高中历史教学课件：近代物理学的奠基人和革命者.pptx

传统科学 = 直接观察 + 哲学思辨 近代科学 = 实验技术 + 数理分析 传统科学建立在直观的观察和思辨性的猜测以及形式逻辑的演绎的基础之上，基本属于现象的描述和经验的总结，没有形成系统的理论和相对独立的学科体系。 近代科学是在搜集材料的基础上，从现象深入本质，从经验定律上升为系统的科学理论。它是建立在观察、实验的基础上的实验科学，并广泛应用数学方法使科学知识日益精确化；同时发展了以实验事实为依据和以归纳推理为主要手段的研究方法，确立了一系列定量的科学定律。 3 Part.1 近代物理学的奠基人 奠基人伽利略 Part.1 亚里士多德 伽利略 必须有力作用在物体上，物体才能运动 物体落下的速度和重量成比例 经验观察和实验验证 研究方法： 意义： a.创立了自由落体定律，从而推翻了亚里士多德的学说 b.开创了以实验事实为根据并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。 如果运动的物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去 自由落体定律，“两个铁球同时落地”的实验，纠正了持续1900年之久的错误理论 5 奠基人牛顿 Part.1 三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。 ——《大国崛起》解说词 6 奠基人牛顿 Part.1 标志： 内容： 条件： 1687 年《自然哲学的数学原理》 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）和万有引力定律 只适用宏观世界物体的低速运动状态。 7 奠基人牛顿 Part.1 8 奠基人牛顿 Part.1 政治 经济 思想 科技 英国资产阶级革命的进行，为资本主义制度的建立奠定基础 新航路开辟，促进资本主义经济快速发展 文艺复兴、宗教改革的推动 人文主义思想的逐渐兴起和发展 伽利略及前人研究的科技成果 9 奠基人牛顿 Part.1 意义和影响： （1）物理学： 运动三定律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。 对自然界的力学现象做出了合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。 10 奠基人牛顿 Part.1 历史上牛顿力学创造了不可思议的奇迹： 1.用牛顿力学算出地球的形状是象只桔子的扁球体。 2.用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期，预言了哈雷彗星53年后的回归。 3.用牛顿力学发现了海王星的存在。 建立者牛顿 Part.2 （2）牛顿力学揭示了宇宙的奥秘,沉重打击了封建神学,为启蒙运动的发展提供了理论基础. 意义和影响： 如果全部自然界，一切行星，都要服从永恒的规律，而有一个小动物，五尺来高，却可以不把这些定律放在眼里，完全为所欲为，那就太奇怪了。 ——伏尔泰 12 Part.2 近代物理学 的革命者 13 革命者普朗克 Part.2 19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家欢聚一堂。会上，英国著名物理学家汤普逊发表了新年祝词。他在回顾物理学所取得的伟大成就时说，“物理学的大厦已经落成，所剩只是一些修饰工作。” 慕尼黑大学的物理学教授菲普·冯·约利曾劝说普朗克不要学习物理，他认为“这门科学中的一切都已经被研究了，只有一些不重要的空白需要被填补” 革命者 Part.2 两朵乌云： 1、黑体辐射实验和理论的不一致 2、迈克尔逊—莫雷实验（发现光速不随运动参考系而变化） 革命者普朗克 Part.2 内容：1900年，德国普朗克提出量子假说 辐射像物质一样，是由具有能量发基本单位量子来实现的（标志着量子理论的诞生）。 革命者普朗克 Part.2 ②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都发生了重大的变革。 革命者爱因斯坦 Part.2 狭义相对论（1905）： 著作： 基础： 内容： 1905年《论动体的电动力学》 相对性原理和光速不变原理 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 革命者爱因斯坦 Part.2 狭义相对论（1905）： 革命者爱因斯坦 Part.2 狭义相对论是对牛顿力学的彻底否定吗？ 时间不变、空间稳定 时间、空间都可变 革命者爱因斯坦 Part.2 广义相对论： 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。 革命者爱因斯坦 Part.2 革命者爱因斯坦 Part.2 1919年一直英国的天文队伍，趁着日全食之际。经过太阳附近的光线进行了测量。发现光线在经过太阳附近时发生了偏转，偏转的角度恰好与广义相对论一致。 革命者爱因斯坦 Part.2 （1）是对近代物理学理论框架的重大突破，发展了牛顿力学