11课物理学的重大进展.ppt

* 第一个“苹果” ——诱惑了夏娃，使人类有了智慧之源 第二个“苹果” ——砸醒了牛顿，使人类形成近代科学 第三个“苹果” —— 成就了乔布斯，使人类有了精彩生活 “三个苹果”改变了世界 ——物理学的重大进展 课标要求： 了解经典力学的主要内容，认识其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。 当 邂逅科学 “凡是运动的物体，一定有推动者在推着它运动。若你看到一个东西在移动，你就会寻找一个推动它的东西。当没什么东西推它时，它就会停止移动，是一个推着一个，不能无限制地追溯上去，“必然存在第一推动者” ;“落体的速度与重量成正比” 思考：亚里士多德关于运动的观点是建立在什么基础上？ 直觉和观察 1590年，伽利略做比萨斜塔实验 思考：伽利略关于运动的观点是建立在什么基础上？ 实验和观察 阿波罗15号的宇航员大卫·斯科特1971年8月2日在无空气月球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验，证明且让地球上的电视观众亲眼看到了两个物体同时掉落在月球表面上。 木星和它的伽利略卫星 1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。 伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有４颗叫“伽利略卫星”。 他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。1642年，伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他还重复着这样一句话：“追求科学需要特殊的勇气。” 体会伽利略身上所蕴含的什么样的科学精神？ ①创立科学的研究方法： ②物理学： ③天文学： 实验和观察 发现自由落体定律等。 自制望远镜观察天体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 一、经典力学 1、伽利略奠定基础 （1）成就： 科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。真正的哲学是写在那本经常在我们眼前打开的最伟大的书里的。这本书就是宇宙，就是自然本身，人们必须去读它。 ——伽利略 （2）意义：开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。 牛顿说：“我所以有这样的成就，是因为我站在巨人们的肩膀上的缘故。” 标志： 内容： 特点： 意义： 局限： 2、牛顿创立经典力学 1687年《自然哲学的数学原理》 运动三大定律和万有引力定律 以实验为基础，以数学为表达形式 只适用宏观世界低速运动状态，绝对的时空观无法解释微观高速运动现象。 （1）对解释和预见物理现象有决定意义，是经典物理学和天文学的基础，标志着近代科学的形成。 （2）为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础； （3）牛顿力学和热学引发了第一次工业革命； 第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。 古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。 历史上证实牛顿 力学的三件事 第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期。 长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。 1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？ 科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。 第三件： 用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置 16世纪末17世纪初物理学发展的历史条件 1.政治：新兴资产阶级在经济和政治上对自然科学的迫切需求 2.经济：资本主义经济的发展 3.思想：文艺复兴，宗教改革解放了人们的思想 4.科学：自然科学自身发展的需要；科学