第11课 物理学的重大进展2.ppt

第11课 物理学的重大进展 授课人：赵万丽 一、经典力学 1、奠基者——伽利略 思考：为什么16c中期科学会出现新发展？ （1）背景 文艺复兴、宗教改革等思想解放运动的影响和推动 1564-1642 伽利略对亚里士多德力学观的否定 亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。如：“推箱子”的例子。 伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。 A. 物理学方面 （2）贡献 外力是改变运动状态的原因； 发现自由落体定律等定律； 意义： 奠定经典力学的基础，开创了近代科学。 对地球认识的变化 地心说 中世纪时，基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个封闭的大盒子或大帐篷，天是盒（篷）盖，地是盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，日月星辰悬挂在盖上，此即所谓的“宇宙帐篷说”。后来，亚里士多德和托勒密所提出的希腊宇宙体系逐渐深入人心，托马斯·阿奎那将亚里士多德理论融入基督教神学之后，地心理论即获得了正统地位。地球居宇宙中心的思想被赋予了宗教意义，人类及其居住的地球被置于上帝的怀抱之中，沐浴着上帝的光辉，并被圣恩所笼罩。上帝位处宇宙的最外层，推动着宇宙的运行，注视着人类的一举一动。 哥白尼提出“太阳中心说”从根本上动摇了宗教神学的理论基础 1512年哥白尼迁到波兰的一个古代城堡——弗隆堡。在城堡的西北角，有一座箭楼。这座箭楼，就是举世闻名的天文学家哥白尼观察天文的天文台、天文学史上著名的“哥白尼塔”。无论盛夏或严冬，他用自制的、粗劣的仪器，不分昼夜地观察天文，完成了对天体的观测，写成了不朽的巨著《天体运行论》。 哥白尼塔 1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。 伽利略的折射式望远镜 伽利略的手稿 伽利略出生于比萨一个没落贵族家庭。17岁进比萨大学学医，但他对物理和数学很有兴趣。他做了大量的实验和研究工作，首次用自制的天文望远镜细心地观察了天体，宣告了和哥白尼学说完全相符的结论。伽利略把他在望远镜中所观察到的壮丽景象，到处宣传，并用观察到的事实和力学原理作了严密的论证，进一步维护和发展了哥白尼的体系。教会向伽利略发出多次警告，但是他无视这一警告，发表了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》的巨著，从实践和理论的高度批驳了地球中心说。伽利略的“异端”活动引起了教会的恐慌，罗马教皇向宗教裁判所带头提出控诉，于是这位体弱多病的科学家被送进了监牢，遭到审讯，以至被终身软禁。软禁期间，他继续研究物理学，写出《关于两门新科学的谈话和数学证明》。 伽利略受审 （2）贡献 B. 天文学方面 利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人； 证明了哥白尼“日心说”的正确性； 一、经典力学 2、建立者——牛顿 思考： 身前身后，牛顿为什么总赢得掌声不断、鲜花无数？ 物理学的成就： （1）物体运动三大定律；万有引力定律； （2）形成了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系； 代表作：《自然哲学的数学原理》 牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。 （1）背景 1643-1727 三大运动定律： （一）惯性定律：物体若不受力，则始终保持原有的运动状态，即静止或作等速度运动。 （二）运动定律：物体受力必做加速度运动，其加速度正比于作用力，反比于物体的质量。 （三）作用与反作用定律：甲物体对乙物体施力之同时，乙物体会对甲物体施以大小相等、方向相反的另一个力。 经典力学中应注意的地方 1.特征 ： 1）注重实验 2）数学化 2.适用范围：只适用于宏观物体（宏观世界）的运动;只适用于物体运动的低速状态，是绝对的时空论。 经典力学的意义： 海王星的发现证明了牛顿理论的预见性、科学性。 标志着近代科学的形成，推动了物理学的发展。 二、相对论的创立 1、背景：经典物理学的危机 19世纪末三大发现：x射线、放射性和电子，经典力学无法解释研究中的新问题，如：黑体辐射、光电效应等。 2、过程 （1）1905年提出狭义相对论； （2）1916年，完成广义相对论的最终形式。 （1）物理学领域的一次重大革命(否定？揭示？)； （2）发展了牛顿力学。 3、意义 1879-1955 狭义相对论发表100周年， 也许全世界只有几十个人能完全