1、物理学的重大进展一、一、物理学的发展历程物理学的发展历程阿斯科里阿斯科里，意大利科学家，因其认为大地是大地是球形球形的，并提出了“地球地球”的概念，1327年被宗教裁判所处以火刑。宗教裁判所处以火刑。布鲁诺布鲁诺，意大利科学家，因其宣扬日心说和宇宙无限日心说和宇宙无限，1600年被宗教裁判所判为宗教裁判所判为“异端异端”烧死烧死在罗马鲜花广场。1.力是维持物体运动的原因。2.物体的下落速度与质量有关。亚里士多德（一）物理学的大厦（一）物理学的大厦一、一、近代近代物理学物理学诞生的背景诞生的背景1、思想因素：、思想因素：2、经济因素、经济因素：3、科学家个人因素：、科学家个人因素：文艺复兴解放文
2、艺复兴解放了人们思想了人们思想资本主义发展提供物质基础资本主义发展提供物质基础科学家勇于探索精神力是维持运动状态的原因。力是改变运动状态的原因。物体的下落速度与质量有关。自由落体定律。伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。爱因斯坦“开创开创”：开创了以开创了以实验事实实验事实为根据并具有为根据并具有严密严密逻辑逻辑体系的近代科学。体系的近代科学。“奠基奠基”：为经典力学的创立和发展奠定了基础。为经典力学的创立和发展奠定了基础。第一个第一个“苹果苹果”诱惑了夏娃，使人类有了智慧之源诱惑了夏娃，使人类有了智慧之源第二个第二个“苹果苹果”砸醒
3、了牛顿，使人类有了近代科学砸醒了牛顿，使人类有了近代科学第三个第三个“苹果苹果”成就了乔布斯，使人类有了精彩生活成就了乔布斯，使人类有了精彩生活“三个苹果三个苹果”改变了世界改变了世界2、牛顿牛顿实验实验+数学数学阅读阅读P55面第一段内容，思考两面第一段内容，思考两个问题：个问题：1、经典力学经典力学形成形成的的标志、内容是标志、内容是什么什么？2、经典力学、经典力学的创立带来了怎样的影响？的创立带来了怎样的影响？2.万有引力定律万有引力定律任何任何物体都有吸引力，两个物体都有吸引力，两个物体物体之间吸引力的大小，与它们的质之间吸引力的大小，与它们的质量的乘积成正比，而与它们中心量的乘积成正
4、比，而与它们中心之间之间的距离的平方成反比，并作用的距离的平方成反比，并作用于两于两个物体个物体的连线方向上。的连线方向上。内容：内容：1.物体物体运动三大定律运动三大定律牛顿第一定律（惯性定律）：牛顿第一定律（惯性定律）：牛顿第二定律牛顿第二定律（加速度定律）：（加速度定律）：牛顿第三定律牛顿第三定律（作用力与反作用力定律）：（作用力与反作用力定律）：每每一个作用总有一个相等的反作用和它相对抗一个作用总有一个相等的反作用和它相对抗标志：1687年，自然哲学的数学原理的发表标志着以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系（经典力学体系）的诞生。人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共
5、30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)经典力学显著特征一：人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)经典力学显著特征二：我已经把哲学的原理确定下来了，但这些原理不是哲学的，而是数学的。牛顿牛顿第二定律牛顿第二定律万有引力定律万有引力定律人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)经典力学的物理意义1.1.对对解释和预见解释和预见物理现象具有决定性物理现象具有决定性意义意义2.2.为为启蒙运动启蒙运
6、动奠定科学基础奠定科学基础3.3.使自然科学摆脱了使自然科学摆脱了神学神学的束缚的束缚人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。长期以来到，。长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了的好友哈雷用牛顿力学算出了16821682年出现的彗星的轨道年出现的彗星的轨
7、道，指出它的回归周期是，指出它的回归周期是75757676年，年，由此预言它将在由此预言它将在17581758年再次出现。年再次出现。17581758年这颗彗星果然如期出现年这颗彗星果然如期出现，并被命名，并被命名为哈雷彗星为哈雷彗星。人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)潮汐现象人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)19世纪世纪经典力学经典力学达到巅峰状态达到巅峰状态，经典物理学，经典物理学已经达到近乎完美已经达到近乎完美
8、的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：普朗克：普朗克：“老师，我准备把我的一生都老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！献给物理理论学！”老师：老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”思考思考:老师为什么会这样说？老师为什么会这样说？知道知道约里教授为什么这么说吗？约里教授为什么这么说吗？（二）、晴空下的阴霾（二）、晴空下的阴霾人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30
9、张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)动力学动力学理论（指代经典力学）断言理论（指代经典力学）断言，热和光都是，热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽却被两朵乌云遮蔽，显得，显得黯然失色了黯然失色了.问题：问题：两朵乌云分别指的是什么？两朵乌云分别指的是什么？二、晴空下的阴霾二、晴空下的阴霾人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)1、第一朵、第一朵乌云乌云问题：经典物理学无法问题：经典物理学无法解释物体解释
10、物体宏观高速宏观高速运动运动解决：爱因斯坦的相对论解决：爱因斯坦的相对论2、第二朵、第二朵乌云乌云问题：问题：经典力学无法解释经典力学无法解释微观微观粒子运动粒子运动解决：普朗克的量子解决：普朗克的量子理论理论人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)3 3、爱因斯坦爱因斯坦绝对时空到相对时空绝对时空到相对时空1.时间和空间都是相对的，是时间和空间都是相对的，是可以改变的。可以改变的。2.这种改变不仅取决于物质的这种改变不仅取决于物质的运动状况，也取决于物质本身运动状况，也取决于物质本身的分布状态。的分布状态。当
11、速度接近光速时当速度达到光速时：时间变慢钟慢效应长度变短尺缩效应质量增加物体变重钟表不走时间停止人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)时间是相对的，是可以改变的。时间是相对的，是可以改变的。材料：材料：“在未来的某一时间，有一对在未来的某一时间，有一对20岁的孪生兄岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以弟，弟弟乘宇宙飞船以29万千米万千米/秒的速度飞行，哥秒的速度飞行，哥哥留在地球上。哥留在地球上。50年后，哥哥已经是白发苍苍的老年后，哥哥已经是白发苍苍的老人，他去迎接回到地球的弟弟，却发现弟弟还是一人，他去迎接回到
12、地球的弟弟，却发现弟弟还是一个个30多岁的年轻人！原来，对于乘坐光速飞船的弟多岁的年轻人！原来，对于乘坐光速飞船的弟弟来讲，才刚刚过了十几年。弟来讲，才刚刚过了十几年。”虽然这违背了所有虽然这违背了所有的经验常识。但是实验却证实了这个理论。的经验常识。但是实验却证实了这个理论。问题：材料中的故事说明了什么理论？问题：材料中的故事说明了什么理论？人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)E=mc引力波:扭曲时间空间的波动相对论的相对论的应用应用人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中
13、历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)关系：批判、继承、发展关系：批判、继承、发展相对论与经典力学的关系相对论与经典力学的关系人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)4 4、普朗克普朗克连续无跳跃到不连续跳跃连续无跳跃到不连续跳跃 物物体在发射体在发射辐射辐射与吸收辐射时与吸收辐射时能量能量的交换的交换和变化是以和变化是以不连续不连续的方式进行的，是以一定数的方式进行的，是以一定数量值的整数倍量值的整数倍跳跃式变化跳跃式变化的。在辐射的发射和的。在辐射的发射和吸收过程中，能量不是无限可分的，而是有
14、一吸收过程中，能量不是无限可分的，而是有一个最小的份额单元个最小的份额单元“量子量子”。“自然界无跳跃自然界无跳跃”量子假说量子假说人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)量子论给我们的生活带来了哪些影响？量子论给我们的生活带来了哪些影响？太阳能电池太阳能电池液晶电视
15、液晶电视笔记本电脑笔记本电脑人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)（1 1）相对论和量子论一起构成现代物理学的基）相对论和量子论一起构成现代物理学的基础。础。相对论和量子论的意义相对论和量子论的意义（2 2）弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世）弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，推动物理学自身的进步界方面的不足，推动物理学自身的进步 （3 3）开阔了人们的视野，改变了人们认识）开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式世界的角度和方式人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张
16、PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)学习学习探究一：为什么古代中国没有发展出科学体系？探究一：为什么古代中国没有发展出科学体系？经济：经济：政治：政治：思想：思想：对外政策：对外政策：自给自足的自给自足的小农经济小农经济严重地阻碍了科学的严重地阻碍了科学的发展发展君主专制君主专制统治对科学的束缚愈来愈严重，统治对科学的束缚愈来愈严重，明明清时期的八股取士，使中国古代科技发展缺清时期的八股取士，使中国古代科技发展缺乏必要的人才。乏必要的人才。重文轻技重文轻技和迷信落后思想阻碍了科学和迷信落后思想阻碍了科学发展发展闭关锁国闭关锁国政策的推行，是中国科学走向政策的推
17、行，是中国科学走向落后的一个重要落后的一个重要原因原因人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)材料二：谁材料二：谁企图在真理和认识的领域内要人们认为他是不可企图在真理和认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台。动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台。爱因斯坦爱因斯坦学习学习探究二：科学家体现了哪些人文精神探究二：科学家体现了哪些人文精神材料三：伏尔泰评价牛顿曾说道：材料三：伏尔泰评价牛顿曾说道：我们应当尊敬的是凭我们应当尊敬的是凭真理真理的力量统治人心的人，而不是依靠暴力来奴役人的的力量统治人心的人，而不是依靠暴力来奴役人的人；是人；是认识宇宙认识宇宙的人，而不是歪曲宇宙的人的人，而不是歪曲宇宙的人。材料一：材料一：“你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功。因为物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功。因为辛苦是获得一切的定律。辛苦是获得一切的定律。”牛顿牛顿人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)
