2018高中历史专题七近代以来科学技术的辉煌71近代物理学的奠基人和革 命者教学能手示范课课件人民版3!.ppt

专题七 近代以来科学技术的辉煌 第一课 思想基础：文艺复兴和宗教改革运动解放了人们的思 想，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。 物质基础： 新航路开辟后，各国通过海外殖民扩张与 掠夺，大量资本积累，促进了资本主义经 济的迅速发展。 政治基础： 新兴资产阶级在发展中要求掌握政权，对 自然科学的迫切需要。 理论基础： 以伽利略为代表的科学家勇于探索的努 力，奠定了经典力学的理论基础（伽利略、 笛卡尔、开普勒） 一、认识史上的飞跃——经典力学体系 1.背景 牛顿捡到了哪些“光滑的卵石”和“美丽的贝壳”？ “我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。” ——牛顿 提示：万有引力定律；微积分；运动三大定律：惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律。 惯性定律 加速度定律 作用和反作用定律 物理运动三大定律 万有引力定律 经典力学体系 2.经典力学的建立者——牛顿 标志：1687年牛顿出版《自然哲学的数学原理》。 3.牛顿力学体系建立的意义 ①构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。 ②对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。 ③标志着经典力学体系的形成，是近代科学形成的标志。 4.经典力学体系的指导作用 （1）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，人们还算出了宇宙运行规律，并由此发现了海王星。 思考：经典力学体系是否有局限性呢？ （2）力学运动定律，引起了近代自然科学的革命，对第一次工业革命起了一定的指导和促进作用。 （3）经典力学体系，证明了理性的正确性，从而促进了启蒙运动的进一步发展。 基础：奥地利斯蒂芬对黑体的研究成果。 标志：德国普朗克《关于正常光谱能量分 布定律的理论》。 【阅读思考】量子论是怎样诞生和发展的？为什么量子论的出现是“驱走乌云的太阳”？ 影响：标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。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发生了重大变革。 发展：（1）德国爱因斯坦：解释光电效应， 得出光具有波粒二象性。 （2）法国德布罗意：提出物质波理论。 （3）奥、德物理学家：建立量子力学。 二、驱走乌云的太阳——量子论 关于相对论，有人说：这个形式简洁优美的理论蕴藏了太多令人惊讶的内容，100多年来，人们时时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘，直到今天，这里还有很多内容没有被我们悟透…… 三、爱因斯坦的“时空”——相对论 1.相对论的建立--爱因斯坦 狭义相对论 广义相对论 相对论 打破经典力学的绝对时空观 进一步深化对时间、空间和 引力现象的认识 1905年《论动体的电动力学》 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。 物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。 广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。 2.相对论建立的意义 爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明，无论是空间还是时间都不能单独发生变化，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。 这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发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。 量子论和相对论构成现代物理学的基本理论框架。相对论的发表标志着人类迈入现代科学技术时代。 【合作探究】：相对论与牛顿力学的关系 项目 区别 关系（地位） 牛顿力学体系与 狭义相对论 牛顿 宏观物体低速运动的客观规律 狭义相对论打破绝对时间和绝对空间，牛顿力学是相对论的一种特例。但不是对牛顿力学的全盘否定,而是继承和发展 狭义 宏观物体高速运动的客观规律 狭义与 广义相对论 狭义 适用于高速运动中的匀速运动体系 广义相对论第一次阐述四维时空和物质分布相联系的重要思想 广义 适用于高速运