物理学的重大进展(新人教版必修3)课件.ppt

1、第四单元第四单元 近代以来世界的科学发展历程近代以来世界的科学发展历程科学勃兴科学勃兴 进展辉煌进展辉煌转化生产转化生产 科技革命科技革命文艺复兴文艺复兴 思想解放思想解放-经典力学、相对经典力学、相对论和量子论、进化论论和量子论、进化论（1111、1212课）课）-三次科技革命（三次科技革命（1313课）课）科技历程科技历程天问天问 （战国）屈原（战国）屈原20002000多年前多年前这浩瀚的宇宙有没有一个开头？这浩瀚的宇宙有没有一个开头？那时混混沌沌，天地未分，可凭什么来研究？那时混混沌沌，天地未分，可凭什么来研究？穹窿的天盖高达九层，多么雄伟壮丽！穹窿的天盖高达九层，多么雄伟壮丽！太阳与

2、月亮高悬不坠，何以能照耀千秋？太阳与月亮高悬不坠，何以能照耀千秋？大地为什么倾陷东南？大地为什么倾陷东南？啊！我日夜啊！我日夜追求真理追求真理的阳光，的阳光，渔夫却笑我不随波逐流！渔夫却笑我不随波逐流！14001400多年前多年前 中世纪托勒密绘制的欧洲宇宙体系中世纪托勒密绘制的欧洲宇宙体系 500500多年前多年前，哥白尼绘制的宇宙图，哥白尼绘制的宇宙图霍金时间简史霍金时间简史 我们对宇宙了解多少？我们对宇宙了解多少？我们又是怎样才知道的？我们又是怎样才知道的？宇宙从何来，又将向何处去？宇宙从何来，又将向何处去？宇宙有开端吗？宇宙有开端吗？时空的本质是什么？时空的本质是什么？宇宙会有终结吗？

3、宇宙会有终结吗？变革社会关系、重新划分变革社会关系、重新划分权利义务界限权利义务界限，摆，摆脱社会关系中的人的行动的不自由。脱社会关系中的人的行动的不自由。追求自由追求自由 通过通过认识自然认识自然，凭借科学发展和技术进步，凭借科学发展和技术进步，克服人与自然关系中行动的不自由。克服人与自然关系中行动的不自由。社会路线社会路线 自然路线自然路线文艺复兴文艺复兴宗教改革宗教改革启蒙运动启蒙运动近代自然科学和近代自然科学和技术的发展技术的发展【思考】他们分别是什么人？有什么贡献【思考】他们分别是什么人？有什么贡献?探究：他们分别是什么人？有什么贡献？探究：他们分别是什么人？有什么贡献？第第1111

4、课课 物理学的重大进展物理学的重大进展 伽利略伽利略 牛顿牛顿 普朗克普朗克 爱因斯坦爱因斯坦 近代物理学发展的简要历程近代物理学发展的简要历程伽利略伽利略 牛顿牛顿 普朗克普朗克 爱因斯坦爱因斯坦 奠基者奠基者 革命者革命者神学附属神学附属自由落体定律自由落体定律经典力学经典力学量子理论量子理论狭义相对论狭义相对论广义相对论广义相对论 经典力学的重要奠基者经典力学的重要奠基者伽利略伽利略1.1.背景背景:2.2.重大贡献重大贡献:中世纪中世纪农业、手工业的发展农业、手工业的发展为近代科学提为近代科学提 供了供了物质条件物质条件；文艺复兴运动的兴起文艺复兴运动的兴起（1 1）物理学成就物理学成

5、就:外力并不是维持运动的原因外力并不是维持运动的原因,是改变运动状态的原因是改变运动状态的原因.发现自由落体定律（发现自由落体定律（物体运动观念的重大变革物体运动观念的重大变革）开创了开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学近代科学（2 2）天文学成就：天文学成就：创制天文望远镜（创制天文望远镜（“伽利伽利 略望远镜略望远镜”），发现了许多），发现了许多星体星体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,标志着物理学的真正开端标志着物理学的真正开端证明了哥白尼证明了哥白尼“日心说日心说”的正确性的正确性 一经典力学一经典力学 “亚里士多德

6、写成了亚里士多德写成了物理学物理学一书。对于一书。对于“运动原因运动原因”的探讨，主要是作为他的哲学原理的一种的探讨，主要是作为他的哲学原理的一种推论推论。按照。按照他的他的想法想法每一物体都有其活动的自然领域或特定空间。物体越每一物体都有其活动的自然领域或特定空间。物体越重，下落得就越快；物体越轻，下降得就越慢重，下落得就越快；物体越轻，下降得就越慢，物体下落物体下落的快慢与它的重量成正比。的快慢与它的重量成正比。”杨庆余杨庆余物理学史物理学史问题问题:根据材料指出亚里士多德关于物体运动规律的结根据材料指出亚里士多德关于物体运动规律的结论是什么？论是什么？问题：亚里士多德是根据什么方法得出这

7、一结论的？问题：亚里士多德是根据什么方法得出这一结论的？“伽利略利用小球在光滑的斜面上做伽利略利用小球在光滑的斜面上做力学实验力学实验。随着小球。随着小球在光滑斜面滑行的斜角不断增加，达到在光滑斜面滑行的斜角不断增加，达到9090时就成为一个时就成为一个自由落体运动。他还通过物体的单摆运动来研究自由落体自由落体运动。他还通过物体的单摆运动来研究自由落体运动。最后通过运动。最后通过实验证明：自由落体的下落速度与时间成实验证明：自由落体的下落速度与时间成正比，与物体重量无关。正比，与物体重量无关。那些信奉亚里士多德的人最那些信奉亚里士多德的人最后承认：在事实面前，我无话可说。因为可以后承认：在事实

8、面前，我无话可说。因为可以重复成千上重复成千上万同样的实验万同样的实验得出同样的结果就已经无话可说了。得出同样的结果就已经无话可说了。”鲍建强鲍建强科学思维与科学方法科学思维与科学方法 问题：根据材料指出伽利略用什么方法来挑战亚里士多德的学问题：根据材料指出伽利略用什么方法来挑战亚里士多德的学说？说？问题：结合材料指出伽利略通过实验在物体运动方面得到了问题：结合材料指出伽利略通过实验在物体运动方面得到了什么新认识？什么新认识？伽利略简介伽利略简介伽利略伽利略（1564164215641642），伟大的意大利物），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实理学家和天文学家，他开创了以实验

9、事实为根据并具有为根据并具有严密逻辑体系严密逻辑体系和和数学数学表述形表述形式的近代科学，被誉为式的近代科学，被誉为“近代科学之父近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了版了星空使者一书。星空使者一书。16321632年，他出版年，他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的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对话，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。的阶段。1590 1590年，年，伽俐略伽俐略在斜塔在斜塔的顶层做自由落体运动实的顶层做自由落体运动实验，让两个重量相差验，让两个重量相差1010倍倍的铁球，同时从塔

10、顶落下，的铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地，因而，结果两球同时着地，因而，雄辩地一举推翻了束缚人雄辩地一举推翻了束缚人们近们近20002000年的希腊学者年的希腊学者亚亚里士多德里士多德关于重量不同的关于重量不同的物体，其下落的速度也不物体，其下落的速度也不相同的相同的“物体下落速度与物体下落速度与重量成正比重量成正比”的理论。的理论。伽伽俐略开创了实验物理的新俐略开创了实验物理的新时代，时代，为经典力学的创立为经典力学的创立奠定基础奠定基础。经典力学的重要奠基者经典力学的重要奠基者伽利略伽利略1.1.背景背景:2.2.重大贡献重大贡献:中世纪中世纪农业、手工业的发展农业、手工业的发展为

11、近代科学提为近代科学提 供了供了物质条件物质条件；文艺复兴运动的兴起文艺复兴运动的兴起（1 1）物理学成就物理学成就:外力并不是维持运动的原因外力并不是维持运动的原因,是改变运动状态的原因是改变运动状态的原因.发现自由落体定律（发现自由落体定律（物体运动观念的重大变革物体运动观念的重大变革）开创了开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学近代科学（2 2）天文学成就：天文学成就：创制天文望远镜（创制天文望远镜（“伽利伽利 略望远镜略望远镜”），发现了许多），发现了许多星体星体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,标志着物理学的真正开端

12、标志着物理学的真正开端证明了哥白尼证明了哥白尼“日心说日心说”的正确性的正确性 一经典力学一经典力学16091609年，伽利略创制了天文望年，伽利略创制了天文望远镜远镜,并用来观测天体。他发并用来观测天体。他发现了月球表面的凹凸不平，并现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。亲手绘制了第一幅月面图。伽利略是伽利略是第一位利用望远镜观第一位利用望远镜观察天体并取得大量成果的人察天体并取得大量成果的人。伽利略发明的望远镜及观测到的月亮伽利略发明的望远镜及观测到的月亮16101610年，伽利略发现了木星的四颗卫星，年，伽利略发现了木星的四颗卫星，后又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，后又发现

13、太阳上有黑子，月球上有山脉，这些都为哥白尼的地球绕着太阳公转的这些都为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说日心说”找到了有力证据。宗教法庭找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。年多后，把他软禁在家，不准外出。年多后，伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！地球确实在围着太阳转！”项目项目 中国古代科技中国古代科技西方近代科技西方近代科技内容内容方法方法目的目的发展发展趋势趋势是对生产经验的总结是对生产经验的总结和对自然现象的直接和对自然现象的直接描述，缺乏理论探索描述，缺乏理论探索（属（属应用科学应用科学）注重观察和实验与严注重观察和实验

14、与严密逻辑体系相结合密逻辑体系相结合（属（属理论科学理论科学）重视重视整理整理与与经验总结经验总结注重注重理论研究理论研究与与观察实验观察实验服务于服务于农业生产农业生产和和统治需要统治需要服务于服务于工业生产工业生产和和经济的发展经济的发展逐渐落后于西方逐渐落后于西方近代自然科学近代自然科学兴起和发展兴起和发展讨论：牛顿和爱因斯坦，谁是科学史上最有影响力的人？讨论：牛顿和爱因斯坦，谁是科学史上最有影响力的人？艾萨克艾萨克牛顿（牛顿（1643-1727）自然界和自然规律隐藏自然界和自然规律隐藏在黑暗中，上帝说：让在黑暗中，上帝说：让牛顿出生吧！于是，一牛顿出生吧！于是，一切都变得光明。切都变得

15、光明。（英）亚历山大（英）亚历山大波普波普阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦爱因斯坦（1879-1955）在美的前沿揭示了一个在美的前沿揭示了一个崭新的世界。崭新的世界。【思考】同样提出并发展科学理论，【思考】同样提出并发展科学理论，牛顿牛顿的结局与的结局与布鲁诺、布鲁诺、伽利略伽利略等科学家有何不同？等科学家有何不同？16891689年成为国会议员。年成为国会议员。17001700年任铸币厂长年任铸币厂长17061706年，被册封为爵士，成年，被册封为爵士，成为第一位获此殊荣的科学家为第一位获此殊荣的科学家牛顿的生活牛顿的生活科学与理性的萌动科学与理性的萌动 1521 1521 麦哲伦船队横渡了太平洋

16、，完成环球航行麦哲伦船队横渡了太平洋，完成环球航行 15501550年起年起 宗教改革中出现清教运动，推崇刻苦、勤奋生活宗教改革中出现清教运动，推崇刻苦、勤奋生活 16161616年年 莎士比亚去世，生前将文艺复兴推向高潮莎士比亚去世，生前将文艺复兴推向高潮 16201620年年 剑桥大学成为剑桥大学成为“知识分子骚动知识分子骚动”的地方的地方 16261626年年 唯物主义和现代实验科学的始祖培根去世唯物主义和现代实验科学的始祖培根去世 16401640年年 反对专制王权的资产阶级革命正式开始反对专制王权的资产阶级革命正式开始 16421642年年 牛顿出生于一个清教徒家庭牛顿出生于一个清教

17、徒家庭 16601660年年 促进促进“物理物理-数学实验知识数学实验知识”发展的皇家学会成立发展的皇家学会成立 16761676年年 议会制定人身保护法并迫使英王签署议会制定人身保护法并迫使英王签署 16871687年年 牛顿出版了自然哲学的数学原理牛顿出版了自然哲学的数学原理阅读以上年表，在以上所列事件中阅读以上年表，在以上所列事件中任选一点任选一点，说一说这一社会，说一说这一社会因素与牛顿科学成就的联系。因素与牛顿科学成就的联系。牛顿与社会变化牛顿与社会变化资本主义经济发展；文艺复兴以来，人文主义解放思资本主义经济发展；文艺复兴以来，人文主义解放思想，崇尚科学和理性。想，崇尚科学和理性。

18、牛顿在人类文明（自然科学、社会发展）中的地位？牛顿在人类文明（自然科学、社会发展）中的地位？自然哲学自然哲学的的数学原理数学原理物理学物理学是物理的基是物理的基本工具本工具 牛顿由于发明了万有引力定律而牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本性而科学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的理学。创立了科学的理学。-恩格斯恩格斯 牛顿力学是经典物理学和天文学牛顿力学是经典物理学和天文学的基础

19、，也是现代工程力学以及与之的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力有关的工程技术的理论基础。牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开学的创立，标志着人类科学时代的开始。始。-岳麓版教科书岳麓版教科书1 1、标志着标志着经典力学体系经典力学体系和和近代科学近代科学的形成的形成;牛顿在人类文明（自然科学、社会发展）中的地位？牛顿在人类文明（自然科学、社会发展）中的地位？生活中的牛顿力学生活中的牛顿力学 他以超乎寻常人的智力，用他所发明的数学方式，第一个他以超乎寻常人的智力，用他所发明的数学方式，第一个证明了证明了“行星的运动和图像，彗星的轨道和大海的潮汐行星的运动和图像，彗星

20、的轨道和大海的潮汐”墓志铭墓志铭2.2.对解释和预见物理现象有决定性意义对解释和预见物理现象有决定性意义牛顿在人类文明（自然科学、社会发展）中的地位？牛顿在人类文明（自然科学、社会发展）中的地位？通过牛顿开辟的科学方法，通过牛顿开辟的科学方法，正是因为遵循了正是因为遵循了科学、技科学、技术和生产术和生产这个全新的模式这个全新的模式沟通了人类沟通了人类50005000年以来一直无法年以来一直无法跨越的跨越的“技术技术”和和“科学科学”之间的鸿沟之间的鸿沟开启了开启了“工业革命工业革命”的大门。的大门。3.3.牛顿的科学理论为牛顿的科学理论为工业革命工业革命奠定了基础奠定了基础探究：根据材料分析牛

21、顿如何让一切变得光明？探究：根据材料分析牛顿如何让一切变得光明？牛顿牛顿科学艺术女神缪斯科学艺术女神缪斯伏尔泰伏尔泰牛顿哲学原理插图牛顿哲学原理插图 牛顿以他对天地万物牛顿以他对天地万物的聊聊数条规律的精美绝的聊聊数条规律的精美绝伦的概括，彰显了伦的概括，彰显了人的理人的理性性的伟大，暴露了的伟大，暴露了宗教非宗教非理性主义理性主义的荒谬。的荒谬。伏尔泰伏尔泰4.为法国启蒙思想奠定了科学基础为法国启蒙思想奠定了科学基础5.推动了推动了维新变法运动，新文化运动维新变法运动，新文化运动，引领了中国的思想解放潮流，引领了中国的思想解放潮流根据材料，概括牛顿对中国近代思想解放潮流有何具体影响？根据材料

22、，概括牛顿对中国近代思想解放潮流有何具体影响？牛顿牛顿倡打破偶像之论，遂启近代科学，嗣同（谭嗣同）倡打破偶像之论，遂启近代科学，嗣同（谭嗣同）之冲决罗网，正其义也。之冲决罗网，正其义也。-梁启超清代学术概论梁启超清代学术概论 我们相信尊重我们相信尊重自然自然科学实验科学实验哲学哲学，破除迷信妄想，是我，破除迷信妄想，是我们现在社会进化论的必要条件。们现在社会进化论的必要条件。-1919-1919年新青年年新青年质疑：经典力学体系完成了人类对自然史上的一次理论大综质疑：经典力学体系完成了人类对自然史上的一次理论大综合，它是最完美的物理学理论吗？人类的科学和理性已经走合，它是最完美的物理学理论吗？

23、人类的科学和理性已经走向幸福终点站了吗？向幸福终点站了吗？人类对人类对理性理性的追求，促进了的追求，促进了科学的发展科学的发展同时也向科学发起了挑战同时也向科学发起了挑战1.提出背景：提出背景：1919世纪科学得到飞速发展（世纪科学得到飞速发展（1919世纪末物理学三大发现：世纪末物理学三大发现：x x射线、放射线和电子的发现），经典力学无法解释一些射线、放射线和电子的发现），经典力学无法解释一些新问题，出现新问题，出现“物理学危机物理学危机”。二二.相对论的创立相对论的创立科学生活：科学生活：激动人心激动人心 VS 枯燥乏味枯燥乏味 童年时代：感受被排斥的痛苦；童年时代：感受被排斥的痛苦；大

24、学期间：普通学生未被重视；大学期间：普通学生未被重视；大学毕业：没有找到固定工作；大学毕业：没有找到固定工作；组建家庭：成为专利局的职员组建家庭：成为专利局的职员成为最顶尖的物理学家成为最顶尖的物理学家爱因斯坦爱因斯坦（1879-19551879-1955）19051905年，年，爱因斯坦爱因斯坦2626岁岁，接连写下，接连写下4 4篇改变整个篇改变整个2020世世纪物理学面貌的论文：纪物理学面貌的论文：1.1.光的量子说（解释光电效应）光的量子说（解释光电效应）2.2.布朗运动（证明分子的存在）布朗运动（证明分子的存在）3.3.狭义相对论狭义相对论（修正了牛顿力学）（修正了牛顿力学）4.4.

25、质能互换律（质能互换律（E=mc2E=mc2）5.19165.1916年，年，爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具创见也是最伟大的贡献：创见也是最伟大的贡献：广义相对论广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）（取代了牛顿的万有引力理论）19051905 神奇的一年神奇的一年1.1.提出背景：提出背景：2.2.提出：提出：（19051905年年 狭义相对论；狭义相对论；19161916年提出广义相对论）年提出广义相对论）二二.相对论的创立相对论的创立狭义相对论狭义相对论广义相对论广义相对论相对论相对论打破经典力学的绝对时空观打破经典力学的绝对时空观进一步深化对时间空

26、间和引进一步深化对时间空间和引力现象的认识力现象的认识什么是狭义相对论？什么是狭义相对论？狭义相对论的两个基本原理是狭义相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理相对性原理和光速不变原理。在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、质量不是绝对的，在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、质量不是绝对的，而是相对的。而是相对的。较典型的现象是运动的物体长度变短（较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应尺缩效应）、运动）、运动的钟比静止的钟走得慢（的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应钟慢效应）、运动的物体重量变大。）、运动的物体重量变大。为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣为了对这一深奥

27、的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤我打个比方，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？哪一个更长？”男青年说：男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。久。”爱因斯坦说：爱因斯坦说：“这就是我的相对论内容。这就是我的相对论内容。”时间和空间的相对性时间和空间的相对性 什么是广义相对论？什么是广义相对论？广义相对论指出广义相对论指出:空间和时间不可能空间和时间不可能离开物质而独立存在离开物质而

28、独立存在,空间结构和性质空间结构和性质取决于物质的分布取决于物质的分布.科学革命：宇宙新理论、牛顿观念的破产科学革命：宇宙新理论、牛顿观念的破产 1919.11.7英国泰晤士报英国泰晤士报思考：爱因斯坦推翻了牛顿的理论，牛顿真的错了？思考：爱因斯坦推翻了牛顿的理论，牛顿真的错了？相对论相对论和经典力学有何关系？和经典力学有何关系？1.1.相对论否定了经典力学的相对论否定了经典力学的绝对时空观绝对时空观；2.2.牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，相对论是对牛顿力学的规律

29、，相对论是对牛顿力学的继承和发展继承和发展。3.3.牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运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。动状态），包括在相对论体系中。1.1.提出背景：提出背景：2.2.提出：提出：（19051905年年 狭义相对论；狭义相对论；19161916年提出广义相对论）年提出广义相对论）3.3.意义意义二二.相对论的创立相对论的创立是物理学领域的一次重大革命是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否定了经典力学的绝对时空观发展了牛顿力学发展了牛顿力学推动物理学发展到一个新高度推动物理学发展到一个新高度 生于马车时代的爱因斯坦，其无与伦

30、比的智慧和思想在生于马车时代的爱因斯坦，其无与伦比的智慧和思想在100100年中带来的变化超过了他之前两个世纪的科技进展。年中带来的变化超过了他之前两个世纪的科技进展。爱因斯坦揭示了更为复杂的真实，用于还以事物真相的爱因斯坦揭示了更为复杂的真实，用于还以事物真相的思想和方法为电脑、卫星、电信、激光、电视、核能和原子思想和方法为电脑、卫星、电信、激光、电视、核能和原子弹的问世作出了贡献。弹的问世作出了贡献。华盛顿邮报（华盛顿邮报（20052005年）年）宇航员在月球上，将一个铁球和一片鹅毛同时落下，结果宇航员在月球上，将一个铁球和一片鹅毛同时落下，结果同时到达地面。同时到达地面。汽车在拐弯时倾斜

31、加速，我们的身体为什么向后仰；而减汽车在拐弯时倾斜加速，我们的身体为什么向后仰；而减速时向前倾速时向前倾 长相相同的两个孪生兄弟，哥哥一天乘坐光速的宇宙飞船长相相同的两个孪生兄弟，哥哥一天乘坐光速的宇宙飞船去太空旅游，一年回到地球，发现哥哥明显比弟弟年轻。去太空旅游，一年回到地球，发现哥哥明显比弟弟年轻。学以致用学以致用：指出下列现象体现了何人的什么：指出下列现象体现了何人的什么理论？理论？伽利略的自由落体定律伽利略的自由落体定律牛顿的作用和反作用定律牛顿的作用和反作用定律爱因斯坦的相对论爱因斯坦的相对论19世纪末世纪末20世纪初，物理学三大发现，使世纪初，物理学三大发现，使人们对物质的认识深

32、入到原子内部。人们对物质的认识深入到原子内部。1.背景：背景：2.量子论的诞生与发展：量子论的诞生与发展：3.意义：意义：（1）1900年，德国物理学家年，德国物理学家普朗克普朗克提出提出量子假说量子假说（诞生）（诞生）（2）丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构研究，创立了）丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构研究，创立了 原子结构理论。原子结构理论。（3）爱因斯坦利用量子论成功地解释了）爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应光电效应出现的现象出现的现象 及光的本质。及光的本质。P57三、量子论的诞生与发展三、量子论的诞生与发展普朗克（普朗克（18581947）生于基）生于基尔。尔。1879年

33、普朗克在慕尼黑大年普朗克在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕学获得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。由尼黑大学和基尔大学任教。由于量子论创立，普朗克获得于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。他的年诺贝尔物理学奖。他的父亲是一位杰出的法律教授。父亲是一位杰出的法律教授。普朗普朗 克家是德国人所具有的最克家是德国人所具有的最好品质的范例：诚恳，忠于职好品质的范例：诚恳，忠于职守，他的守，他的 业余爱好是音乐，在业余爱好是音乐，在这方面表现了专业艺术才干；这方面表现了专业艺术才干；另一项业余爱好是他一直坚持另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登到晚年的登 山运动。山运动。加热到不

34、同温度的物体发出不同颜色的光加热到不同温度的物体发出不同颜色的光 科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。1900 1900年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普朗克提出了学家普朗克提出了量子假说量子假说：辐射像物质一样，是由：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。具有能量的基本单位量子来实现的。近代物理学的重大进展近代物理学的重大进展伽利略（伽利略（17世纪初）：世纪初）：近代科学之父近代科学

35、之父 实验科学实验科学落体定律、匀速运动、匀加速运动落体定律、匀速运动、匀加速运动牛顿（牛顿（1687）：）：经典力学体系经典力学体系 近代自然科学的形成近代自然科学的形成特征特征:实验为基础实验为基础,数学为表达形式数学为表达形式爱因斯坦（爱因斯坦（19世纪）：相对论世纪）：相对论普朗克（普朗克（20世纪）：量子论世纪）：量子论由宏观到微观由宏观到微观奠定现代物理学基础奠定现代物理学基础课堂小结课堂小结 托勒密创造了一个宇宙，他持续了一千四托勒密创造了一个宇宙，他持续了一千四百年。牛顿也创造了一个宇宙，持续了三百百年。牛顿也创造了一个宇宙，持续了三百年。爱因斯坦又创造了一个宇宙，我还不能年。

36、爱因斯坦又创造了一个宇宙，我还不能告诉你们它会持续多久？告诉你们它会持续多久？爱因斯坦及相对论会是物理学的终极权威吗？爱因斯坦及相对论会是物理学的终极权威吗？萧伯纳萧伯纳1930科学是在对经典不断的科学是在对经典不断的继承继承和和理性理性的质疑中向前发展！的质疑中向前发展！在科学上，没有一个理论能够说得到了完全的在科学上，没有一个理论能够说得到了完全的“证明证明”，当新事实或新的观察结果出现时它必定有待于进一步的检验当新事实或新的观察结果出现时它必定有待于进一步的检验和审视。正是科学这一不断自我纠错的特性，使它成为人类和审视。正是科学这一不断自我纠错的特性，使它成为人类理解自然机制最为严谨也最

37、为有效的手段。理解自然机制最为严谨也最为有效的手段。科学的旅程科学的旅程亚里士多德亚里士多德牛顿经典力学牛顿经典力学爱因斯坦相对论爱因斯坦相对论示例一：中国主要是应用科学，是对生产经验的总结，实用性强，示例一：中国主要是应用科学，是对生产经验的总结，实用性强，重经验、综合和使用；西方近代科技属于理论科学，重实验、重经验、综合和使用；西方近代科技属于理论科学，重实验、分析和理论。分析和理论。说明：中国处于农耕经济，自然经济占主导地位，主要服务于农说明：中国处于农耕经济，自然经济占主导地位，主要服务于农业；西方资本主义经济发展，商品经济占主导地位，主要服务业；西方资本主义经济发展，商品经济占主导地

38、位，主要服务于市场和工业。于市场和工业。【合作探究】【合作探究】示例二：中国缺乏逻辑方法进行理论概括和分析，直接从现象中示例二：中国缺乏逻辑方法进行理论概括和分析，直接从现象中进行和智能体理论综合，处于对现象的描述阶段（感性认识阶进行和智能体理论综合，处于对现象的描述阶段（感性认识阶段），缺乏理性认识。而西方善于分析，把分析的时间上升到段），缺乏理性认识。而西方善于分析，把分析的时间上升到科学方法论的高度加以阐明，大都属于对事物规律和本质的探科学方法论的高度加以阐明，大都属于对事物规律和本质的探索，把系统观察和实验同严密的逻辑体系相结合，形成以实验索，把系统观察和实验同严密的逻辑体系相结合，形

39、成以实验事实为根据的系统的科学理论。事实为根据的系统的科学理论。说明：中西方政治制度和传统思想存在差距，中国处于专制社会，说明：中西方政治制度和传统思想存在差距，中国处于专制社会，思想受到禁锢，没有破除迷信神学的动力。西方确立了资本主思想受到禁锢，没有破除迷信神学的动力。西方确立了资本主义制度，为科技发展提供了良好的社会环境和制度保障，理性义制度，为科技发展提供了良好的社会环境和制度保障，理性主义确立和思想解放促进了近代自然科技的发展和进步。主义确立和思想解放促进了近代自然科技的发展和进步。【合作探究】【合作探究】示例三：中国是传统科技，没有摆脱专制思想的束缚，也没有发示例三：中国是传统科技，

40、没有摆脱专制思想的束缚，也没有发展成为近代科学技术，在近代落后于世界；西方发展为近代科展成为近代科学技术，在近代落后于世界；西方发展为近代科学技术，为资本主义反封建斗争提供了物质条件。学技术，为资本主义反封建斗争提供了物质条件。说明：中国没有殖民扩张，闭关自守，思想保守，阻碍了中国和说明：中国没有殖民扩张，闭关自守，思想保守，阻碍了中国和世界的交流，包括科技的交流和发展。加上自然经济分散、封世界的交流，包括科技的交流和发展。加上自然经济分散、封闭的特性，使科技发展缺少应有的动力；西方殖民扩张，市场闭的特性，使科技发展缺少应有的动力；西方殖民扩张，市场的开拓和扩大，资本主义生产关系产生，对科技提出了更高的的开拓和扩大，资本主义生产关系产生，对科技提出了更高的要求，成为发展的巨大动力，带动了科技的发展和进步。要求，成为发展的巨大动力，带动了科技的发展和进步。【合作探究】【合作探究】