《物理学的重大进展》课件

上下退第11课《物理学的重大进展》上下退课堂导入上下退课堂导入邓小平同志曾经说过，科学技术是第一生产力。当我们走进世界近代科学的殿堂，便会更深刻地感受到这一结论的伟大之处。伽利略、牛顿、爱因斯坦……这些在世界科学史上闪耀着璀璨光芒的科学巨匠，以他们伟大的科学发现使人类逐步从农业文明进入工业文明，又从工业文明跨入信息社会的新时代，给整个人类社会带来了广泛而深刻的革命性变化。同时他们那种敢于坚持真理、不畏强权的科学精神也为我们后人树立了榜样。课堂导入近代自然科学在物理学领域取得了哪些主要成就？上下退推进新课经典力学1.伽利略上下退推进新课自主学习背景：文艺复兴运动的影响。文艺复兴解放了人们的思想，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件；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。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以及新的科学实验条件。上下退推进新课自主学习伽利略的生平：伽利略，意大利的物理学家和天文学家。从小聪明好学，才智过人，具有极强的独立精神，遇事好寻根问底，并养成观察、思考和亲自实验操作的习惯，从不迷信权威和盲从他人。他才华横溢，能言善辩，锋芒毕露，在比萨大学获“辩论家”的绰号。这些品质，为他以后取得卓越科学成果创造了条件。上下退推进新课自主学习伽利略的贡献：对物理学的贡献：①发现自由落体定律；②确定了匀速运动、加速运动这两个物理概念；③通过研究提出力不是维持物体运动状态的原因，而只是改变物体运动状态的原因，从根本上改变了亚里士多德以来的力学观念，为经典力学的建立奠定了基础。上下退推进新课自主学习对天文学的贡献：①利用自制望远镜观察天体的第一人；②证明了哥白尼“日心说”的正确。评价：伽利略在力学上的一系列重要发现，为经典力学体系的建立提供了重要的基础；他注重观察和实验，强调数学与实验相结合、演绎与实验相结合，成为实验科学的创始人；在天文学方面的一系列主要发现，为哥白尼的日心说提供了坚实的基础。上下退推进新课2.牛顿上下退推进新课自主学习牛顿的生平：牛顿，1643年诞生于英国林肯郡乌尔斯索普的一个农民家庭。1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，1665年毕业于剑桥大学并获学士学位。1669年，年仅26岁的牛顿就担任了剑桥大学的教授，1672年他被接纳为英国皇家学会会员，1703年被选为皇家学会主席。1727年3月逝世，国葬于伦敦威斯敏斯特教堂。上下退推进新课原始资料我把这部著作叫做自然哲学的数学原理，因为哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其他现象……，我希望能用同样的推理方法，从力学中推导出自然界的其他现象。——《自然哲学的数学原理》序言上下退推进新课自主学习牛顿的成就：1687年，牛顿发表了巨著《自然哲学的数学原理》，在这本书中，牛顿确立了物体机械运动的三大定律，即惯性定律、比例定律（即加速度与力成正比）、作用和反作用相等定律。同时，牛顿还以独特的思考方式，从研究地球对月球的引力人手，成功地导出了著名的万有引力定律。上下退推进新课自主学习牛顿经典力学体系的显著特征：牛顿经典力学体系最显著的特征之一就是注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。另一个显著特征是它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。上下退推进新课自主学习影响：牛顿力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿三大运动定律和万有引力定律建立后，光学、电磁学等与力学的进一步统一，大大推动了物理学的发展。牛顿力学的创立，标志着人类科学时代的开始。牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。上下退推进新课合作探究为什么说牛顿力学体系引起人类认识上的巨大飞跃？上下退推进新课教师解读牛顿这些定律构成一个统一的体系，把天上和地上的物体运动概括在一个理论之中。从此，它把神从无生命领域驱逐了出去，使科学摆脱了神学的束缚。因此，人们把牛顿力学体系的建立作为近代科学形成的标志。这是在人类认识史上对自然规律的第一次理论概括和综合。理论的威力在于预见和指导，根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律，人们还发现了海王星，冥王星也是在类似情况下发现的。上下退推进新课相对论的创立爱因斯坦上下退推进新课自主学习相对论提出的背景：19世纪的理论物理学达到了巅峰状态。在人们的心目中，经典物理学已经达到了近乎完美的程度。19世纪末的物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。这三大发现使物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上发生了动摇。上下退推进新课自主学习爱因斯坦的生平：爱因斯坦是现代最伟大的物理学家。1879年出生在德国南方的一个犹太人家庭。青年时期的爱因斯坦在物理学上就卓有成就，1905年，他在一篇论文中首次提出了狭义相对论，到1916年又推出广义相对论，还发现了光电效应定律。相对论的新观念对现代理论物理学的发展影响深远。1921年，爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖。上下退推进新课自主学习爱因斯坦的成就：狭义相对论：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即还会发生尺缩效应和钟慢效应。广义相对论：空间和时间不可能离开物质而独立存在，空间结构和性质取决于物质的分布。这使人类进一步深化了对时间、空间和引力现象的认识。上下退推进新课自主学习意义：相对论的提出是物理学的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。它发展了牛顿力学，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。上下退推进新课合作探究牛顿定律和爱因斯坦相对论的关系？上下退推进新课教师解读爱因斯坦的相对论否定了牛顿经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；同时也发展了牛顿力学，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。上下退推进新课量子论的诞生与发展普朗克上下退推进新课自主学习量子论诞生的背景：19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。但大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。上下退推进新课自主学习量子论的发展过程：1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说。这个假说宣告了量子论的诞生。在普朗克之后，英国的物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成。玻尔在此基础上创立了原子结构的理论。爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。上下退推进新课自主学习量子论的意义：在量子论基础上发展起来的量子力学极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展，是20世纪最有成就的科学理论之一。标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。相对论与量子论构成了现代物理学的基础，改变了人们认识世界的角度和方式。上下退课堂小结本课小结科学家成果地位和评价伽利略自由落体定律；匀速运动、加速运动的概念；提出力不是维持物体运动状态的原因；自制望远镜经典力学的奠基人牛顿机械运动三大规律；万有引力经典力学的确立者爱因斯坦相对论物理学的重大革命普朗克量子假说宏观到微观玻尔氢原子结构上下退当堂达标1．自然科学的发展经历了由古代科学向近代科学的转变。意大利科学家伽利略被誉为“近代科学之父”，是基于他（）A．以实验事实为根据并具有严密逻辑体系B．研究行星运动取得重大成果C．用数学方法和逻辑体系描述宇宙运动D．对宇宙的认识动摇了宗教神学的基础A上下退当堂达标2．“这些哲人（指启蒙思想家）受被牛顿证实的万有引力定律的影响很大，相信存在着不仅控制物质世界、而且控制人类社会的自然法则。”该论述反映了科学（）A．改变了人类的宗教信仰B．摆脱了宗教神学的束缚C．影响了人类的思想观念D．提升了人类的物质生活C上下退当堂达标3．有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林笑着说：“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。”此语意指（）A．绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦B．相对论有悖于人们的日常生活C．理论物理与人们日常生活很远D．伟大的科学家不如知名艺术家B上下退当堂达标4．1919年英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”，两个副标题是“宇宙新理论”“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是（）A．日心说B．量子论C．相对论D．经典力学C