高中歷史 第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展課件5 新人教版必修3.ppt

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主要從三個(gè)領(lǐng)域介紹—— ⑴物理學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展； ⑵生物學(xué)關(guān)于人類生命的起源 ⑶三次科技革命的成果及對社會(huì)發(fā)展的影響。,第四單元 近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程,,第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展,下落的蘋果,升空的“神五”,,判天地之美，析萬物之理。 ——莊子,探究： 他們分別是什么人？有什么貢獻(xiàn)？,一．經(jīng)典力學(xué),1、產(chǎn)生背景：,（1）文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的影響,（2）伽利略的貢獻(xiàn)及作用,伽利略（1564—1642），偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。他第一個(gè)把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測，出版了《星空使者》一書。1632年，他出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，把哥白尼的學(xué)說推到了最終勝利的階段。,伽利略出生于比薩一個(gè)沒落貴族家庭。17歲進(jìn)比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)，但他對物理和數(shù)學(xué)很有興趣。他做了大量的實(shí)驗(yàn)和研究工作，首次用自制的天文望遠(yuǎn)鏡細(xì)心地觀察了天體，宣告了和哥白尼學(xué)說完全相符的結(jié)論。伽利略把他在望遠(yuǎn)鏡中所觀察到的壯麗景象，到處宣傳，并用觀察到的事實(shí)和力學(xué)原理作了嚴(yán)密的論證，進(jìn)一步維護(hù)和發(fā)展了哥白尼的體系。,教會(huì)向伽利略發(fā)出多次警告，但是他無視這一警告，發(fā)表了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》的巨著，從實(shí)踐和理論的高度批駁了地球中心說。伽利略的“異端”活動(dòng)引起了教會(huì)的恐慌，羅馬教皇向宗教裁判所帶頭提出控訴，于是這位體弱抱病的科學(xué)家被送進(jìn)了監(jiān)牢，遭到審訊，以至被終身軟禁。軟禁期間，他繼續(xù)研究物理學(xué)，寫出《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》。,伽利略受審,一．經(jīng)典力學(xué),1、產(chǎn)生背景：,（1）文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的影響,（2）伽利略的貢獻(xiàn)及作用,貢獻(xiàn):①認(rèn)識(shí)到……觀察和實(shí)驗(yàn) ②實(shí)驗(yàn)證實(shí)外力……原因 ③發(fā)現(xiàn)自由落體定律等 ④制作天文望遠(yuǎn)鏡，觀察天體，證明日心說的正確性,作用:開創(chuàng)……,為……奠定基礎(chǔ),一．經(jīng)典力學(xué),1、產(chǎn)生背景：,2、牛頓經(jīng)典力學(xué)：,牛頓出生于英國的林肯郡，1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)三一學(xué)院，獲得學(xué)士學(xué)位。三年后又獲得文學(xué)碩士學(xué)位。牛頓曾經(jīng)長期擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長，他還擔(dān)任過英國議會(huì)議員，授予爵士稱號。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽(yù)。,牛頓（ 1642—1727）,牛頓是生活在地球上的影響最大的科學(xué)家之一。他是遺腹子，生于伽利略逝世的那一天。牛頓的背景為天才如何能在逆境中出人頭地提供了一個(gè)客觀范例。 牛頓少年時(shí)代即表現(xiàn)出手工制作精巧機(jī)械的才能。雖然他是個(gè)聰明伶俐的孩子，但并未引起他的老師們的注意。他在學(xué)校的成績不好，他體弱多病，性格靦腆。學(xué)習(xí)成績是班上倒數(shù)幾名，還經(jīng)常受頑皮學(xué)生的欺侮。直到有一次跟同學(xué)打架。據(jù)說那個(gè)男孩在牛頓的肚于上踹了一腳，于是牛頓把他狠狠地揍了一頓，并把他的鼻于摁在教堂的墻上蹭來蹭去。從此之后，牛頓便開始在班里嶄露頭角，尤其在制作模型上表現(xiàn)出心靈手巧 。 成年時(shí)，母親令其退學(xué)，因?yàn)橄Ｍ麅鹤映蔀橐幻錾霓r(nóng)夫。十分幸運(yùn)的是他的主要天賦不滿足于他在農(nóng)業(yè)方面發(fā)揮。他被證明不是一個(gè)好農(nóng)夫，干活漫不經(jīng)心，而且脾氣急躁。于是他又被送回學(xué)校， 18歲那年他進(jìn)入了劍橋大學(xué)，極快地通曉了當(dāng)時(shí)已知的自然與數(shù)學(xué)知識(shí)，之后轉(zhuǎn)入個(gè)人的專門研究。,牛頓（1642-1727） 著作：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》 （1687）他提出了物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的三大定律和萬有引力定律，創(chuàng)建牛頓力學(xué)體系。,一．經(jīng)典力學(xué),1、產(chǎn)生背景：,（1）基礎(chǔ): 伽利略的研究成果,（2）創(chuàng)立: 1687,《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》: 物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律,2、牛頓經(jīng)典力學(xué)：,（3）意義: 對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象，有決定意義,二．相對論的創(chuàng)立,1、創(chuàng)立背景：經(jīng)典力學(xué)無法解釋一些新問題,過去的物理學(xué)都以牛頓的理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。似乎宇宙間存在著一個(gè)永遠(yuǎn)走動(dòng)著的大鐘，在任何情況下，它的速率永遠(yuǎn)都是相同的，世界上的一切運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上都以它為度量標(biāo)準(zhǔn)。 經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)為研究對象的，在這里，時(shí)間和空間被認(rèn)為是絕對的，是與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的因素。因此，一旦物理學(xué)研究的這種基礎(chǔ)發(fā)生變化，如所研究的物質(zhì)是以光速或接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準(zhǔn)確。,,二．相對論的創(chuàng)立,1、創(chuàng)立背景：經(jīng)典力學(xué)無法解釋一些新問題,2、創(chuàng)立：20C初，愛因斯坦,愛因斯坦（1879—1955），1879年3月14日誕生在德國烏爾姆的一個(gè)猶太人家中。1894年舉家遷居意大利米蘭。1900年畢業(yè)于瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué)。1901年入瑞士國籍；1914年任柏林大學(xué)教授，1933年因受納粹迫害而移居美國，1940年入美國國籍，1955年4月18日逝世。 愛因斯坦被認(rèn)為是最富于創(chuàng)造力的科學(xué)家，他不但創(chuàng)立了相對論，還提出了光量子的概念，得出了光電效應(yīng)的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本質(zhì)，為量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。為此榮獲1921年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。同時(shí)，他還證明了熱的分子運(yùn)動(dòng)論，提出了測定分子大小的新方法。,然而就是這樣一位光彩奪目的人物，愛因斯坦年幼時(shí)也未顯出智力超群，相反，到了四歲多還不會(huì)說話，家里人甚至擔(dān)心他是個(gè)低能兒。在整個(gè)中小學(xué)時(shí)代卻常常被斥為“生性孤僻、智力遲鈍”，“心不在焉，想入非非”。中學(xué)畢業(yè)前夕，校方甚至斷言他未來將“一事無成”，勒令他退了學(xué)。16歲那年，他以同等學(xué)歷報(bào)考大學(xué)，盡管物理。數(shù)學(xué)成績很好，但由于需要死記硬背的科目考砸了鍋，只得名落孫山。第二年進(jìn)入大學(xué)后，他擅自“刷掉了”很多課程，只以“極大的興趣”去聽某些課和在家里自學(xué)。曾被數(shù)學(xué)教授稱為“懶狗”，曾因做實(shí)驗(yàn)出事故受到處分，還曾被物理教授認(rèn)為不適宜學(xué)物理而應(yīng)當(dāng)改行。,大學(xué)畢業(yè)時(shí)幾位同窗好友都留校當(dāng)了助教，他卻因得不到教授們的賞識(shí)而遭到了“畢業(yè)即失業(yè)”的命運(yùn)。這種種親身經(jīng)歷，使愛因斯坦對教育的總體印象一直不佳。正因?yàn)槿绱?，成名后的愛因斯坦通過自身的體驗(yàn)和長期的觀察，形成了一種與眾不同的教育觀點(diǎn)。 “知識(shí)是死的；而學(xué)校卻要為活人服務(wù)?！边@是愛因斯坦對于學(xué)校教育的基本看法。他反對把學(xué)校僅僅看做是傳授知識(shí)的工具，更反對把學(xué)生“當(dāng)作死的工具來對待”。他認(rèn)為：“學(xué)校的目的始終應(yīng)當(dāng)是：青年人在離開學(xué)校時(shí)，是作為一個(gè)和諧的人，而不是作為一個(gè)專家?！?成功的秘訣,一個(gè)愛說廢話而不愛用功的青年，整天纏著大科學(xué)家愛因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一 個(gè)公式給他：A＝x＋y＋z 愛因斯坦解釋道：“A代表成功，x代表艱苦的勞動(dòng)，y代表正確的方法……” “z代表什么？”青年迫不及待地問?！按砩僬f廢話?！睈垡蛩固拐f,作為科學(xué)家的愛因斯坦，他是窺見上帝秘密的人；作為思想家的愛因斯坦，他是窺見人間秘密的人。,有高度社會(huì)責(zé)任感的人，通常是具有良心的智識(shí)者。讓我們輕輕地伸出我們的手，撫摸一下愛因斯坦的滾燙的良心：1939年8月2日，愛因斯坦出于對人類命運(yùn)的極大關(guān)注，寫信給羅斯福總統(tǒng)建議美國務(wù)必?fù)屧诜ㄎ魉沟聡爸圃斐鲈訌?；后來，?dāng)原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認(rèn)一生最大錯(cuò)誤就是建議研制原子彈。他痛心地說，“早知如此，我寧可當(dāng)個(gè)修表匠！”愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表了人類良知的高度，是人類良心發(fā)出的最強(qiáng)音。聽愛因斯坦的自責(zé)之聲，我們明白人類良知之寶貴,請記住愛因斯坦的話吧：“沒有能獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的有創(chuàng)造性的個(gè)人，社會(huì)的向上發(fā)展是不可想象的?！?在２０世紀(jì)思想家的畫廊中，愛因斯坦，就是公正、善良、真理的化身。他的品格與天地日月相爭輝，他的科學(xué)貢獻(xiàn)，人類將萬世景仰。,1955年 4月18日因主動(dòng)脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)?，不立紀(jì)念碑。火化時(shí)按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠(yuǎn)對人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執(zhí)行者用歌德悼念席勒的詩結(jié)束了那樸素的葬禮： 我們?nèi)极@益不淺， 全世界都感謝他的教誨； 那專屬他個(gè)人的東西， 早已傳遍廣大人群。 他像行將隕滅的彗星， 光華四射， 把無限的光芒同他的光 芒永相連結(jié)。 他的主治醫(yī)生賀維博士認(rèn)為如此偉大的大腦，應(yīng)該進(jìn)行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來，并切成200片帶走。但至今沒有結(jié)論。,愛因斯坦 （1879-1955） 1905-1915年 提出了相對論，發(fā)展了牛頓力學(xué)。,二．相對論的創(chuàng)立,1、創(chuàng)立背景：經(jīng)典力學(xué)無法解釋一些新問題,狹義相對論，廣義相對論,（1）是……重大革命,（2）否定了……,2、創(chuàng)立：20C初，愛因斯坦,3、意義：,（3）發(fā)展了……,（4）推動(dòng)了……,相對論和經(jīng)典力學(xué)有何關(guān)系？,1、相對論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀； 2、相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例； 3、牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導(dǎo)著人們的物理學(xué)思想。,三．量子論的誕生與發(fā)展,1、背景：,（1）19C末-20C初,…深入到原子內(nèi)部,（2）微觀的粒子運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)來解釋,2、誕生: 1900,德國物理學(xué)家普朗克,3、發(fā)展：,（1）愛因斯坦利用量子論成功解釋了光電效應(yīng),（2）丹麥玻爾提出有關(guān)原子的量子理論,三．量子論的誕生與發(fā)展,1、背景：,2、誕生: 1900,德國物理學(xué)家普朗克,3、發(fā)展：,（1）使人類以微觀世界的基本認(rèn)識(shí)取得革命性進(jìn)步,（2）與相對論一起,構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ),4、意義：,（3）相對論和量子論彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)……,（4）不僅……而且……,物理學(xué)發(fā)展的過程,,課堂練習(xí),1、愛因斯坦相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一場重大革命，主要是因?yàn)?①否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀 ②揭示了時(shí)間、空間并非絕對不變的本質(zhì)屬性 ③打破了經(jīng)典力學(xué)體系的局限性 ④使人類對客觀世界的認(rèn)識(shí)開始從宏觀世界深入到微觀世界 A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④,,3、海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù) A、哥白尼日心說的推算 B、牛頓理論的推測 C、法拉第演說計(jì)算 D、愛因斯坦對時(shí)間、空間屬性的揭示,,2、 現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)是 A、牛頓力學(xué) B、相對論 C、量子假說 D、量子理論、相對論,,課堂練習(xí),4、下列表述不正確的是 A、牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ) B、經(jīng)典物理學(xué)所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象 C、相對論的提出證明經(jīng)典的物理學(xué)是完全錯(cuò)誤的 D、量子理論使人類對微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步,,課堂練習(xí),當(dāng)堂訓(xùn)練,5、經(jīng)典力學(xué)與中世紀(jì)的自然觀和方法論相比，最顯著的特征是 ①注重實(shí)驗(yàn) ②數(shù)學(xué)化 ③體現(xiàn)微觀世界 ④經(jīng)驗(yàn)法 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②④,A,當(dāng)堂訓(xùn)練,6.下列物理學(xué)成就取得的先后順序排列正確的是 ①落體定律 ②萬有引力定律 ③狹義相對論 ④量子論 A. ①②③④ B. ①③②④ C. ②①④③ D. ①②④③,D,當(dāng)堂訓(xùn)練,7.牛頓在科學(xué)上貢獻(xiàn)是多方面的，最重要的是在力學(xué)方面，下面關(guān)于牛頓的表述不正確的是( ） A.除了在力學(xué)方面的重大貢獻(xiàn)外，還是微積分的發(fā)明人之一 B.著有科學(xué)巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》 C.他推測出了海王星和冥王星的存在 D.他提出了三大定律和萬有引力定律,C,8、下列表述不正確的是 A、伽利略的研究為經(jīng)典力學(xué)的建立奠定了的基礎(chǔ) B、經(jīng)典物理學(xué)所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象 C、相對論的提出證明經(jīng)典的物理學(xué)是完全錯(cuò)誤的 D、量子理論使人類對微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步,C,當(dāng)堂訓(xùn)練,9、海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù) A、哥白尼日心說的推算 B、牛頓理論的推測 C、法拉第演說計(jì)算 D、愛因斯坦對時(shí)間、空間屬性的揭示,B,當(dāng)堂訓(xùn)練,思考總結(jié)—— 物理學(xué)的發(fā)展給了我們什么樣的啟示？,敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，實(shí)踐出真知,當(dāng)堂訓(xùn)練,學(xué)思之窗,想一想： 應(yīng)怎樣評價(jià)牛頓和愛因斯坦的貢獻(xiàn)？,2、愛因斯坦否定了牛頓以來經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀，提出了相對論，是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命。愛因斯坦的相對論也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將牛頓力學(xué)概括在相對論力學(xué)之中，推動(dòng)了物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。,1、牛頓確立的萬有引力定律運(yùn)動(dòng)三大定律，大大推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展，牛頓力學(xué)研究的是宏觀世界。,