1、2023-2-6人教版高一历史必修三人教版高一历史必修三第四单元近代以来世界第四单元近代以来世界的科学发展历程第的科学发展历程第11课课物理学的重大进展课件物理学的重大进展课件第第11课课 物理学的重大进物理学的重大进展展一、经典力学一、经典力学1.近代物理学产生近代物理学产生发展概况发展概况中世纪中世纪基督教基督教地球中心说地球中心说哥白尼哥白尼1473-1543太阳中心说太阳中心说伽利略伽利略15641642自由落体定律自由落体定律开创近代科学开创近代科学牛顿牛顿1643-1727建立经典力学体系建立经典力学体系探究探究1：以经典力学为代表的近代科学产生的历史背景。：以经典力学为代表的近代
2、科学产生的历史背景。材料材料1 1414世纪以后，手工工场发展迅速，生产中的技术改造与机器的逐步采世纪以后，手工工场发展迅速，生产中的技术改造与机器的逐步采用，向人们提出很多新的问题，需要自然科学予以解决，以促进生产力的更大发用，向人们提出很多新的问题，需要自然科学予以解决，以促进生产力的更大发展。同时新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为宗教统治、展。同时新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为宗教统治、争取思想自由的理论武器。争取思想自由的理论武器。材料材料2 经过中世纪前期的漫长黑夜，自然科学逐渐复兴。资本主义生产方式经过中世纪前期的漫长黑夜，自然科学逐渐复兴。
3、资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。以及新的科学实验条件。新兴资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要自然科学自身发展的需要探究探究1：以经典力学为代表的近代科学产生的历史背景。：以经典力学为代表的近代科学产生的历史背景。材料材料3 文艺复兴反对盲从盲信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上文艺复兴反对盲从盲信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备。它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想取代封建统治作舆论准备。它打
4、破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。宗教改革摧毁了天主教基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁，对科学革命也产生了巨大的影响。在此期间，地理大发现也有重要会的精神独裁，对科学革命也产生了巨大的影响。在此期间，地理大发现也有重要意义。它以实践证实了地圆学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础。更重要意义。它以实践证实了地圆学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础。更重要的是它所引起的思想观念的革命，用实践突破了所谓经典知识界限，使人的思维方的是它所引起的思想观念的革命，用实践突破了所谓经典知
5、识界限，使人的思维方式从权威的盲目崇拜中解放出来。式从权威的盲目崇拜中解放出来。探究探究2.经典力学创立的影响经典力学创立的影响通过牛顿开辟的科学方法，人类可以在实验室里发现事物的真相和原理，揭示规律，然后运用这个原理从事于技术发明，最后再将技术转化为现实的生产力。牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。牛顿墓牛顿墓科学艺术科学艺术女神缪斯女神缪斯牛顿牛顿伏尔泰伏尔泰牛顿以他对天地万物的寥牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的理性的概括，彰显了
6、人的理性的伟大，暴露了宗教非理性伟大，暴露了宗教非理性的荒谬。的荒谬。伏尔泰伏尔泰科学科学之光之光理性之光理性之光 由于牛顿证明了地上的力学也能应用于天上的星球，人们由此发现，原来整个由于牛顿证明了地上的力学也能应用于天上的星球，人们由此发现，原来整个错综复杂、扑朔迷离的自然界，不过是一个按某种法则运转的巨大机械装置，而其错综复杂、扑朔迷离的自然界，不过是一个按某种法则运转的巨大机械装置，而其中并没有上帝的地盘。极富幻想天分的法国人还很自然的由自然界联想到人类社会。中并没有上帝的地盘。极富幻想天分的法国人还很自然的由自然界联想到人类社会。既然自然界有一个统一规律，那么人类社会也绝不会例外。既然
7、自然界有一个统一规律，那么人类社会也绝不会例外。世界文明史世界文明史 从最广泛的意义上来说，法是源于事物本性的必然关系。就此而言，一切存在从最广泛的意义上来说，法是源于事物本性的必然关系。就此而言，一切存在物各有其法。上帝有其法；物质世界有其法，人类有其法。物各有其法。上帝有其法；物质世界有其法，人类有其法。孟德斯鸠论法的精神孟德斯鸠论法的精神阅读教材阅读教材“资料回放资料回放”体会其含义。体会其含义。Nature and natures laws lay Nature and natures laws lay hid in night;God said Let hid in night;Go
8、d said Let Newton be and all was light.Newton be and all was light.此情形并未能持久，此情形并未能持久，魔鬼喝道：魔鬼喝道：“嗬！嗬！让爱因斯坦问世！让爱因斯坦问世！”世界又变得难以捉摸。世界又变得难以捉摸。英国现代派诗人英国现代派诗人 J.CJ.CSquireSquire二、相对论的创立二、相对论的创立 经典物理学是以经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象质为研究对象的，在这里，的，在这里，时间和空间时间和空间被认为是被认为是绝对绝对的，是与物质运动无关的因素。似乎宇宙间存在着一的，
9、是与物质运动无关的因素。似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟，在任何情况下，它的速率永远个永远走动着的大钟，在任何情况下，它的速率永远都是相同的，世界上的一切运动在时间上都以它为度都是相同的，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。量标准。因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。学的某些结论就变得不准确。“物理学危机物理学危机”相对论的比喻：相对论的比喻：为了对这一深奥的理论做通俗的说为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风
10、趣地对一名男青年明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：说：“我打个比方，比如你屁股坐在火我打个比方，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，同样的时间你觉得哪一个更爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？长？”男青年说：男青年说：“当然坐在火炉上烤当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。的时间觉得长久。”爱因斯坦说：爱因斯坦说：“这这就是我的相对论内容。就是我的相对论内容。”相对论打破了牛顿以来传统的绝对时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。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牛顿力学反映的是宏观物
11、体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继继承和发展。承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体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。低速运动状态），包括在相对论体系中。相对论和经典力学的关系相对论和经典力学的关系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。对对 话话 1919世纪经典物理学达到巅峰状态，世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近在人们心目中，经典物理学已经达
12、到近乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：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。一生都献给这门学科，太可惜了。”普朗克普朗克（1858185819471947）是近代德国伟大的是近代德国伟大的物理学家，量子论物理学家，量子论的奠基人，曾获得的奠基人，曾获得19181918年诺贝尔物理年诺贝尔物理学
13、奖。学奖。三、量子论的诞生与发展三、量子论的诞生与发展1.1.背景：背景：电子和放射线的发现，打开了原子的大门电子和放射线的发现，打开了原子的大门 微观粒子的运动不能用经典力学原理说明微观粒子的运动不能用经典力学原理说明2 2、诞生：、诞生：19001900年，德国年，德国普朗克普朗克提出量子假说提出量子假说3 3、发展：、发展：爱因斯坦利用量子理论成功解释光电效应爱因斯坦利用量子理论成功解释光电效应 玻尔提出了有关原子的量子理论玻尔提出了有关原子的量子理论 2020世纪世纪3030年代，量子力学建立年代，量子力学建立4 4、影响：、影响：经典力学经典力学、量子力学、量子力学相对论相对论经典力
14、学的经典力学的奠基奠基1717世纪初世纪初经典力学的经典力学的建立建立1717世纪后期世纪后期相对论相对论2020世纪初世纪初量子论量子论2020世纪初世纪初伽利略伽利略（意）（意）牛顿牛顿（英）（英）爱因斯坦爱因斯坦（德）（德）普朗克普朗克（德）（德）2 2、海王星的发现是根据、海王星的发现是根据A A、哥白尼日心说的推算、哥白尼日心说的推算 B B、牛顿理论的推测、牛顿理论的推测C C、法拉第演说计算、法拉第演说计算 D D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示 1、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法 A.B.C.D.
