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1、第第11课物理学的重大进展课物理学的重大进展标准要求标准要求了解经典力学的主要内容，认识其在近代自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、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。量子论的主要内容，认识其意义。伽利略伽利略（1564156416421642），），伟大的意大利物理学家和天伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科系和数学表述形式的近代科学，被誉为学，被誉为“近代科学之父近代科学之父”。他第一个把望远镜对准。他第一
2、个把望远镜对准天空进行观测，出版了星天空进行观测，出版了星空使者一书。空使者一书。16321632年，他年，他出版了关于托勒密和哥白出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话，尼两大世界体系的对话，把哥白尼的学说推到了最终把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。胜利的阶段。伽利略受审伽利略受审牛顿牛顿出生于英国的林出生于英国的林肯郡，肯郡，16651665年毕业于著年毕业于著名的剑桥大学三一学院，名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授任
3、过英国议会议员，授予爵士称号。予爵士称号。17271727年，年，他病逝，被安葬于威斯他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。极高的荣誉。牛顿牛顿（1642 164217271727）建立建立牛顿牛顿牛顿的成果牛顿的成果牛顿的贡献牛顿的贡献经经典典力力学学体体系系物理运动物理运动三大定律三大定律1.万有引力万有引力定律定律2.惯性定律惯性定律加速度的比例定律加速度的比例定律作用和反作用定律作用和反作用定律 1.经典力学体系经典力学体系标志近代科学的形成标志近代科学的形成2.促进了资本主义的两次科技革命的出现促进了资本主义的两次科技革命的出现经典力学体系经典力学体
4、系注重实验注重实验数学化数学化特征：特征：建立的标志：建立的标志：自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理运用：运用：海王星、冥王星的发现海王星、冥王星的发现经典力学的主要内容：经典力学的主要内容：经典力学又称牛顿力学。在经典力学领域中，最重要的成就是万有引力定律和运动三定律的发现，这些成就构成了经典力学的基本内容。伽利略的发现以及他开始的科学研究方法，是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，它以实验为基一次进
5、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。体系中最先成熟和完善的核心理论体系。经典力学在近代自然科学发展中的历史地位：经典力学在近代自然科学发展中的历史地位：牛顿力学在科学史上的意义表现在它把天上和地上的运动统一起来，把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切力学运动的普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类自然界认识的第一次综合，完成了人类对自然规律的第一次理论概括和总结。经典力学体系的建立标志着近代科学的形成，表达了近代自然科学的基本特点：以实验为基础，以数学为表达形式。
6、人们根据万有引力定律发现海王星，又表明了科学的预见力和对实践的理论指导意义。一个爱说废话而不爱用功的青年，整天一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一个公式个公式给他：给他：Axyz爱因斯坦解释道：爱因斯坦解释道：“A代表成功，代表成功，x代表艰苦的劳动，代表艰苦的劳动，y代表正代表正确的方法确的方法”“z代表什么？代表什么？”青年迫青年迫不及待地问。不及待地问。“代表少说废话。代表少说废话。”爱因斯爱因斯坦说坦说爱因斯坦爱因斯坦（1879-19551879-1955）
7、1905-19151905-1915年年提出了相对论，提出了相对论，发展了牛顿力学。发展了牛顿力学。二、相对论的创立二、相对论的创立 爱因斯坦相对论的内容：相对论的内容：（1 1）狭义狭义相对论：物体运动时，相对论：物体运动时，质量会随质量会随物体运动速度增长而增加物体运动速度增长而增加，同时，空间和，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生即会发生尺缩效应和钟慢效应尺缩效应和钟慢效应。（2 2）广义广义相对论：空间和时间的性质不仅相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质的运动情况，也取决于物质本取决于物质本身的分布
8、状态。身的分布状态。相对论的意义：相对论的意义：（1 1）相对论的提出是物理学领域的一次）相对论的提出是物理学领域的一次重大重大革命。革命。它它否定了经典力学的绝对空间观否定了经典力学的绝对空间观，深，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。刻地揭示了时间和空间的本质属性。（2 2）相对论发展了牛顿力学相对论发展了牛顿力学，将其概括在相，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。高度。1、相对论否定了经典力学的绝对时空观；、相对论否定了经典力学的绝对时空观；2、相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相、相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态
9、下的一个特例；对论力学在低速状态下的一个特例；3、牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创、牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。想。名师一题名师一题例例：（2009年广东卷）普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的“这个原理”是（）A.相对论 B.日心说C.量子假说 D.万有引力定律解析：日心说是哥白尼提出的，量子假说是普朗克提出的，万有引力定律是牛顿提出，相对论是爱因斯坦1905年首次提出。答案：A 产生：产生：1900年普朗克提出量子假说，
10、他年普朗克提出量子假说，他认为，辐射像物质一样，是由具有认为，辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。能量的基本单位量子来实现的。这这一假说宣告了量子论的诞生。一假说宣告了量子论的诞生。三、量子论的诞生与发展三、量子论的诞生与发展量子论的发展：量子论的发展：（1）爱因斯坦）爱因斯坦首先首先认识到量子概念，利用原子论认识到量子概念，利用原子论成功地解释了成功地解释了光电效应光电效应出现的现象及光的本质，进出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。一步推动了量子论的发展。（2）丹麦物理学家）丹麦物理学家玻尔玻尔在此基础上提出了有关原在此基础上提出了有关原子的量子理论。子的量子理论
11、。（3）20世纪世纪30年代量子力学建立起来年代量子力学建立起来。量子力学和狭义相对论结合形成量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学原子核物理学，指导制造原子弹、，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。等奠定了理论基础。量子论和量子力学的意义：（1）量子论的形成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。（2）量子论和相对论构成了现代物理学的基础。（3）改变了人们认识世界的角度和方式。相对论和量子论一起，构成了现代物理相对论和量子论一起，构成了现代物理学的基础。
12、相对论和量子论弥补了经典力学在学的基础。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阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。和方式。经典力学：奠基：伽利略（经典力学：奠基：伽利略（16C末末-17C初）初）建立：牛顿（建立：牛顿（17C晚期）晚期）相对论：相对论：爱因斯坦爱因斯坦量子论：量子论：普朗克普朗克19世纪末世纪末20世纪初世纪初经典力学奠经典力学奠基者基者（17世纪初）世纪初）经典力学建经典力
13、学建立者立者（17世纪晚世纪晚期）期）从经典力学发展到相对论、从经典力学发展到相对论、量子论量子论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德）普朗克（德）普朗克（德）1、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是 注重实验 数学化 体现微观世界 经验法 A.B.C.D.A 2.牛顿在科学上贡献是多方面的，最重要的是在力学方面，下面关于牛顿的表述不正确的是(）A.除了在力学方面的重大贡献外，还是微积分的发明人之一 B.著有科学巨著自然哲学的数学原理 C.他推测出了海王星和冥王星的存在 D.他提出了三大定律和万有引力定律C
14、3、海王星的发现是根据、海王星的发现是根据A、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测C、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示4、下列表述不正确的是、下列表述不正确的是A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础B、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步5、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为主要是因为否定了经典力学的绝对时空观否定了经典力学的绝对时空观揭示了时揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性间、空间并非绝
15、对不变的本质属性打破了经典力学体打破了经典力学体系的局限系的局限性性使人类对客观世界的认识开始从宏观世界使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界深入到微观世界A、B、C、D、6、现代自然科学和现代技术革命的基础是现代自然科学和现代技术革命的基础是A、牛顿力学、牛顿力学B、相对论、相对论C、量子假说、量子假说D、量子理论、相对论、量子理论、相对论AD 7.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是 落体定律 万有引力定律 狭义相对论 量子论 A.B.C.D.D【课堂演练】【课堂演练】8.8.（20072007广东，广东，2525）2020世纪，物理学本身发生了一场革命性世纪，物理学本身发
16、生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是的变化。下列选项中推动这一变化的是A.A.电的发明和利用电的发明和利用 B.B.量子论的提出和发展量子论的提出和发展C.C.经典力学的发展经典力学的发展 D.D.原子能在军事上的运用原子能在军事上的运用 9.9.伽利略被誉为伽利略被誉为“天上的哥伦布天上的哥伦布”，是由于他，是由于他A.A.推翻了教会宣扬的推翻了教会宣扬的“地心说地心说”B.B.自制望远镜观察天空，发现了许多新天体自制望远镜观察天空，发现了许多新天体C.C.证实了行星以椭圆形轨道绕太阳运行证实了行星以椭圆形轨道绕太阳运行D.D.研究了地上的物体运行规律研究了地上的物体运行规律10.10.爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系比较准确爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系比较准确的说法是的说法是A.A.前者概括了后者前者概括了后者 B.B.前者否定了后者前者否定了后者C.C.前者发展了后者前者发展了后者 D.D.前者融合了后者前者融合了后者