近代以来世界的科学发展历程ppt1

狭义相对论发表104周年，
也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，
但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。
乘坐“光子火箭”的星际旅行
乘坐“光子火箭”以光速作星际旅 行，回到地球时，我们会发现什么变化？ “天上方一日，人间已一年”
●相对论和经典力学有何关系？
1.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 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 造的概念，至今仍指导着人们的物理学思 想。
人教版高中历史必修三
第四单元
近代以来世界的科学发展历程
单元内容： 1、物理学的重大进展
2、破解生命起源之谜 3、从蒸汽机到互联网
16世纪中期以后
近代自然科学产生的背景：
（1）社会前提：文艺复兴运动对科学
研究产生了重要影响
（2）物质条件：资本主义发展为其提供 了物质基础 （3）科学家勇于探索的精神
三、量子论的诞生与发展
1、背景
①19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现 ②实验表明微观粒子的运动不能用宏观物体 的运动规律进行描述 2、诞生：1900年，普朗克提出量子假说
3、发展：
①爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应 ②玻尔提出有关原子的量子理论 ③20世纪30年代，量子力学最终建立
三、量子论的诞生与发展
纪末20世纪初）
1、相对论创立背景 2、相对论的创立和内容 1905年，爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原理 1916年，他完成了广义相对论的最终形式。这被看作 人类思想史上最伟大的成就之一 3、相对论创立的意义 （1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命， （2）是人类思想发展史中的一次根本性变革 （3）否定了绝对时空观，深刻地揭示了空间、时间的本 质属性 （4）发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度
课堂练习
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（ A） 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.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 2.海王星的发现是根据( B ) 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
A
4.排列以下各种题材的绘画在历史上出现或兴盛 的顺序（ C ） ①风俗画 ②山水画 ③文人画 ④人物画 A.①②③④ B.③②①④ C.④②①③ D.③④①② 5.下列关于唐朝绘画艺术发展的叙述，不正确的 是（ B ） A.政治统一、经济繁荣是基础 B.凸现个性的文人画开始出现 C.手法创新，题材多样，画派众多 D.吴道子是盛唐画风的代表人物
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
质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗？
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。”
牛顿（1642—1727）
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。
一、经典力学 2、建立——牛顿（17世纪后期） ⑴、贡献——建立经典力学 A、标志：1687年《自然哲学的数学原理》出版 B、内容：物体运动三大定律、万有引力定律等 C、特点：以实验为基础、以数学为表达形式
物理学发展的过程
从经典力学发展到 经典力学奠基者 经典力学建立者 相对论、量子论 （17世纪初） （17世纪晚期） （19世纪末～20世பைடு நூலகம்纪初）
伽利略（意）
牛顿（英）
爱因斯坦（德） 普朗克（德）
小结：物理学的发展给了我们 什么样的启示？
• 敢于质疑，勇于创新 • 实践是检验真理的唯一标准
学思之窗
1.“钟繇书法，以曹喜、蔡邕、刘德升为师，博 采众长，兼善各体，尤精小楷。结构朴实严谨， 笔势自然，开创了由隶书到楷书的新貌。”据材 料推断，钟繇是下列哪个时期人物（） A A.秦汉B.魏晋C.隋唐D.宋元 A 2.汉字演变的脉络是（）
A.甲骨文--金文--篆书--隶书--楷书
B.甲骨文--金文--隶书--楷书--篆书
应怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献？
1、牛顿提出了万有引力定律和物体运动三大定 律，创立了经典力学体系，大大推动了物理学 的发展。 2、爱因斯坦否定了牛顿以来经典力学的绝对时 空观，提出了相对论，这是物理学领域的一次 重大革命。爱因斯坦的相对论将牛顿力学概括 在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新 的高度。
爱因斯坦根据相对论 的观点提出质能转换理 论后，曾致信美国总统 罗斯福，建议美国研制 原子弹，以便在二战中 尽快战胜法西斯国家。 1945年8月，美国先后 在日本的广岛、长畸投 下两颗原子弹，加速了 日本法西斯的投降，但 对无辜平民的伤害也同 样令全世界震惊。
普朗克（1858—1947）生
于基尔。1879年普朗克在慕尼 黑大学获得博士学位后，先后 在慕尼黑大学和基尔大学任教。 由于量子论创立，普朗克获得 1918年诺贝尔物理学奖。他的 父亲是一位杰出的法律教授。 普朗 克家是德国人所具有的 最好品质的范例：诚恳，忠于 职守，他的 业余爱好是音乐， 在这方面表现了专业艺术才干； 另一项业余爱好是他一直坚持 到晚年的登 山运动。
一、经典力学
1、奠基——伽利略（16世纪末17世纪初） ①、贡献 A、物理学：发现自由落体定律等。 B、创立科学的研究方法：科学实验与数学结合。 C、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。 ②、意义 A、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 B、为后来经典力学的创造和发展奠定了基础 标志着物理学的真正开端
8、“月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运 动正好抵消了地球的引力。”说这句话的科学家是 A.牛顿 B.波义耳 A C.拉瓦锡 D.哥白尼 9、（08江苏单科）一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭 文：“他以神一般的力量，……第一个说明了行星的运动 和图像。”这位科学家应该是 A.伽利略 B.牛顿 B C.爱因斯坦 D.普朗克 10、下列有关牛顿的叙述，不正确的是 A．牛顿力学开启了工业革命的大门 B．牛顿科学成就对启蒙思想家有启发作用 C．牛顿力学标志着物理学的真正开端 C D．牛顿力学标志着近代科学的形成
课堂练习 3.下列表述不正确的是( ) C 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 D 4.现代物理学的基础是( ) A.牛顿力学 B.相对论 C.量子假说 D.量子理论、相对论 5、下列关于爱因斯坦的相对论，表述不正确的是 D A.认为时间和空间是随物质运动而变化的 B.认为质量和能量可以相互转化 C.它为原子能的利用奠定基础 D. 它实现了自然科学的第一次理论性的大综合
4、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。
量子论确实深奥难懂，甚 至连量子论奠基人之一的玻尔 都说：“如果谁不为量子论而 感到困惑，那他就是没有理解 量子论。”
量子论和相对论是现代物理学的 两大支柱，量子论的形成标志着人类 对于客观规律的认识，开始从宏观世 界深入到微观世界。 量子力学和狭义相对论结合形成原 子核物理学，指导制造原子弹、氢弹 和建立核电站。量子力学还为电子技 术、半导体技术、晶体技术和激光技 术等奠定了理论基础。
1、下列不属于意大利物理学家伽利略通过实验发现和证 实的运动定律是 A．落体定律 B．匀速运动定律 C C．惯性定律 D．匀加速运动定律 2、经典力学的成熟的标志是 C A．惯性定律的发现 B．作用和反作用相等定律的发现 C《自然哲学的数学原理》的出版D．万有引力定律的发 现 C 3、标志着物理学的真正开端是 A、电磁感应现象的发现 B、牛顿力学体系的建立 C伽利略的发现及其科学研究方法D生物进化论学说的创C 立 4、实现了自然科学第一次理论性大综合的是
1727年，牛顿去世。英国以隆重的 国葬仪式将他安葬在威斯敏斯特大教堂， 这里一向是王公贵族的墓地，牛顿成为 第一个安息在此的科学家。出殡的那天， 成千上万的普通市民涌向街头为他送行； 抬棺椁的，是两位公爵、三位伯爵和一 位大法官；在教堂合唱的哀歌中，王公 贵族、政府大臣和文人学士们一起向这 位科学巨人告别。 目睹了牛顿葬礼的法国思想家伏尔 泰为之深深感动，他感慨道：“走进威 斯敏斯特教堂，人们所瞻仰的不是君王 们的陵寝，而是国家为感谢那些为国增 光的最伟大人物建立的纪念碑。这便是 英国人民对于才能的尊敬。”整个社会 在向一个科学家表达着由衷的敬意，这 是一个国家对于科学家的态度，也是一 个国家对于科学的态度。
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”。

在这种背景下，相对论与量子论应运而生
二、相对论的创立——爱因斯坦（19世
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。