2018-2019學(xué)年高中歷史 專題七 近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌 第1課 近代物理學(xué)的奠基人和革命者課件 人民版必修3.ppt

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專題七近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌,時(shí)空坐標(biāo),學(xué)習(xí)本專題，一要注意從整體上進(jìn)行“抓線串點(diǎn)”，即抓住近代以來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這一基本線索，從物理學(xué)、生物學(xué)、蒸汽機(jī)的改進(jìn)和電氣技術(shù)的應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)的誕生四個(gè)方面掌握本專題的內(nèi)容；二要聯(lián)系物理學(xué)、生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)全方位剖析科技發(fā)展給人類社會(huì)帶來的巨大進(jìn)步。,學(xué)習(xí)指導(dǎo),,,第1課,近代物理學(xué)的奠基人和革命者,學(xué)習(xí)目標(biāo),內(nèi)容索引,,基礎(chǔ)認(rèn)知學(xué)習(xí)思考,,,深化探究核心突破,鞏固練習(xí)隨堂反饋,基礎(chǔ)認(rèn)知學(xué)習(xí)思考,一、認(rèn)識(shí)史上的飛躍1.背景：意大利科學(xué)家伽利略創(chuàng)立了，推翻了亞里士多德的學(xué)說。2.創(chuàng)立(1)17世紀(jì)末，英國科學(xué)家牛頓得出了慣性定律和加速度定律，又總結(jié)出作用力和反作用力定律。牛頓的構(gòu)成了近代力學(xué)體系的基礎(chǔ)，成為整個(gè)近代物理學(xué)的重要支柱。(2)牛頓成功地導(dǎo)出了萬有引力定律。(3)1687年，牛頓撰寫的《》出版，標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系的初步建立。,自由落體定律,運(yùn)動(dòng)三定律,自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理,3.意義(1)牛頓的力學(xué)體系完成了人類對(duì)認(rèn)識(shí)史上的第一次理論大綜合。(2)它的確立使和天文學(xué)在理論上達(dá)到了相當(dāng)完備的程度，同時(shí)也在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用和驗(yàn)證。,自然界,力學(xué),1.伽利略在天文學(xué)領(lǐng)域取得了什么主要成就？為什么人們贊譽(yù)伽利略為“近代科學(xué)之父”？,提示,學(xué)習(xí)思考,提示(1)成就：伽利略觀察星體，證明了哥白尼“日心說”的正確性。(2)原因：伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律，開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)，為后來經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。,2.(教材第121頁學(xué)習(xí)思考)牛頓力學(xué)體系的建立為什么會(huì)引起人類認(rèn)識(shí)上的巨大飛躍？,提示,提示(1)牛頓的力學(xué)體系對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做出了系統(tǒng)的、合理的說明，完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的第一次理論大綜合。(2)牛頓的萬有引力定律不但適用于整個(gè)太陽系，而且適用于一切天體運(yùn)動(dòng)以及宇宙中的所有物體。(3)使力學(xué)和天文學(xué)在理論上達(dá)到了相當(dāng)完備的程度，同時(shí)也在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用和驗(yàn)證。(4)使科學(xué)擺脫了封建神學(xué)的束縛而不斷向前發(fā)展。,二、驅(qū)走烏云的太陽1.誕生和發(fā)展(1)1879年，奧地利物理學(xué)家斯蒂芬發(fā)現(xiàn)黑體輻射的總能量與其溫度之間的定量關(guān)系。(2)1900年，提出了量子概念，并在《關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論》中對(duì)這一思想進(jìn)行了闡述，標(biāo)志著量子理論的誕生。,普朗克,(3)1905年，德國科學(xué)家愛因斯坦用量子理論成功地解釋了光電效應(yīng)，得出了光具有的結(jié)論。(4)1923年，法國物理學(xué)家德布羅意提出物質(zhì)波理論。(5)數(shù)年后，奧地利、德國的物理學(xué)家建立了量子力學(xué)。,波粒二象性,2.影響量子理論讓人們從根本上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念，使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)的觀念都發(fā)生了重大變革。,,歷史認(rèn)識(shí)量子理論及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的量子力學(xué)，極大地促進(jìn)了原子物理、固體物理、原子核物理等學(xué)科的發(fā)展，標(biāo)志著人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到微觀世界，開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。,3.量子理論產(chǎn)生與發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)怎樣的過程？其對(duì)物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了怎樣的影響？,學(xué)習(xí)思考,提示,提示(1)過程：1879年斯蒂芬發(fā)現(xiàn)黑體輻射的總能量與其溫度之間的定量關(guān)系；1900年普朗克發(fā)表關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論，標(biāo)志著量子理論的誕生。(2)影響：標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)開始從宏觀世界深入到微觀世界；從根本上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念，使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)的觀念都發(fā)生了重大變革。,三、愛因斯坦的“時(shí)空”1.主要內(nèi)容(1)狹義相對(duì)論：1905年，愛因斯坦發(fā)表了《》一文，創(chuàng)立了狹義相對(duì)論。認(rèn)為時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。(2)廣義相對(duì)論：1916年，愛因斯坦建立了。第一次闡述了四維時(shí)空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想。,論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué),廣義相對(duì)論,2.意義(1)是對(duì)近代物理學(xué)理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時(shí)間的可變性，而且說明，無論是空間還是時(shí)間都不可能單獨(dú)發(fā)生變化，其改變與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)密不可分。(2)是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對(duì)整個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。(3)相對(duì)論同一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。,量子理論,,易混易錯(cuò)愛因斯坦的相對(duì)論只是否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，并沒有否定整個(gè)牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)是力學(xué)體系的基礎(chǔ)，是相對(duì)論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例。相對(duì)論發(fā)展了牛頓力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀。,4.愛因斯坦的相對(duì)論和牛頓力學(xué)之間具有怎樣的關(guān)系。,提示,提示(1)牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，而相對(duì)論反映的是物體高速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律；(2)相對(duì)論否定了牛頓力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，同時(shí)也繼承和發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對(duì)論之中。,學(xué)習(xí)思考,深化探究核心突破,主題物理學(xué)的發(fā)展及成就,1.牛頓經(jīng)典力學(xué)成就史料一下面是兩幅紀(jì)念牛頓的郵票,[教你讀史]圖一是萬有引力定律，圖二為人類發(fā)現(xiàn)海王星，這說明牛頓的經(jīng)典力學(xué)理論具有驚人的預(yù)見性。,[問題思考]兩幅圖中，圖一反映了牛頓力學(xué)的什么成果？圖二體現(xiàn)了這一成果的運(yùn)用所取得的成就是什么？說明了什么？,提示,提示圖一反映的是萬有引力定律。圖二是指海王星的發(fā)現(xiàn)。說明了牛頓力學(xué)具有驚人的預(yù)見性和巨大的理論指導(dǎo)意義。,史料二英國著名詩人亞歷山大蒲伯曾寫過一首贊美牛頓的詩：①自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里。上帝說：“讓牛頓去吧！”于是一切成為光明。藝術(shù)家筆下的②牛頓像神一樣在制定宇宙規(guī)律,[教你讀史]①表明由于受基督教神學(xué)的統(tǒng)治，科學(xué)被極大的束縛；②說明牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)，實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次理論大綜合，在科學(xué)史和思想史上有重要地位。,提示,[問題思考]為什么說牛頓以前“自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里”？牛頓是怎樣讓“一切成為光明”的？,提示牛頓以前的中世紀(jì)歐洲，基督教神學(xué)統(tǒng)治一切，實(shí)行愚民政策；人們普遍認(rèn)為一切都是上帝創(chuàng)造的，都是不可知的。牛頓的經(jīng)典力學(xué)將天體的運(yùn)動(dòng)和地球上物體的運(yùn)動(dòng)概括在同一理論之中，能夠完整地解釋天體和地球上的一切現(xiàn)象，揭示了自然界的規(guī)律。從此，科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展，同時(shí)也打擊了神學(xué)，促進(jìn)了人們思想的進(jìn)一步解放。,2.量子理論史料英國著名物理學(xué)家湯姆生在展望20世紀(jì)物理學(xué)前景時(shí)講道：“動(dòng)力理論肯定了熱和光是運(yùn)動(dòng)的兩種方式，現(xiàn)在，它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了。”他所說的第二朵“烏云”，尤以黑體輻射理論出現(xiàn)的“紫外災(zāi)難”最為突出。,[教你讀史]19世紀(jì)末，物理學(xué)得到了進(jìn)一步發(fā)展，“黑體輻射”問題成為當(dāng)時(shí)物理學(xué)的“兩朵烏云”之一，也引導(dǎo)人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)量子力學(xué)。,[問題思考](1)驅(qū)走第二朵“烏云”的太陽指什么？,提示,提示指物理學(xué)上的量子理論。,(2)這一理論的提出有何重大意義？,提示量子理論提出的意義：一是使人類對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步；二是它們不僅對(duì)物理科學(xué)本身，對(duì)自然科學(xué)，而且對(duì)整個(gè)人類的思維都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。,3.相對(duì)論的創(chuàng)立史料有一次，愛因斯坦與卓別林同時(shí)出席一個(gè)宴會(huì)，他們都受到熱烈歡迎。卓別林笑著說：“大家歡迎我是因?yàn)樗麄兌寄芾斫馕?，大家歡迎你是因?yàn)樗麄兌疾焕斫饽?。?[教你讀史]史料中“因?yàn)樗麄兌疾焕斫饽恪闭f明相對(duì)論的深?yuàn)W，與日常生活經(jīng)驗(yàn)相悖。,[問題思考](1)相對(duì)論與日常經(jīng)驗(yàn)相悖，但在物理學(xué)上卻非常合理，這給我們什么啟示？,提示,提示這就提醒我們，不要被常識(shí)和日常經(jīng)驗(yàn)所蒙蔽，常識(shí)并不一定是正確的，要學(xué)會(huì)辯證地看問題。同時(shí)也說明人們對(duì)任何新生事物的認(rèn)識(shí)都有一個(gè)極其艱難的過程。,(2)為什么說相對(duì)論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命？,提示它否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。它也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對(duì)論力學(xué)之中，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。,牛頓經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論和量子論三者之間的關(guān)系(1)牛頓力學(xué)的創(chuàng)立為相對(duì)論的提出奠定了基礎(chǔ)。(2)相對(duì)論是對(duì)牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展，否定了牛頓力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，將牛頓力學(xué)概括在相對(duì)論力學(xué)之中，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。(3)量子論和相對(duì)論的提出，使人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)深入到微觀領(lǐng)域和宏觀宇宙世界，彌補(bǔ)了經(jīng)典物理學(xué)的缺點(diǎn)。量子論和相對(duì)論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。(4)三者是繼承與發(fā)展的關(guān)系，一起推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。,史論總結(jié),記知識(shí)綱要,課堂小結(jié),背核心術(shù)語,1.伽利略的杰出成就為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端；牛頓力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成，是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。2.愛因斯坦的相對(duì)論并沒有完全否定牛頓的力學(xué)體系，而應(yīng)理解為相對(duì)論發(fā)展了牛頓力學(xué)，將牛頓力學(xué)概括在相對(duì)論力學(xué)之中，牛頓力學(xué)只是相對(duì)論力學(xué)在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的一個(gè)特例。,鞏固練習(xí)隨堂反饋,1.觀察下圖，據(jù)圖可以得出西方近代自然科學(xué)發(fā)展的主要特點(diǎn)是A.生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)B.實(shí)用性技術(shù)應(yīng)用性強(qiáng)C.科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)的研究方法D.重視經(jīng)驗(yàn)綜合，輕視理論研究,答案,1,2,3,4,5,√,解析,伽利略做過實(shí)驗(yàn)的比薩斜塔牛頓觀察蘋果落地,解析伽利略在比薩斜塔所做的物體落地實(shí)驗(yàn)和牛頓觀察蘋果落地都是科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)的研究方法，A、B、D符合中國古代科技發(fā)展的特點(diǎn)，而非近代西方科技的特點(diǎn)。故本題選C。,1,2,3,4,5,2.中秋時(shí)節(jié)是錢塘潮的最佳觀賞期，潮起潮落，美麗壯觀。蘇東坡有“八月十八潮，壯觀天下無”的名句。下列哪位科學(xué)家的理論可以用來解釋錢塘潮的壯觀景象A.伽利略的自由落體定律B.牛頓的萬有引力定律C.普朗克的量子理論D.愛因斯坦的相對(duì)論,答案,√,1,2,3,4,5,解析由于月球和太陽的引潮力作用，使海洋水面發(fā)生周期性漲落的潮汐現(xiàn)象。牛頓的萬有引力定律可以對(duì)潮汐現(xiàn)象作出科學(xué)的解釋。,解析,3.19世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)被譽(yù)為“一座莊嚴(yán)雄偉的建筑體系和動(dòng)人心弦的美麗殿堂”，然而到了19世紀(jì)末20世紀(jì)初它卻風(fēng)光不再。使“美麗殿堂”風(fēng)光不再的主要原因是A.牛頓力學(xué)體系缺乏科學(xué)基礎(chǔ)B.它不能解釋物理學(xué)的所有問題C.人們不再重視科學(xué)研究D.相對(duì)論和量子論的誕生,答案,解析,√,1,2,3,4,5,解析19世紀(jì)末20世紀(jì)初牛頓力學(xué)體系“風(fēng)光不再”，動(dòng)搖它的是量子論和相對(duì)論。相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，將牛頓的力學(xué)概括在相對(duì)論力學(xué)當(dāng)中；量子論使人類的認(rèn)識(shí)深入微觀世界，與相對(duì)論構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。A、C說法錯(cuò)誤；B不是主要原因。故選D。,1,2,3,4,5,4.“使人類克服了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)，對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)展”指的是A.牛頓力學(xué)體系的建立B.進(jìn)化論的提出C.自由落體定律的提出D.量子論的提出,答案,1,2,3,4,5,√,解析抓住“微觀世界”這一題眼，結(jié)合“克服了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)”這個(gè)前提，進(jìn)行分析判斷。A、C兩項(xiàng)屬于經(jīng)典物理學(xué)成就，B項(xiàng)為生物學(xué)成就，均可排除，只有D項(xiàng)正確。,解析,5.“根據(jù)這一理論，將時(shí)間和空間說成是絕對(duì)的是沒有意義的，因?yàn)閷?duì)這兩種范疇的測(cè)量通常隨著觀察者的運(yùn)動(dòng)而改變。……對(duì)于門外漢來說，這些觀點(diǎn)——通常用不能理解的數(shù)學(xué)公式解釋——表明科學(xué)已經(jīng)達(dá)到了能被人類所知的界限?！鄙鲜觥袄碚摗钡闹饕饬x是A.開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的近代科學(xué)B.預(yù)見海王星存在的準(zhǔn)確性C.彌補(bǔ)經(jīng)典力學(xué)對(duì)時(shí)空認(rèn)識(shí)的不足D.發(fā)現(xiàn)能量輻射的運(yùn)動(dòng)原則,答案,√,1,2,3,4,5,解析,解析題干材料“將時(shí)間和空間說成是絕對(duì)的是沒有意義的”“對(duì)這兩種范疇的測(cè)量通常隨著觀察者的運(yùn)動(dòng)而改變”反映了愛因斯坦的相對(duì)論，A項(xiàng)是伽利略的貢獻(xiàn)，B項(xiàng)是牛頓萬有引力定律的預(yù)見性，C項(xiàng)是相對(duì)論對(duì)經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展，D項(xiàng)是量子論的貢獻(xiàn)，故選C項(xiàng)。,1,2,3,4,5,本課結(jié)束,