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1、第第1111課課 物理學的重大發(fā)展物理學的重大發(fā)展第第1212課課 破解生命起源之迷破解生命起源之迷第第1313課課 從蒸汽機到互聯(lián)網(wǎng)從蒸汽機到互聯(lián)網(wǎng)第四單元第四單元 近代以來世界的科學發(fā)展歷程近代以來世界的科學發(fā)展歷程第11課 物理學的重大進展物理學的重大進展伽利略伽利略牛牛 頓頓愛因斯坦愛因斯坦普朗克普朗克 天主教宣揚只有地球有天體天主教宣揚只有地球有天體繞著轉(zhuǎn)動，地球是中心。繞著轉(zhuǎn)動，地球是中心。 哥白尼提出哥白尼提出日心說日心說，掀起天文掀起天文學的革命學的革命 信奉信奉“日心說日心說”的布魯諾的布魯諾(1548-(1548-1600)1600)被教會以火刑被教會以火刑處死。處死。哥白
2、尼（1473-1543）近代科學開端的標志：近代科學開端的標志： 天文學革命天文學革命近代科學正式形成的標志：近代科學正式形成的標志： 經(jīng)典力學體系的建立經(jīng)典力學體系的建立（15641642）一、經(jīng)典力學一、經(jīng)典力學:近代近代1 1、背景：、背景：思想：思想：經(jīng)濟：經(jīng)濟：主觀：主觀：文藝復興的推動文藝復興的推動資本主義的發(fā)展資本主義的發(fā)展科學家的探索科學家的探索（15641642）一、經(jīng)典力學一、經(jīng)典力學“近代科學之父近代科學之父”。 他他的發(fā)現(xiàn)以及他開始的科學研的發(fā)現(xiàn)以及他開始的科學研究方法，究方法，標志著物理學的真標志著物理學的真正開端。正開端。伽利略伽利略(1564(15641642),
3、 1642), 意大利意大利人人亞里士多德“落體的速度與重量成正比”月球表面光滑 伽利略曾在伽利略曾在意大利比薩斜塔意大利比薩斜塔上作過自由落體上作過自由落體的實驗。結(jié)果兩的實驗。結(jié)果兩個重量相差個重量相差10倍倍的的球同時落地球同時落地，從而證明了亞里從而證明了亞里士多德的觀點是士多德的觀點是錯誤的。錯誤的。（1）成就：成就：C C 開創(chuàng)近代科學研究方法：開創(chuàng)近代科學研究方法：觀察實驗、邏輯論證觀察實驗、邏輯論證。A A 物理學：外力改變運動狀態(tài)物理學：外力改變運動狀態(tài) 自由落體定律自由落體定律B B 天文學：天文學：自制望遠鏡，證實自制望遠鏡，證實“日心說日心說”為經(jīng)典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定
4、了基礎。為經(jīng)典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎。開創(chuàng)近代科學開創(chuàng)近代科學（2）意義：）意義：2、伽利略：奠基者、伽利略：奠基者著作著作自然哲學的數(shù)學原理自然哲學的數(shù)學原理 (1687(1687年年) )出生于英國的林肯郡，出生于英國的林肯郡，16651665年畢業(yè)于著名的劍年畢業(yè)于著名的劍橋大學。牛頓曾經(jīng)長期橋大學。牛頓曾經(jīng)長期擔任英國皇家學會會長。擔任英國皇家學會會長。17271727年病逝，被安葬于年病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽。一種極高的榮譽。牛頓牛頓（1642-1727） A、物體物體運動三大定律和萬有引力定律運動三大定律和萬有引力定律。建立。建立經(jīng)典
5、力學體系經(jīng)典力學體系。（1）成就：）成就：3、牛頓：建立者、牛頓：建立者（2）特點：）特點：實驗為基礎、數(shù)學為表達形式實驗為基礎、數(shù)學為表達形式 （3 3）推動天文學的發(fā)展。）推動天文學的發(fā)展。（1 1）對自然界認識上的第一次綜合。）對自然界認識上的第一次綜合。3、影響、影響（2 2）標志著近代科學的形成標志著近代科學的形成海王星的發(fā)現(xiàn)海王星的發(fā)現(xiàn)經(jīng)典力學體系是最完美的物理經(jīng)典力學體系是最完美的物理學理論嗎？學理論嗎？有的物理學家表示：有的物理學家表示：“1919世紀已經(jīng)將物理大廈世紀已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學家只是修飾和完美這座全部建成，今后物理學家只是修飾和完美這座大廈。大廈?！?
6、高速高速運動的微觀粒子發(fā)生的運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象及與時間空間的關系，是現(xiàn)象及與時間空間的關系，是經(jīng)典力學無法解釋的！經(jīng)典力學無法解釋的！ 1 1、背景背景：思想：思想：主觀：主觀：兩次工業(yè)革命兩次工業(yè)革命科學家的探索精神科學家的探索精神啟蒙運動影響啟蒙運動影響經(jīng)濟：經(jīng)濟：自身需要：自身需要： 物理學危機物理學危機二、相對論的創(chuàng)立：現(xiàn)代二、相對論的創(chuàng)立：現(xiàn)代 現(xiàn)代最偉大的物理學現(xiàn)代最偉大的物理學家。家。1879年出生于德國的年出生于德國的一個猶太人家一個猶太人家愛因斯坦（愛因斯坦（1879-19551879-1955）他穿的襪子左右腳常不同顏色；他穿的襪子左右腳常不同顏色；愛因斯坦的小故事愛
7、因斯坦的小故事用手推車推孩子散步，竟會由于用手推車推孩子散步，竟會由于專心思考問題，而一不小心把孩子推到水溝里；專心思考問題，而一不小心把孩子推到水溝里；陪太太看電影時，卻在電影院里用手電筒看書；陪太太看電影時，卻在電影院里用手電筒看書； 19521952年，以色列共和國請愛因斯坦去擔任總統(tǒng)，因為以色列年，以色列共和國請愛因斯坦去擔任總統(tǒng)，因為以色列都是猶太人，愛因斯坦是猶太人心目中的精神領袖，然而他沒都是猶太人，愛因斯坦是猶太人心目中的精神領袖，然而他沒有接受，覺得自己的個性并不適合處理行政。有接受，覺得自己的個性并不適合處理行政。（1 1） 并非全盤否定并非全盤否定牛頓力學。牛頓力學。（2
8、 2） 牛頓力學：牛頓力學：宏觀物體低速宏觀物體低速運動規(guī)律，運動規(guī)律，狹義相對論：狹義相對論：宏觀物體高速運動宏觀物體高速運動的客觀規(guī)律，的客觀規(guī)律，繼承發(fā)展繼承發(fā)展。（3 3）牛頓力學是相對論的一種特例（低速狀態(tài)）牛頓力學是相對論的一種特例（低速狀態(tài)）3、相對論和經(jīng)典力學的關系、相對論和經(jīng)典力學的關系A、狹義相對論B、廣義相對論2 2、成就：、成就：經(jīng)典力學經(jīng)典力學狹義相對論狹義相對論廣義相對論廣義相對論愛因斯坦關于相對論的比喻愛因斯坦關于相對論的比喻 為了對這一深奧的理論做通俗的說明，愛為了對這一深奧的理論做通俗的說明，愛因斯坦曾經(jīng)風趣地對一名男青年說：因斯坦曾經(jīng)風趣地對一名男青年說：“
9、我打個我打個比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，同樣的時間你覺蔭下與女士談情說愛，那么，同樣的時間你覺得哪一個更長？得哪一個更長？”男青年說：男青年說：“當然坐在火爐當然坐在火爐上烤的時間覺得長久。上烤的時間覺得長久?！睈垡蛩固拐f：愛因斯坦說：“這就這就是我的相對論內(nèi)容。是我的相對論內(nèi)容?！边@個故事形象地說明了時間和空間的這個故事形象地說明了時間和空間的相對性。相對性。 4 4、歷史意義、歷史意義相對論的提出是物理學領域的一次重大相對論的提出是物理學領域的一次重大革命。革命。它深刻的揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性。它深刻的揭示了
10、時間和空間的本質(zhì)屬性。它也發(fā)展了牛頓力學，推動了物理學發(fā)展到一它也發(fā)展了牛頓力學，推動了物理學發(fā)展到一個新的高度。個新的高度。學思笑話笑話u有一次卓別林和愛因斯坦共同出席一次宴會都受到了熱有一次卓別林和愛因斯坦共同出席一次宴會都受到了熱鬧歡迎，卓別林說：大家歡迎我是因為他們都能理解我，鬧歡迎，卓別林說：大家歡迎我是因為他們都能理解我，大家歡迎你是因為他們都不理解你。大家歡迎你是因為他們都不理解你。u說明：說明：相對論深奧難懂相對論深奧難懂，而且，而且有悖于有悖于人們的日常生活。人們的日常生活。u狹義相對論發(fā)表狹義相對論發(fā)表100100周年，也許全世界只有周年，也許全世界只有幾十個人幾十個人能完
11、能完全理解他的真諦全理解他的真諦2 2、誕生：普朗克、誕生：普朗克 量子假說量子假說三、量子論的誕生與發(fā)展：現(xiàn)代三、量子論的誕生與發(fā)展：現(xiàn)代（1）19C末末-20C初初,深入到原子內(nèi)部深入到原子內(nèi)部（2）微觀的粒子運動不能用經(jīng)典力學來解釋）微觀的粒子運動不能用經(jīng)典力學來解釋普朗克（普朗克（1858185819471947）生于基爾。他的父親是一位生于基爾。他的父親是一位杰出的法律教授。普朗克家杰出的法律教授。普朗克家是德國人所具有的最好品質(zhì)是德國人所具有的最好品質(zhì)的范例：誠懇，忠于職守。的范例：誠懇，忠于職守。18791879年普朗克在慕尼黑大學年普朗克在慕尼黑大學獲得博士學位后，先后在慕獲得
12、博士學位后，先后在慕尼黑大學和基爾大學任教。尼黑大學和基爾大學任教。由于量子論創(chuàng)立，普朗克獲由于量子論創(chuàng)立，普朗克獲得得19181918年諾貝爾物理學獎。年諾貝爾物理學獎。（量子領域）（量子領域）（1 1）19001900年，普朗克提出量子假說；年，普朗克提出量子假說；（2 2）愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了光電效應；）愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了光電效應； （3 3）玻爾提出有關原子的量子理論；）玻爾提出有關原子的量子理論； （4 4）20c30s20c30s量子力學建立。量子力學建立。（1 1）使人類對微觀世界的認識取得革命性的進步；）使人類對微觀世界的認識取得革命性的進步；（2 2
13、）彌補了經(jīng)典力學在認識微觀世界方面的不足。）彌補了經(jīng)典力學在認識微觀世界方面的不足。3 3、成就：、成就：4 4、影響、影響四、相對論和量子論的共同影響：四、相對論和量子論的共同影響：1 1、構成了現(xiàn)代物理學的基礎，彌補經(jīng)典力、構成了現(xiàn)代物理學的基礎，彌補經(jīng)典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足。學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足。2 2、開闊人們的視野，、開闊人們的視野，改變?nèi)藗冋J識世界角度改變?nèi)藗冋J識世界角度和方式。和方式。成就成就經(jīng)典力學（即牛頓力學）經(jīng)典力學（即牛頓力學） 相對論相對論 的提出的提出 量子論量子論 的誕生的誕生奠基奠基創(chuàng)立創(chuàng)立年代年代科學家科學家國籍國籍原因原因 本
14、課小結(jié)本課小結(jié)量子力學和狹義相量子力學和狹義相對論結(jié)合形成原子對論結(jié)合形成原子核物理學核物理學，愛因斯，愛因斯坦于坦于20世紀初提出世紀初提出質(zhì)量能量公式質(zhì)量能量公式E=MC2，為核能的，為核能的開發(fā)提供了依據(jù)。開發(fā)提供了依據(jù)。 閱讀課文，思考：圖中人物分別是誰？他們對近閱讀課文，思考：圖中人物分別是誰？他們對近代物理學的發(fā)展所作出的最重大貢獻分別是什么？代物理學的發(fā)展所作出的最重大貢獻分別是什么？為經(jīng)典力學為經(jīng)典力學奠定基礎奠定基礎伽利略伽利略牛牛 頓頓形成經(jīng)典形成經(jīng)典力學體系力學體系愛因斯坦愛因斯坦提出相對論，提出相對論，發(fā)展牛頓力學發(fā)展牛頓力學普朗克普朗克提出量子假說、提出量子假說、量子論誕生量子論誕生
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