《歷史 第七單元 近代世界科學技術(shù)的發(fā)展 第19課 物理學的長足進步 北師大版必修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《歷史 第七單元 近代世界科學技術(shù)的發(fā)展 第19課 物理學的長足進步 北師大版必修3（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第1919課課 物理學的長足進步物理學的長足進步課程標準課程標準: : 了解經(jīng)典力學的主要內(nèi)容了解經(jīng)典力學的主要內(nèi)容, ,認識其在近代自然科認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位；學理論發(fā)展中的歷史地位； 知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義。知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義。 什么是近代科學？什么是近代科學？近代科學是在收集材料的基礎(chǔ)上，從現(xiàn)象深入到本質(zhì)，近代科學是在收集材料的基礎(chǔ)上，從現(xiàn)象深入到本質(zhì)，從經(jīng)驗定律上升為系統(tǒng)的科學理論。它是建立在觀察、從經(jīng)驗定律上升為系統(tǒng)的科學理論。它是建立在觀察、試驗基礎(chǔ)上的試驗基礎(chǔ)上的實驗科學實驗科學，并廣泛應(yīng)用，并廣泛應(yīng)用數(shù)學方法數(shù)學方法

2、使科學知使科學知識日益精確化；同時發(fā)展了以識日益精確化；同時發(fā)展了以實驗事實實驗事實為根據(jù)和以為根據(jù)和以歸納歸納推理推理為主要手段的研究方法，確立了一系列定量的為主要手段的研究方法，確立了一系列定量的科學科學定律定律。 伽利略伽利略 牛頓牛頓 愛因斯坦愛因斯坦 普朗克普朗克（1 1）思想條件：）思想條件：（2 2）經(jīng)濟條件：）經(jīng)濟條件：（3 3）主觀條件：）主觀條件：文藝復(fù)興、宗教改革的推動文藝復(fù)興、宗教改革的推動資本主義經(jīng)濟的發(fā)展資本主義經(jīng)濟的發(fā)展科學家的努力科學家的努力1 1經(jīng)典力學建立經(jīng)典力學建立的的背景背景：一、牛頓與經(jīng)典力學一、牛頓與經(jīng)典力學2 2經(jīng)典力學經(jīng)典力學的建立：的建立： 牛

3、頓在科學上的貢獻是多方面的，其最主要的貢獻牛頓在科學上的貢獻是多方面的，其最主要的貢獻是什么？牛頓力學體系有何特點？是什么？牛頓力學體系有何特點？ 牛頓發(fā)現(xiàn)了慣性定律、加速度定律和作用力與反牛頓發(fā)現(xiàn)了慣性定律、加速度定律和作用力與反作用力定律三大物體運動定律及萬有引力定律。作用力定律三大物體運動定律及萬有引力定律。 以實驗為基礎(chǔ)、以數(shù)字為表達形式。以實驗為基礎(chǔ)、以數(shù)字為表達形式。3.3.應(yīng)用：應(yīng)用：根據(jù)牛頓理論的推測，發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。根據(jù)牛頓理論的推測，發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。4.4.特征：特征：（1 1）注重實驗。）注重實驗。（2 2）數(shù)字為表達形式，這種數(shù)學化的根源是自然內(nèi)在）數(shù)字為表

4、達形式，這種數(shù)學化的根源是自然內(nèi)在 的數(shù)學關(guān)系。的數(shù)學關(guān)系。5.5.適用范圍：適用范圍：只適用于宏觀物體（宏觀世界）低速運動只適用于宏觀物體（宏觀世界）低速運動 狀態(tài)，是絕對的時空論。狀態(tài)，是絕對的時空論。（1 1）標志著近代科學的形成；）標志著近代科學的形成； （2 2）理論的科學性和預(yù)見性；）理論的科學性和預(yù)見性； （3 3）使人類獲得了用理性解決問題的自信，促進了啟蒙）使人類獲得了用理性解決問題的自信，促進了啟蒙 運動的發(fā)展，促進了人類的思想解放；運動的發(fā)展，促進了人類的思想解放； （4 4）促進英國工業(yè)革命產(chǎn)生。）促進英國工業(yè)革命產(chǎn)生。6 6經(jīng)典力學建立經(jīng)典力學建立的的意義意義：二二、

5、愛因斯坦和相對論愛因斯坦和相對論1 1相對論的提出相對論的提出：（1 1）背景：）背景：“物理學危機物理學危機”過去的物理學以牛頓理論為基礎(chǔ)，認為時間和空間過去的物理學以牛頓理論為基礎(chǔ)，認為時間和空間 是絕對的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。是絕對的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。1919世紀隨著科學的飛速發(fā)展，科學家發(fā)現(xiàn)高速運動世紀隨著科學的飛速發(fā)展，科學家發(fā)現(xiàn)高速運動 的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學無法解釋。的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學無法解釋。愛因斯坦：一位最富于創(chuàng)造力的愛因斯坦：一位最富于創(chuàng)造力的科學家，他不但創(chuàng)立了科學家，他不但創(chuàng)立了相對論，相對論，還提出了還提出了光量子光量子的概念，得出

6、了的概念，得出了光電效應(yīng)的基本定律光電效應(yīng)的基本定律，并揭示了，并揭示了光的波粒二重性本質(zhì)光的波粒二重性本質(zhì)，為量子力，為量子力學的建立奠定了基礎(chǔ)。為此榮獲學的建立奠定了基礎(chǔ)。為此榮獲19211921年度的諾貝爾物理學獎。年度的諾貝爾物理學獎。 狹義相對論狹義相對論認為，物體運動時，質(zhì)量會隨著物體認為，物體運動時，質(zhì)量會隨著物體運動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物運動速度增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。體運動的變化而變化，即會發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。 （19051905） 廣義相對論廣義相對論認為，空間和時間的性質(zhì)不僅取決于認為，

7、空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。物質(zhì)的運動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。（19161916）（2 2）內(nèi)容：）內(nèi)容：狹義相對論和廣義相對論狹義相對論和廣義相對論2 2相對論相對論提出提出的意義的意義：結(jié)合教材內(nèi)容和材料分析相對論創(chuàng)立的意義結(jié)合教材內(nèi)容和材料分析相對論創(chuàng)立的意義：材料材料一：一：相對論和量子論的確立是物理學革命的高潮，相對論和量子論的確立是物理學革命的高潮，以物理學變革為先導(dǎo)，帶動了化學、生物學、天文學和以物理學變革為先導(dǎo)，帶動了化學、生物學、天文學和地學等學科理論的革命性突破。地學等學科理論的革命性突破。2020世紀的一系列重大技世紀的

8、一系列重大技術(shù)成就術(shù)成就，如原子能技術(shù)、無線電技術(shù)如原子能技術(shù)、無線電技術(shù)都是先在科學都是先在科學理論上取得突破，進而轉(zhuǎn)化成技術(shù)成果的。理論上取得突破，進而轉(zhuǎn)化成技術(shù)成果的。 世界史世界史材料材料二：二：狹義相對論和廣義相對論的誕生，革新了物理學狹義相對論和廣義相對論的誕生，革新了物理學的基本框架的基本框架世界圖景不在是世界圖景不在是“筐子裝東西似的筐子裝東西似的”“”“時時空空物質(zhì)物質(zhì)”模式模式世界圖景變成了世界圖景變成了“時空時空場場物質(zhì)物質(zhì)流形流形”。經(jīng)典物理學中時空與物質(zhì)之間的二分消。經(jīng)典物理學中時空與物質(zhì)之間的二分消解了，物質(zhì)運動與時間空間成為一體解了，物質(zhì)運動與時間空間成為一體也是

9、它導(dǎo)致物理也是它導(dǎo)致物理學變革的主要原因。學變革的主要原因。 科學的歷程科學的歷程 2 2相對論提出的相對論提出的意義：意義：（1 1）相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一次重大革命。）相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一次重大革命。（2 2）否定了經(jīng)典力學絕對時空觀，進一步豐富發(fā)展了）否定了經(jīng)典力學絕對時空觀，進一步豐富發(fā)展了 牛頓力學，并把它概括在相對論之中。牛頓力學，并把它概括在相對論之中。 （3 3）推動物理學發(fā)展到了新的高度，促進了人類的認）推動物理學發(fā)展到了新的高度，促進了人類的認 識能力和思維模式的發(fā)展。識能力和思維模式的發(fā)展。 19391939年年8 8月月2 2日，愛因斯坦出于對人類命運的極

10、大關(guān)注，日，愛因斯坦出于對人類命運的極大關(guān)注，寫信給羅斯?？偨y(tǒng)建議美國務(wù)必搶在法西斯德國之前制造出寫信給羅斯?？偨y(tǒng)建議美國務(wù)必搶在法西斯德國之前制造出原子彈；后來，當原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，愛原子彈；后來，當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，因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認一生最大錯誤就自認一生最大錯誤就是建議研制原子彈是建議研制原子彈。他痛心地說，。他痛心地說，“早知如此，我寧可當個早知如此，我寧可當個修表匠！修表匠！” ” 愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表了人類良知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)出的最強音。

11、聽愛因斯坦的自責之聲，的高度，是人類良心發(fā)出的最強音。聽愛因斯坦的自責之聲，我們明白人類良知之寶貴。我們明白人類良知之寶貴。 相對論和經(jīng)典力學有何關(guān)系？相對論和經(jīng)典力學有何關(guān)系？（1 1）相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀；）相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀；（2 2）相對論發(fā)展了牛頓力學，牛頓力學是相對論力學在）相對論發(fā)展了牛頓力學，牛頓力學是相對論力學在 低速狀態(tài)下的一個特例；低速狀態(tài)下的一個特例；（3 3）牛頓力學是整個力學的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念，）牛頓力學是整個力學的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念， 至今仍指導(dǎo)著人們的物理學思想。至今仍指導(dǎo)著人們的物理學思想。1.1.量子論誕生的歷史背景量子論

12、誕生的歷史背景（1 1）19c19c末末20c20c初，人類探求自然的奧秘已經(jīng)進入到微觀初，人類探求自然的奧秘已經(jīng)進入到微觀 世界，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)使人們對物質(zhì)的認識深世界，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)使人們對物質(zhì)的認識深 入到原子內(nèi)部。入到原子內(nèi)部。（2 2）實驗表明，微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體）實驗表明，微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體 的運動規(guī)律進行描述。的運動規(guī)律進行描述。三、量子論的創(chuàng)立三、量子論的創(chuàng)立發(fā)現(xiàn)普朗克輻射定律，提出能量發(fā)現(xiàn)普朗克輻射定律，提出能量子概念。子概念。19001900年年1212月月1414日，普朗日，普朗克在德國物理學會上報告這一結(jié)克在德國物理學會上報告這一

13、結(jié)果，成為量子論誕生和新物理學果，成為量子論誕生和新物理學革命宣告開始的偉大時刻。由于革命宣告開始的偉大時刻。由于這一發(fā)現(xiàn)，普朗克獲得了這一發(fā)現(xiàn)，普朗克獲得了19181918年年諾貝爾物理學獎。諾貝爾物理學獎。2 2提出：提出： 1900 1900 年，德國物理學家年，德國物理學家_提出量子假說。提出量子假說。3 3內(nèi)容：內(nèi)容： 認為輻射是由具有能量的基本單位認為輻射是由具有能量的基本單位_來實現(xiàn)的。來實現(xiàn)的。4 4發(fā)展：發(fā)展： 愛因斯坦利用量子理論成功解釋了愛因斯坦利用量子理論成功解釋了_； 丹麥物理學家玻爾提出了有關(guān)丹麥物理學家玻爾提出了有關(guān)_的量子理論。的量子理論。普朗克普朗克量子量子光

14、電效應(yīng)光電效應(yīng)原子原子5.5.最終建立：最終建立：19251925年，年，量子力學最終建立量子力學最終建立6 6意義：意義：（1 1）極大地拓展了人類對）極大地拓展了人類對_的認識。的認識。（2 2）它和）它和_一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)，一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)， 引起了物理學領(lǐng)域的一場重大革命。引起了物理學領(lǐng)域的一場重大革命。（3 3）揭開了微觀世界的奧秘，深刻地改變了人們對整個）揭開了微觀世界的奧秘，深刻地改變了人們對整個物質(zhì)的認識。物質(zhì)的認識。微觀世界微觀世界相對論相對論經(jīng)典力學：經(jīng)典力學：解析低速運動、解析低速運動、宏觀世界物理宏觀世界物理現(xiàn)象現(xiàn)象近代物理學近代物理學相對論：相

15、對論：微觀世界、微觀世界、高速運動高速運動量子論：量子論：解釋微觀世解釋微觀世界物理現(xiàn)象界物理現(xiàn)象現(xiàn)現(xiàn)代代物物理理學學為相對論的提出為相對論的提出奠定基礎(chǔ)奠定基礎(chǔ)繼承和發(fā)展了繼承和發(fā)展了經(jīng)典力學經(jīng)典力學經(jīng)典力學、相對論、量子論的關(guān)系：經(jīng)典力學、相對論、量子論的關(guān)系：19C19C末經(jīng)典末經(jīng)典物理學危機物理學危機 量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱，量子量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱，量子論的形成論的形成標志標志著人類對于客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀著人類對于客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀世界深入到微觀世界。世界深入到微觀世界。 量子力學和狹義相對論結(jié)合形成原子核物理學，量子力學和狹義相對論結(jié)合

16、形成原子核物理學，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學還為電指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。1 1伽利略被稱為伽利略被稱為“天上的哥倫布天上的哥倫布”，這是因為他，這是因為他A A發(fā)現(xiàn)落體定律發(fā)現(xiàn)落體定律 B B為經(jīng)典力學奠基為經(jīng)典力學奠基 C C在天文學方面作出貢獻在天文學方面作出貢獻 D D注重實踐和實驗注重實踐和實驗C課堂練習課堂練習2 2歷史學家認為：歷史學家認為：“1717世紀后期科學革命的勝利為世紀后期科學革命的勝利為啟蒙運動提供了先決條件。啟蒙運動提供了先決條件?！睋?jù)

17、此判斷，啟蒙運動據(jù)此判斷，啟蒙運動在科學思想方面最重要的先驅(qū)者是在科學思想方面最重要的先驅(qū)者是A A達爾文達爾文 B B牛頓牛頓 C C伽利略伽利略 D D愛因斯坦愛因斯坦B3 3“牛頓的發(fā)現(xiàn)，給人類帶來從未有過的自信。曾經(jīng)牛頓的發(fā)現(xiàn)，給人類帶來從未有過的自信。曾經(jīng)匍匐在上帝腳下的人類，終于大膽地抬起頭來，開始用匍匐在上帝腳下的人類，終于大膽地抬起頭來，開始用自己理性的眼光打量世界。自己理性的眼光打量世界?！边@主要說明牛頓的發(fā)現(xiàn)這主要說明牛頓的發(fā)現(xiàn) A A推動了天文學的發(fā)展推動了天文學的發(fā)展 B B使人類徹底擺脫了神學的影響使人類徹底擺脫了神學的影響 C C促進了人類的思想解放促進了人類的思想解放 D D使人類開始關(guān)注現(xiàn)實世界使人類開始關(guān)注現(xiàn)實世界C4 4愛因斯坦相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一場重大革命，愛因斯坦相對論的提出是物理學領(lǐng)域的一場重大革命，主要是因為主要是因為否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀 揭示了時間、空間并非絕對不變的本質(zhì)屬性揭示了時間、空間并非絕對不變的本質(zhì)屬性 打破了經(jīng)典力學體系的局限性打破了經(jīng)典力學體系的局限性 使人類對客觀世界的認識開始從宏觀世界深入到微觀世界使人類對客觀世界的認識開始從宏觀世界深入到微觀世界A A B B C C D DA本章內(nèi)容結(jié)束本章內(nèi)容結(jié)束