1、第四单元 近代以来世界的科学发展历程第11课 物理学的重大进展人民教育出版社 高中必修三 科学勃兴 进展辉煌转化生产 科技革命文艺复兴 思想解放经典力学、相对论和量子论、进化论三次科学技术革命科技历程人民教育出版社 高中必修三 回顾中世纪的神学世界观对人们思想认识的束缚一、近代物理学经典力学思考:经典力学体系建立的历史背景是什么?思想条件:经济条件:主观条件:文艺复兴的推动资本主义经济的发展科学家的探索人民教育出版社 高中必修三 成就:经典力学体系的建立阅读教材54-55,思考:经典力学体系的建立过程中哪两位科学家起到了关键的作用?他们在科学研究领域有哪些成就?一、近代物理学经典力学人民教育出
2、版社 高中必修三 1、奠基伽利略科学研究领域的成就:(3)开创近代科学的研究方法:观察实验和逻辑论证(1)物理学:力与运动状态的关系,自由落体定律(2)天文学:自制望远镜,证实了“日心说”人民教育出版社 高中必修三 对地球认识的变化人民教育出版社 高中必修三 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。伽利略的折射式望远镜伽利略的手稿人民教育出版社 高中必修三 2、建立牛顿(2)建立起以实验为基础以数学为表达形式的牛顿力学体系,即经典力学体系。(1)1687年,出版自然哲学的数学原理,提出运动三大定律和万有引力定律。科学研究领域的成就:物体运动+天体运动
3、人民教育出版社 高中必修三 依据牛顿的相关理论,科学家于1781年发现“天王星”,1846年又发现“海王星”。人民教育出版社 高中必修三 推动了生产力的进步和资本主义的发展。冲击了宗教神学,推动了启蒙运动的发展和思想解放。3、经典力学体系的影响(3)经济发展:(1)自然科学:(2)思想认识:标志着经典力学的形成和自然科学的形成,推动了物理学自身的发展,促进了近代自然科学的进步,为海王星、冥王星等的发现奠定了理论基础。人民教育出版社 高中必修三 19世纪科学飞速发展,经典力学体系的无法解释一些新问题。探究:近代物理学发展到现代物理学的历史背景?二、现代物理学相对论和量子论人民教育出版社 高中必修
4、三 自身局限:思想条件:主观条件:宏观、低速、绝对时空观生产力的进一步发展(两次工业革命)科学家的探索精神(怀疑、求真)启蒙运动的影响(理性主义)经济条件:自身需要:研究领域的拓展 物理学危机1、现代物理学产生的历史背景人民教育出版社 高中必修三 2、成就之一:相对论探究:爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破?(1)1905年,爱因斯坦提出狭义相对论和光速恒定假 设。(质量、空间、时间随着运动速度的变化而 变化,即尺缩效应和钟慢效应。)(2)1916年,爱因斯坦提出广义相对论(时间和空间 的结构和性质不仅取决于物体的运动状态,也取 决于物质本身的分布状态,即时空可以扭曲。)人民教育出版社 高中
5、必修三 狭义相对论:打破了绝对时空观,同时也适用于物体高速运动状态经典力学的局限:适用于低速运动状态绝对时空观广义相对论进一步深化了对时间、空间和引力现象的认识人民教育出版社 高中必修三 经典力学狭义相对论广义相对论影响:否定了经典力学的绝对时空观,弥补了经典力学在宏观物体高速运动研究的不足。人民教育出版社 高中必修三 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,他否定了经典力学的绝对时空论,从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观,深刻揭示了时间和空间的本质属性。(2)发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在相对论力学之中,推动物理学发展到了新的高度。人民教育出版社 高中必修三
6、 3、成就之二:量子论量子论提出的历史背景是什么?理论条件:电子和放射线的发现人们的科学思想进一步提升思想条件:经济条件:社会经济迅速发展,社会生产力的需求人民教育出版社 高中必修三 量子论的发展历程 1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说。爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应;玻尔提出了有关原子的量子理论;20世纪30年代,量子力学建立。(1)诞生:(2)发展:人民教育出版社 高中必修三 量子论的重要影响(1)使人类对微观世界的认识取得重大进步,是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一;(2)量子论与相对论共同构成现代物理学的基础,弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足;(3)改变了人们认识世界的角度和方式。