近代物理学的奠基人.ppt

课标要求1理解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论开展中的历史地位考虑：近代以来西方的科学技术获得辉煌的成就的条件？1文艺复兴、宗教改革等思想解放运动的影响；2资本主义的开展提供了物质根底；3科学家勇于探究的精神一、认识史上的飞跃牛顿经典力学体系的建立背景：受文艺复兴运动的影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来，进入到实验科学的时代中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑17世纪1、经典力学的重要奠基者 伽利略的奉献:发现自由落体定律，为经典力学的建立奠定了根底 创造天文望远镜发现许多星体，证明了哥白尼“日心说的正确性(属于天文学成就)创始了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，标志着物理学的真正开端，被誉为“近代科学之父亚里士多德亚里士多德“物体下落的速度物体下落的速度和重量成比例和重量成比例即即“重物体比重物体比轻物体下落速度要快些轻物体下落速度要快些亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止15901590年，伽利略在比萨斜塔上做了年，伽利略在比萨斜塔上做了“两两个铁球同时落地个铁球同时落地的著名实验，从此推的著名实验，从此推翻了亚里士多德翻了亚里士多德“物体落地下的速度和物体落地下的速度和重量成比例重量成比例的学说，纠正了这个持续的学说，纠正了这个持续了了19001900年之久的错误结论。

年之久的错误结论伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：假如运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去2、经典力学的建立者牛 顿运动三大定律和万有引力定律1687年 ?自然哲学的数学原理?一书总结了牛顿力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果，标志着经典力学的初步建立经典力学的建立，凝聚着许多科学家的心血，牛顿微积分的创立者之一那么是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学惯性定律加速度定律作用力和反作用力定律牛顿三大定律万有引力定律经典力学体系以伽利略研究为根底以笛卡尔研究为根底牛顿经典力学的显著特征：一是注重实验，二是它的数学化我好似是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展如今我面前的是完全未探明的真理之海 牛顿临终遗言 你知道牛顿捡到了哪些“光滑的石子和“美丽的贝壳？著作?自然哲学的数学原理?，提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，创立牛顿力学体系等 “巨人肩上的思索 牛顿曾谦逊地说：“假如我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上 你能举出牛顿站在哪些巨人的肩上的例子吗？对此你又有何认识？牛顿三大定律以伽利略和笛卡尔的研究为根底； 近代科学在否认中开展，在继承中开展，在综合中开展。

3、地位和作用：牛顿运动三定律构成了近代力学体系的根底，成为近代物理学的重要支柱牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合 使力学和天文学在理论上到达完备的程度,并得到应用和验证使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立.成为近代科学形成标志英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞美牛顿的诗：自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里上帝说：“让牛顿去吧！于是，一切成为光明 海王星和冥王星的发现 1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符经反复核算，观测无误那问题是否出如今牛顿力学上面？法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确，大胆猜测计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星海王星勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星牛顿力学又创造了新的奇迹根据万有引力定律准确算出了地球的平均密度和扁平率；解释潮汐的成因；发现海王星。

请举例说明牛顿的经典力学使力学和天文学在理论上到达完备的程度,并得到应用和验证19世纪末，面对经典物理学近乎完美的开展，有的物理学家表示：“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦 经典力学体系真的是最完美的物理学理论吗？经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物体为研究对象的，一旦进入光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确在这种背景下，相对论与量子论应运而生二、驱走乌云的太阳1、量子论的诞生与开展 从普朗克到爱因斯坦根底： 奥地利物理学家斯蒂芬对黑体的研究成果 诞生： 1900年，德国物理学家普朗克提出了 量子概念 开展： 德国爱因斯坦 法国德布罗意 奥德物理学家 数年后建立量子力学 标志：1900年 ?关于正常光谱能量分布定律的理论?1900年12月14日，德国物理学家普朗克M.Planck，18581947提出：像原子作为一切物质的构成单元一样，“能量子量子是能量的最小单元，原子吸收或发射能量是一份一份地进展的后来，这一天被认为是量子理论的诞生日量子论确实深奥难懂，甚至连量子论奠基人之一的玻尔都说：“假如谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。

2.历史意义：量子力学标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深化到微观世界；量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革背景：19世纪科学技术得到飞速开展经典力学无法解释高速运动微观粒子发生的现象三、爱因斯坦的“时空 相对论的提出狭义相对论： 提出：1905年，爱因斯坦发表?论动体的电动力学?，创立狭义相对论内容：相对性原理和光速不变原理；时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度 的变化而变化 “相对论妙解 有一次，群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住宅，要他用“最简单的话解释清楚他的“相对论当时，据说全世界只有几个高明的科学家看得懂他关于“相对论的著作 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦幽默地对一名男青年说：“我打个比方，比方你屁股坐在火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长？男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久这故事形象说明了时间和空间相对性考虑：牛顿力学体系与狭义相对论的区别？二者的关系如何？广义相对论：提出：1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论。

内容：物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的；空间弯曲的程度表达为引力场强度；时间、空间不是独立的实在，它们是物质存在的形式爱因斯坦的“时空弯曲概念考虑：狭义相对论与广义相对论有何区别？狭义相对论适用于高速运动中的匀速运动体系；广义相对论适用于高速运动中的加速运动体系，广义相对论第一次阐述四维时空和物质分布相联络的的重要思想意义：对近代物理学理论框架的重大打破，不仅提醒了空间、时间的可变性，而且说明它们都不可能单独发生变化，其改变与物质运动状态密不可分这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想开展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的根本理论框架即：现代物理学的两大支柱物理学的开展给了我们什么样的启示？物理学的开展给了我们什么样的启示？ 尊重事实，尊重事实， 不迷信权威，不迷信权威， 敢于质疑，敢于质疑，勇于探究创新，勇于探究创新， 理论出真知，理论出真知， 经典力学体系的创立和开展量子理论的诞生普朗克相对论的建立爱因斯坦现代物理学理论的开展近代物理学的奠基人和革命者伽利略对亚里士多德力学观的否认 牛顿对前人科学理论的开展 近代自然科学同古代科学相比的主要特征是实验验证 直观感受 数学表达 哲学思维 A、 B、 C、 D、同相对论理论一起，构成了现代物理学的根本理论框架的是A、万有引力定律 B、日心说 C、量子理论 D、牛顿力学理论19世纪，英国科学家开尔文认为物理学晴朗的天空中还留有“两朵乌云，这里“乌云是指热学的黑体研究 量子理论研究 光学中的“以太研究 相对论的研究 A、 B、 C、 D、从经典力学到相对论的开展，说明:任何科学成就都是“站在巨人肩膀上的发现；人类对自然界的认识是随着时代前进而不断开展的；人类开始从宏观世界深化微观世界认识客观规律；科学的开展是无止境的 A、 B、 C、 D、牛顿曾经说过：“假如说我看得远，那是因为我站在巨人的肩膀上。

正是站在伽利略、开普勒等巨人的肩膀上，牛顿才建立起宏伟的经典力学大厦，这座大厦建立起来的标志是 A?关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话?发表 B?物种起源?发表 C?自然哲学的数学原理?发表 D?纯粹理性批判?发表四十集香港电视连续剧?寻秦记?的男主角项少龙，从21世纪穿越时空回到了秦朝统一前为这种文学艺术表现手法提供科学根据的是A基因改造工程 B空间控制理论 C相对论 D量子论。