第11课物理学的重大进展课标要求了解伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献;认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。物理学发展的过程经典力学奠基者(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)牛顿(英)爱因斯坦(德)普朗克(德)伽利略(意)1.背景:经济基础:思想基础:一、经典力学体系文艺复兴运动不仅解放了人们的思想,也对科学研究产生了重要影响资本主义经济的发展2.奠基——伽利略•成果•贡献(1)物理方面:突出成果——创立自由落体定律;匀速运动和匀加速运动(2)天文学方面:制造天文望远镜、证明哥白尼“日心说”的正确性《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系的近代科学,为经典力学的创立和发展奠定了基础。3.建立——牛顿•牛顿的成果•牛顿的贡献经典力学体系物理运动三大定律1.万有引力定律2.惯性定律加速度的比例定律作用和反作用定律创立了经典力学体系,标志近代科学的形成牛顿其人少年时代即表现出手工制作精巧机械的才能。虽然他聪明伶俐,但并未引起老师的注意。他体弱多病,性格腼腆,成绩倒数,经常受顽皮学生欺侮。成年时,母亲令其退学,希望儿子成为一名出色的农夫。他被证明不是一个好农夫,干活漫不经心,脾气急躁。于是又被送回学校。1665年毕业于剑桥三一学院,获学士学位。三年后获文学硕士学位。曾长期担任英国皇家学会会长,担任过英国议会议员,授予爵士称号。经典力学体系注重实验数学化特征:建立的标志:《自然哲学的数学原理》运用:海王星、冥王星的发现伽利略的发现以及他开始的科学研究方法,是人类思想史上伟大成就之一,标志着物理学的真正开端。牛顿力学体系是人类对自然规律第一次进行的理论性概括和总结,它以实验为基础、以数学为表达形式,是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。结合教材及所学内容,请谈谈经典力学有哪些缺陷?适用范围(缺陷)只适用于物体运动的低速状态,是绝对的时空论;只适用于宏观物体(宏观世界)的运动。科学巨人爱因斯坦现代物理学的创始人和奠基人,是20世纪最伟大的科学家。作为科学家的爱因斯坦,他是窥见上帝秘密的人;作为思想家的爱因斯坦,他是窥见人间秘密的人。在20世纪思想家的画廊中,爱因斯坦,就是公正、善良、真理的化身。他的品格与天地日月相争辉,他的科学贡献,人类将万世景仰。爱因斯坦其人爱因斯坦年幼时并未显出智力超群,相反,到了四岁多还不会说话,家里人甚至担心他是个低能儿。在整个中小学时代却常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”,“心不在焉,想入非非”。中学毕业前夕,校方甚至断言他未来将“一事无成”,勒令退学。16岁那年,报考大学,名落孙山。17岁进入大学后,他擅自“刷掉”了很多课程,只以“极大的兴趣”去听某些课和在家里自学。曾被数学教授称为“懒狗”。曾因做实验出事故受到处分,还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行。大学毕业时几位同窗好友都留校当了助教,他却因得不到教授们的赏识而遭到了“毕业即失业”的命运。爱因斯坦的贡献——提出相对论•提出背景:•内容:•意义:19C随着科学的飞速发展,科学家发现高速运动的微观粒子发生的现象,经典力学无法解释。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③发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。①是物理学思想的一次重大革命。②否定了经典力学的绝对时空论,深刻揭示了时间和空间的本质属性。二、物理学革命——爱因斯坦和普朗克爱因斯坦说,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。爱因斯坦是如何评价牛顿的?你同意哪一种观点?说出你的理由。1.背景:19C末20C初电子和放射线的发现打开了原子的大门,但微观的粒子运动不能用经典力学理论来说明2.发展过程:(1)量子论的诞生:1900年德国普朗克提出量子假说(2)爱因斯坦成功解释光电效应、玻尔提出关于原子的量子理论(3)量子力学的建立:20世纪30年代相对论和量子论一起,构成了现代物理学的基础。相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。它们的提出,不仅推动了物理学自身的进步,而且开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。(2010年江苏历史卷,20)“把能量的变化看成是跳跃式的进行,成功地解释了经典理论无法解释的某些现象,打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要由下列哪一问题引发?A.研究热辐射B.揭示时空本质属性C.解释光电效应D.预测未知行星方位(2010年福建卷,20)图9是一张历史研究性学习活动宣传海报的配图。据此判断.下列标题中最适合于这份海报的是A.“超越时空的梦想”B.“探索与发现:海王星”C.“普朗克的假说与验证”D.“比萨斜塔——亚里士多德力学学说的终结”(2010年天津卷,11)20世纪初,提出光量子假说,解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是A.普朗克B.麦克斯韦C.玻尔D.爱因斯坦