子裝東西似的”“時空物質”模式世界圖景變成了“時空場物質流形”。經典物理學中時空與物質之間的二分消解了，物質運動與時間空間成為一體也是它導致物理學變革的主要原因。 科學的歷程,2相對論提出的意義：,（1）相對論的提出是物理學領域的一次重大革命。 （2）否定了經典力學絕對時空觀，進一步豐富發(fā)展了 牛頓力學，并把它概括在相對論之中。 （3）推動物理學發(fā)展到了新的高度，促進了人類的認 識能力和思維模式的發(fā)展。,1939年8月2日，愛因斯坦出于對人類命運的極大關注，寫信給羅斯?？偨y(tǒng)建議美國務必搶在法西斯德國之前制造出原子彈；后來，當原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，愛因斯坦陷

6、入了巨大的后悔與痛苦之中，自認一生最大錯誤就是建議研制原子彈。他痛心地說，“早知如此，我寧可當個修表匠！” 愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表了人類良知的高度，是人類良心發(fā)出的最強音。聽愛因斯坦的自責之聲，我們明白人類良知之寶貴。,相對論和經典力學有何關系？,（1）相對論否定了經典力學的絕對時空觀； （2）相對論發(fā)展了牛頓力學，牛頓力學是相對論力學在 低速狀態(tài)下的一個特例； （3）牛頓力學是整個力學的基礎，牛頓所創(chuàng)造的概念， 至今仍指導著人們的物理學思想。,1.量子論誕生的歷史背景,（1）19c末20c初，人類探求自然的奧秘已經進入到微觀 世界，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)使人們對物質的認識深 入

7、到原子內部。 （2）實驗表明，微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體 的運動規(guī)律進行描述。,三、量子論的創(chuàng)立,發(fā)現(xiàn)普朗克輻射定律，提出能量子概念。1900年12月14日，普朗克在德國物理學會上報告這一結果，成為量子論誕生和新物理學革命宣告開始的偉大時刻。由于這一發(fā)現(xiàn)，普朗克獲得了1918年諾貝爾物理學獎。,2提出： 1900 年，德國物理學家________提出量子假說。 3內容： 認為輻射是由具有能量的基本單位_____來實現(xiàn)的。 4發(fā)展： 愛因斯坦利用量子理論成功解釋了__________； 丹麥物理學家玻爾提出了有關______的量子理論。,普朗克,量子,光電效應,原子,5.最終建立：19

8、25年，量子力學最終建立 6意義： （1）極大地拓展了人類對__________的認識。 （2）它和__________一起，構成了現(xiàn)代物理學的基礎， 引起了物理學領域的一場重大革命。 （3）揭開了微觀世界的奧秘，深刻地改變了人們對整個物質的認識。,微觀世界,相對論,經典力學： 解析低速運動、宏觀世界物理現(xiàn)象,近代物理學,相對論： 微觀世界、 高速運動,量子論： 解釋微觀世 界物理現(xiàn)象,現(xiàn)代物理學,為相對論的提出奠定基礎,繼承和發(fā)展了經典力學,,經典力學、相對論、量子論的關系：,,19C末經典 物理學危機,,量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱，量子論的形成標志著人類對于客觀規(guī)律的認識，開始從

9、宏觀世界深入到微觀世界。 量子力學和狹義相對論結合形成原子核物理學，指導制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學還為電子技術、半導體技術和激光技術等奠定了理論基礎。,1伽利略被稱為“天上的哥倫布”，這是因為他 A發(fā)現(xiàn)落體定律 B為經典力學奠基 C在天文學方面作出貢獻 D注重實踐和實驗,C,課堂練習,2歷史學家認為：“17世紀后期科學革命的勝利為啟蒙運動提供了先決條件?！睋?jù)此判斷，啟蒙運動在科學思想方面最重要的先驅者是 A達爾文 B牛頓 C伽利略 D愛因斯坦,B,3“牛頓的發(fā)現(xiàn)，給人類帶來從未有過的自信。曾經匍匐在上帝腳下的人類，終于大膽地抬起頭來，開始用自己理性的眼光打量世界?！边@主要說明牛頓的發(fā)現(xiàn) A推動了天文學的發(fā)展 B使人類徹底擺脫了神學的影響 C促進了人類的思想解放 D使人類開始關注現(xiàn)實世界,C,4愛因斯坦相對論的提出是物理學領域的一場重大革命， 主要是因為 否定了經典力學的絕對時空觀 揭示了時間、空間并非絕對不變的本質屬性 打破了經典力學體系的局限性 使人類對客觀世界的認識開始從宏觀世界深入到微觀世界 A B C D,A,本章內容結束,