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历史必修3第11课物理学的重大进展课件2

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高中历史人教版必修三第11课物理学的重大进展课件(共26张)

高中历史人教版必修三第11课物理学的重大进展课件(共26张)
第四单元 近代以来世界的科学发展历程
文艺复兴 思想解放
科
技
历 程
科学勃兴
进展辉煌 --经典力学、相对论
和量子论、进化论
（11、12课）
转化生产 科技革命
--三次科技革命（13课）
第四单元
近代（1500年---）以来世界的科学发展历程
单元线索——
1.物理学领域的重大进展； 2.生物学关于人类生命的起源 3.三次科技革命的成果及对社会发展的 影响。
（3）重大意义： ①相对论和量子论是物理学思想的重大革命 ，构成现代物理学的基础。 ②相对论深刻地提示了时间和空间的本质属 性。量子论使人类对微观世界的认识取得革 命性进步； ③弥补了经典力学在认识宏观和微观世界上 的不足，开阔了人们视野，改变了人们认识 世界的角度和方式。
回答：(4)结合所学知识，说明近代西方科技与古代中 国科技有何显著区别？
实验；计算
实践是检验真理的唯一标准
3、经典力学体系的创立
(1)贡献：1687年牛顿出版《自然哲学的数学 原理》，提出物体机械运动的三大定律和万有 引力定律，创立经典力学体系。 (2)特征：以实验为基础，数学为表达形式， 据有严密逻辑体系。 (3)地位 1)对解释和预见物理现象具有决定性意义，标 志着近代科学的形成。(如海王星的发现) 2)为法国启蒙思想奠定了科学基础。
项目
传统科学
近代科学
把自然界划分为不同的领域和侧
考察 把自然界作为一 面，分门别类加以研究，逐步形成以
对象 个整体
某一类自然现象为研究对象的自然科
学的各门学科。
依靠直观感受和
依靠科学实验来检验和发展科学
研究 手段
哲学思辨对自然界 提出种种猜测

人教版高中历史必修3第11课物理学的重大进展(共52张PPT)

人教版高中历史必修3第11课物理学的重大进展(共52张PPT)
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着的最伟 大的书面里的。这本书就是宇宙，就是自然本身，人 们必须去读它。
——伽利略
（1）伽利略认为研究自然界的方法是什么？
（2）这种科学探究方式为伽利略带来了什么 学术成就？有何意义？
人教版高中历史必修3第11课物理学的 重大进 展(共52张PPT)
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二. 相对论的创立—20C初
爱因斯坦
1.背景： 19C末，“物理学危机”
经典力学无法解释研究中遇到的问题
2.内容：
狭义相对论和广义相对论
人教版高中历史必修3第11课物理学的 重大进 展(共52张PPT)
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伽利略预言说：“一门广博精深的 科学已经启蒙，我在这方面的工作 只是它的开始，那些比我更敏锐的 人所用的方法和手段将会探索到各 个遥远的角落。”
人教版高中历史必修3第11课物理学的 重大进 展(共52张PPT)
人教版高中历史必修3第11课物理学的 重大进 展(共52张PPT)
人教版高中历史必修3第11课物理学的 重大进 展(共52张PPT)
恩格斯说：“牛顿由于发明了万有引 力定律而创立了科学的天文学；由于 进行了光的分解，而创立了科学的光 学；由于创立了二项式定理和无限理 论而创立了科学的数学；由于认识了 力的本质，而创立了科学的力学。”
王星和冥王星）
人教版高中历史必修3第11课物理学的 重大进 展(共52张PPT)
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人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)

人教版高中历史必修三第11课物理学的重大进展(共30张PPT)
19世纪经典力学达到巅峰状态，经典物理学已经达到近乎完美 的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话： 普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！” 老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有 多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”
思考:老师为什么会这样说？知道约里教授为什么这么说吗？
标志：1687年，《自然哲学的数学原理》的发 表标志着以实验为基础，以数学为表达形式的 牛顿力学体系（经典力学体系）的诞生。
内容： 1.物体运动三大定律
牛顿第一定律（惯性定律）： 牛顿第二定律（加速度定律）： 牛顿第三定律（作用力与反作用力定律）：
每一个作用总有一个相等的反作用和它相对抗
2.万有引力定律
人教版高中历史必修三第11课物理学 的重大 进展(共30张PPT )
经典力学的物理意义
1.对解释和预见物理现象具有决定性意义 2.为启蒙运动奠定科学基础 3.使自然科学摆脱了神学的束缚
人教版高中历史必修三第11课物理学 的重大 进展(共30张PPT )
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潮汐现象
人教版高中历史必修三第11课物理学 的重大 进展(共30张PPT )
（二）、晴空下的阴霾
任何物体都有吸引力，两个物体之间吸引力的大小，与它们的质 量的乘积成正比，而与它们中心之间的距离的平方成反比，并作用于两个物体 的连线方向上。
人教版高中历史必修三第11课物理学 的重大 进展(共30张PPT )

人教版历史必修三第11课物理学的重大进展课件(共33页)

人教版历史必修三第11课物理学的重大进展课件(共33页)

骑士阶级以及与它相勾结的天主教，基于十分庸俗而凶恶的专制
主义和神秘主义，阻挠着对自然事实做执着的考察与探讨。 ——[日]汤浅光朝:《解说科学文化史年表》
思考：阻碍中世纪欧洲科学发展的因素有哪些？
教会淫威、神学思想、专制主义
二、“重大进展”时的勇攀高峰
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。 ——亚里士多德
“发现”：发现了自由落体等物理学定律，改变了传统的运动观念。 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 “开创”：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。 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 “奠基”：为经典力学的创立和发展奠定了基础。
“三个苹果”改变了世界
第一个给夏娃，开启人类起源大门； 第二个给牛顿，发现万有引力； 第三个给乔布斯，引领了一场触屏手机革命。
2、牛顿创立经典力学——标 志着近代科学的形成 标志： 1687年《自然哲学的数学原理》
内容：
物体运动三大定律 万有引力定律
在如 巨果 人说 的我 肩看 膀得 上比 。别 人 更 远 些 , 那 是 因 为 我 站
特点：
1687年
历史上证实牛顿力学的三件事
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。牛顿却说地球是个扁球体，像个大桔子。法国 科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。
第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。

人教版高中历史必修三第11课《物理学的重大进展》课件 (共31张PPT)

人教版高中历史必修三第11课《物理学的重大进展》课件 (共31张PPT)

二. 相对论的创立
1.背景： 2.内容： 3.意义：
是物理学领域的一次重大革命。否定了经 典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间 和空间的本质属性。也发展了牛顿力学， 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
三、量子论的诞生与发展
1、背景 微观粒子的运动不能用经典力学的原理说明
2、诞生 1900年，普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生 3、发展
(1)爱因斯坦成功解释光电效应； (2)玻尔提出有关原子的量子理论； (3)20世纪30年代，量子力学建立。
1858-1947
加热到不同温度的物体发出不同颜色的光
科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。 但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。 1900年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理
C
牛顿有哪些重要贡献？
光 学：牛顿色盘；“微粒说”。 数 学：微积分学；二项式定理。 天文学：反射望远镜； 潮汐，地球形状，岁差。 物理学：运动三大定律；万有引力定律。
二. 相对论的创立
1.背景：
“物理学危机”
19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人 们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的 程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老 师发生了一段对话： 普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！” 老师：“年轻人，物理学是一门已经完 成了的学科，不会再有多大的发展，把一生 都献给这门学科，太可惜了。”
一. 经典力学
（一）经典力学的奠基者----伽利略 （二)经典力学的建立者----牛顿
一. 经典力学
（二）.经典力学的建立者----牛顿 1.标志： 1687年《自然哲学的数学原理》 。 2.成就:
物体运动三大定律和万有引力定律。形成了一个以 实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系， 即经典力学体系

高中历史 人教版必修三 第11课 物理学的重大进展(共38张ppt)

高中历史 人教版必修三 第11课 物理学的重大进展(共38张ppt)
• 科学与宗教的关系思考
19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射 线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、 不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本 上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的 “物理学危机”。
过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时间和空间是绝对 的，两者是没有任何直接联系的。似乎宇宙间存在着一个永远走动 着的大钟，在任何情况下，它的速率永远都是相同的，世界上的一 切运动在时间上都以它为度量标准。
——《大国崛起》解说词
英国著名诗人亚历山大·波普曾经写过 一首赞美牛顿的诗： 自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。 上帝说：“让牛顿去吧!” 于是，一切成为光明。
19世纪末，面对经典物理学近乎完 美的发展，有的物理学家表示：“19世 纪已经将物理大厦全部建成，今后物理 学家只是修饰和完美这座大厦。”
相对论比较深奥难懂，建议以一些现实的例子和 有趣的比喻来解读。
例1：激发学生好奇心的导入方式。
关于相对论，有人说：这个形式简洁优美的理 论蕴藏了太多令人惊讶的内容，100年来，人们时 时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘，直到今天，这 里还有很多内容没有被我们悟透。……
这个“优美的理论”包含了哪些主要内容呢？ 让我们一起来领略相对论的奥妙。
依靠科学实验来检验和发 展科学理论.
科学——依赖学
科学 者的潜心研究。
与技 术的 关系
技术——依赖工 匠对各种实用技艺 的继承和发展。科
学与技术相分离。
科学与技术从一开始就
相互联系，并逐步走向密切 结合，技术在科学的指导和 推动下取得了长足进步。
近代以来世界的科学发展历程
文艺复兴 思想解放

人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展 (共41张PPT)


主观条件： 以伽利略为代表的科学家勇于探索， 奠定了经典力学的理论基础。（伽利 略、笛卡尔、开普勒）
伽利略（1564-1642），意大利的物理 学家和天文学家。他出生于比萨城一个家 道中落的贵族家族。伽利略从小聪明好学， 才智过人，具有极强的独立精神，遇事好 寻根问底，并养成观察、思考和亲自实验 操作的习惯，从不迷信权威和盲从他人。 他才华横溢，能言善辩，锋芒毕露，在比 萨大学获“辩论家”的绰号。这些品质， 为他以后取得卓越科学成果创造了条件。 由于宣传哥白尼学说，1616年，宗教裁判 所责令伽利略保持沉默。他发表的《关于 托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》从 实践和理论的高度批驳了地球中心说，被 认为违反禁令，判为禁书 ，终身监禁。 1642年，在贫病交加中逝世，享年78岁。
伽利略通过实验发现：物体下落时的 距离与所用时间的平方成正比，而物 体下落的速度与物体的质量无关，这 就是著名的自由落体定律。从而纠正了 这个持续了1900年之久的错误结论。
伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜
伽 利 略 的 手 稿
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。
2、经典力学体系的奠基人是谁？他的成就有哪 些？（P54第一段） 伽利略 思
（1）成就： ①创立科学的研究方法： 实验和观察 ②物理学： 发现自由落体定律等。 ③天文学： 自制望远镜观察天体，证明了哥白尼“日 心说”的正确性。
(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。
第四单元 近代以来世界的科学发展历程
第11课 物理学的重大进展
——物理学 （经典力学、相对论、量子论） 第12课 探索生命起源之谜 ——生物学 （进化论）

人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)

人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
导——探究：
他们分别是什么人？有什么贡献？
人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
第11课 人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
物理学的重大进展
人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
• 组成：狭义相对论和广义相对论。 • 新发展： 弥补了经典力学在认识宏观世界上
的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻 地揭示了时间和空间的本质属性；它也发展了 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。
人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
2） 贡献：
创立科学的研究方法：实验和观察； 物理学：实验证明力与运动状态的关系， 发现自由落体定律等； 天文学：自制望远镜观察天体并取得大 量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说” 的正确性。
人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
• 2、探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论 与牛顿力学的关系。
• 3、科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的 认识不断深入。
• 【重点难点】
• 重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的 建立；相对论的提出；量子论的诞生。
• 难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性 的理解
人教版高中历史必修3课件：第11课 物理学的重大进展(共26张PPT)
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人教版高中历史必修三 第四单元 第11课 物理学的重大进展 课件

老师：“年轻人，物理学是一门已经完 成了的学科，不会再有多大的发展，把一 生都献给这门学科，太可惜了。”
<科学技术史二十一讲 >
1900年， 德国普朗克提出量子假说
爱因斯坦提出光的量子理论
解释光电效应出现的现象和光的本质
意义
（1）与相对论共同了构成现代物理学的基础;
（2）标志着人类对客观规律的认识，从宏 观世界深入到了微观世界;
第四单元 近代以来世界科学技术的历史足迹
第11课 物理学的重大进展
课程标准内容
（1）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;
（4）知道相对论、量子论的主要内容， 认识其意义.
第11课 物理学的重大进展
一、经典力学 —17世纪物理学成就
二、相对论的创立
三、量子论的诞生和发展 —现代物理学的基础
<近代科学的起源 >
实验科学为经典力学创立奠定基础
《大国崛起》解说词:三百年前，人 类的思想还充斥着迷信和恐惧， 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。
《 自然哲学 的数学原理》
2
把简单的事情考虑得复杂，可以发现新
领域；把复杂的现象看得很简单，可以
20世纪最后一期《时代》 周刊评选出“世纪人物”， 这样称一位伟人：天才， 政治难民，人道主义者， 原子和宇宙谜的开启者， 以其最伟大的思想和无 与伦比的形象独占鳌头。
爱因斯坦（1879-1955）
。
狭义相对论： 时间、空间和物体的质量不是绝不变的，而是随着物 体的运动的速度而发生变化； 广义相对论； 空间和时间不可 能离开物质而存在。
——王鸿生 《世界科学技术史》

人教版必修3 历史：第11课 物理学的重大进展 课件(共19张PPT)

广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取 决于物质本身的分布状态。
爱因斯坦的“时空弯曲”概念
广义相对论：论证了时空结构同物质分布的关系，指出了物质间所 存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不 均匀引起的。
2、量子论的诞生与发展
普朗克量子假说 爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应 玻尔提出了有关原子的量子理论 20世纪30年代量子力学建立起来
量子论的关键观点： “微观世界里，上帝也在玩骰子”（不确定性原理）。
探究二：你能谈谈生活中物理学推动人类文明的影响
1、经典力学的影响
材料一：工业化浪潮为什么会首先出现在英国，有人说是牛顿提供 了开启工业革命大门的钥匙，是瓦特拿着这把钥匙登堂入室。 如果从近代科学的角度看，正是牛顿开启了工业革命的大门。
研究的特征：
实验事实 数学表述形式 有严密逻辑体系
地位：
标志着物理学的真正开端，被誉为“近代科学之父”。
人类的疑惑：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。
——《大国崛起》
英国诗人波普赞美牛顿：
自然和自然界的规律， 隐藏在黑暗里。 上帝说： “让牛顿去吧!” 于是，一切成为光明。
——《中学历史教学》2009年第8期
解析：推动了人类第三次科技革命，推动了生产力和人类社会的发 展。（科技与经济）
材料三：经典物理传输只是图像的信息，没有复制任何“实体”本 身。量子隐形传输却从“实体”得到完整的信息，从而复制出了 “实体”本身，尽管只是一个小小的量子态！量子隐性传输能够实 现，就使得人类有这种可能：可以把在地球上某个东西的全部信息 传到火星上去，而且瞬间就传播了（这就是中国刚发射的量子卫星 原理）。
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普朗克 量子论 P109页。（揭示了••••••冲 击了••••••指出了•••••• ）
为现代自然 科学和现代 技术革命提 供了重要的 理论基础
四、经典力学中应注意的地方 1.显著特征
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
3、下列表述不正确的是
A、牛顿立的经典力学是经典物理学的基础
C
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
4、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
近代以来世界的 科学历程
第1课 物理学的重大进展
第1课 物理学的重大进展
一、物理学发展的原因

文艺复兴、宗教改革等思想解放运动的影响 资本主义的发展提供了物质基础 科学家勇于的探索精神
二、物理学发展的过程
经典力学奠基 经典力学建立者 从经典力学发展到相对论、量 者（17世纪初） （17世纪晚期） 子论（19世纪末～20世纪初） 伽利略（意） 牛顿（英）
爱因斯坦（德） 普朗克（德）
三、经典力学发展过程中的主要成就及意义
科学家 主要成就 落体定律 意义
匀速运动、匀加速运动
伽利略 望远镜、《关于托勒密 和哥白尼两大世界体系 的对话》（天文方面）
为经典力学奠定基础
证明哥白尼的“日心说”的正确性
注重科学研究方法
牛顿
标志着物理学的真正开端
标志着近代 科学的形成
〔堂上练习〕 一、教材P106页〔学思之窗〕 二、选择题
1、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 ①否定了经典力学的绝对时空观 ②揭示了时间、 空间并非绝对不变的本质属性 ③打破了经典力学体系的局 限性 ④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 A A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④ 2、 现代自然科学和现代技术革命的基础是 D A、牛顿力学 B、相对论 C、量子假说 D、量子理论、相对论
B
D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示
三、探究性问答题
1.你认为伽利略能够确定加速运动定律的关键途径是什么？你 有何启示？ 关键途径：实验；计算 启示：实践是检验真理的唯一标准 2.物理学的发展给了我们什么样的启示？

敢于质疑，勇于创新，实践出真知
《自然哲学的数学原理》 标志着牛顿力学体系的形 （物体运动三大定律和 成 万有引力定律）
P108页。（否定了••••••修 相对论（狭义、广义）、 正了••••••揭示了••••••发展了 光速不变原理 爱因斯 ••••••推动••••••） 坦 解释光电效应出现的现 进一步推动了理子论的发 象和光的本质 展