物理学的重大进展

第11课物理学的重大进展这四个人分别是谁？对物理学作出了什么贡献？1、奠基者一、经典力学（1）经典力学的形成与发展伽利略（1564~1642）意大利的物理学家和天文学家。自幼聪明好学，遇事好寻根问底。从不迷信教会权威或盲从他人。提出日心说，否定亚里士多德的地心说，掀起天文学的革命，从根本上动摇了宗教神学的理论基础。信奉“日心说”的布鲁诺(1548--1600)被教会以火刑处死。哥白尼（1473--1543）结合时代背景，分析为什么从16世纪开始，西欧社会出现了一大批敢于发表见解，挑战教会权威的学者？文艺复兴运动的兴起西欧资本主义的兴起古希腊科学家亚里士多德物理学的曲折发展“落体的速度与重量成正比”伽利略用什么办法推翻亚里士多德的学说？有人记载伽利略曾在意大利比萨斜塔上作过自由落体的实验。结果两个重量相差10倍的球同时落地，证明了亚里士多德的观点是错误的。“两个铁球同时落地！”伽利略用什么办法推翻亚里士多德的学说？通过观察和实验；意大利的物理学家和天文学家，经典力学的奠基者。自幼聪明好学，遇事好寻根问底。从不迷信教会权威或盲从他人。伽利略——经典力学的奠基者（1564—1642）伽利略折射式望远镜成就物理学①发现自由落体定律。②证实外力仅仅是改变运动状态的原因。天文学①自制望远镜，证明“日心说”。②出版《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。意义①开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，②为经典力学创立和发展奠定基础。伽利略受审“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。由于宣传哥白尼学说，1616年，宗教裁判所责令伽利略保持沉默。《对话》被认为违反禁令。伽利略被召到罗马，囚禁—缺席审判—苦刑恐吓—当众跪着忏悔—终身监禁，他的书也被列为禁书。1642年，在贫病交加中逝世，享年78岁。1983年，罗马教廷正式承认，350年前宗教裁判所的审判是错误的。牛顿（1643~1727）英国著名的科学家，在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。他曾长期担任英国皇家学会会长，还担任过英国议会议员，被授予爵士称号。（2）、经典力学体系的形成――牛顿牛顿安葬之处——威斯敏斯特大教堂身前身后，牛顿为什么总赢得掌声不断、鲜花无数？经典力学的建立──牛顿2、显著特征：3、意义：1、成就：①提出物体机械运动三大定律；②万有引力定律代表作《自然哲学的数学原理》注重实验、数学化①对解释和预见物理现象，有决定意义②标志经典力学体系建立，标志着近代自然科学的形成海王星和冥王星的发现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①注重实验②数学化③体现微观世界④经验法A.①②B.①③C.②③D.①②④爱因斯坦（1879-1955）20世纪最后一期《时代》周刊评选出“世纪人物”，这样称一位伟人：天才，政治难民，人道主义者，原子和宇宙谜的开启者，以其最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头。作为思想家的爱因斯坦，他是窥见人间秘密的人。作为科学家的爱因斯坦，他是窥见上帝秘密的人；三、相对论的创立2、内容狭义相对论广义相对论3、意义：是重大革命；否定了……发展了；推动了“物理学危机”?1.背景：思考：以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢？1、打破经典力学的绝对时空观2、揭示了的本质属性时间和空间相对论的创立2、内容狭义相对论广义相对论“物理学危机”1.背景：3、意义：是重大革命否定了发展了推动了爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。请回答：①“牛顿时代”在物理学上指什么时代？②有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被抹掉，爱因斯坦相对论是对牛顿力学的否定，对吗？爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定整个牛顿经典力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。相对论发展了牛顿力学。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。物理学思想绝对时空观物理学发展到新高度牛顿力学二、相对论的创立1、创立背景：经典力学无法解释一些新问题2内容：狭义相对论：物体运动时，质量会随着速度增大而增大，空间、时间也会随着运动速度变化而变化——尺缩效应、钟慢效应广义相对论：空间、时间的性质取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态爱因斯坦——20世纪最伟大的科学家内容1905年，爱因斯坦提出狭义相对论。1916年，爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式：时空的性质不仅取决于物质的运动，也取决于物质的分布。历史意义相对论否定了经典力学的绝对时空论，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。笑话：有一次卓别林和爱因斯坦共同出席一次宴会都受到了热闹的欢迎，卓别林说：大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你说明了相对论深奥难懂，而且有悖于人们的日常生活狭义相对论发表100周年，也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。有高度社会责任感的人1939年8月2日，爱因斯坦写信给罗斯福总统，建议美国务必抢在德国之前制造出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！”（1）是物理学领域重大革命（2）否定了经典力学的绝对时空观（3）发展了牛顿力学（4）推动了物理学进入到一个新的阶段3、意义：1、相对论否定了经典力学的绝对时空观；2、相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例；对话19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：普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！”老师：“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，把一生都献给这门学科，太可惜了。”老师的预言正确吗？三、量子论的诞生与发展1、主要内容爱因斯坦解释光电效应波尔提出量子理论1900年，德国普朗克提出量子假说(量子力学：研究微观世界粒子运动规律的科学。）2、意义：①和相对论一起构成了现代物理学的基础；②人类对微观世界认识取得革命性的进步；③为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础。经典力学奠基者（17世纪初）经典力学建立者（17世纪晚期）从经典力学发展到相对论、量子论（19世纪末～20世纪初）伽利略（意）牛顿（英）爱因斯坦（德）普朗克（德）思考：17世纪以来的科技发展的原因条件1,经济条件：资本主义经济的发展以及不断进步(物质基础)2,政治条件：资产阶级革命胜利，资本主义制度确立(保障)3,文化条件：文艺复兴、地理大发现、宗教改革的推动启示结语爱因斯坦：“没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人，社会的向上发展是不可想象的。”敢于质疑，勇于创新，实践出真知你怎么评价牛顿与爱因斯坦的贡献？适应了时代的需要，推动了科学的发展1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界A、①②③B、②③④C、①③④D、①②④3、海王星的发现是根据A、哥白尼日心说的推算B、牛顿理论的推测C、法拉第演说计算D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示2、现代物理学的基础是A、牛顿力学B、相对论C、量子假说D、量子理论、相对论4、下列表述不正确的是A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础B、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步5、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①注重实验②数学化③体现微观世界④经验法A.①②B.①③C.②③D.①②④A6.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是①落体定律②万有引力定律③狭义相对论④量子论A.①②③④B.①③②④C.②①④③D.①②④③D7.牛顿在科学上贡献是多方面的，最重要的是在力学方面，下面关于牛顿的表述不正确的是(）A.除了在力学方面的重大贡献外，还是微积分的发明人之一B.著有科学巨著《自然哲学的数学原理》C.他推测出了海王星和冥王星的存在D.他提出了三大定律和万有引力定律C课堂检测◆伽利略被称为“天上的哥伦布”，这是因为他A．发现落体定律B．为经典力学奠基C．在天文学方面作出贡献D．注重实践和实验课堂检测◆伽利略被认为是真正具有近代科学精神的第一人，主要是因为他A．引发近代自然科学革命B．推翻天主教会的宇宙观C．继承和发展了哥白尼的思想D．开创了从实验中认识自然的方法课堂检测◆历史学家认为：“17世纪后期科学革命的胜利为启蒙运动提供了先决条件。”据此判断，启蒙运动在科学思想方面最重要的先驱者是A、达尔文B、牛顿C、伽利略D、爱因斯坦课堂检测◆“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现A.推动了天文学的发展B.使人类彻底摆脱了神学的影响C.促进了人类的思想解放D.使人类开始关注现实世界二、材料题16．阅读下列材料并回答问题：材料一：“我不知道世人对我是怎样看法，但是在我看来，我不过象一个在海滨玩耍的孩子，为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴；但那浩瀚的真理之海洋，却还在我的面前末曾发现呢？材料二：有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决。他回答：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z!A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。”（1）根据材料二我们知道“秘决A=X+Y+Z”带给爱因斯坦成功，结合所学知识说明其伟大成就。爱因斯坦于提出了狭义相对论和广义相对论相对论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一材料三：德国著名的物理学家普朗克年轻时曾向他的老师表示要献身于理论物理学，老师劝他说：“年轻人，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展了，将一生献给这门学科，太可惜了。”19世纪理论物理学达到了巅峰状态，但其中也隐含着巨大的危机。海王星的发现显示出牛顿力学无比强大的理论威力，电磁学与力学的统一使物理学显示出一种形式上的完整，并被誉为“一座庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽的庙堂”。在人们的心目中，古典物理学已经达到了近乎完美的程度。（2）你怎样理解材料三中“普朗克老师对他的告诫”，近乎完美的经典物理学存在什么局限性？经典物理学所研究的是宏观世界，没有涉及微观现象。（3）通过对以上材料的分析，结合所学知识，觉得这三位科学家能给你什么启示和动力?①科学真理需要勇于探索、执着追求的精神。②人类对客观规律的认识在不断深入，科学理论在不断完善和创新，只要勇于探索、不懈追求，就能有所成就。伽利略（1564—1642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了《星空使者》一书。1632年，他出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。伽利略出生于比萨一个没落贵族家庭。17岁进比萨大学学医，但他对物理和数学很有兴趣。他做了大量的实验和研究工作，首次用自制的天文望远镜细心地观察了天体，宣告了和哥白尼学说完全相符的结论。伽利略把他在望远镜中所观察到的壮丽景象，到处宣传，并用观察到的事实和力学原理作了严密的论证，进一步维护和发展了哥白尼的体系。教会向伽利略发出多次警告，但是他无视这一警告，发表了《关于