甘肃省武威第十八中学高中历史必修3课件：第11课物理学的重大进展(共39张PPT)
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历史必修三课件：第11课 物理学的重大进展 (共34张PPT)
【典型例题】☆1919年11月9日，美国《纽约时报》 头版文章有如下内容：“天之光歪斜”“科学家急 切等待着日蚀观测的结果”“恒星不是在它们似乎 应该所在的或被计算出来的位置上，但不必担心。” 这些文章讨论的科学理论应该是（ ）
A．经典力学 B．狭义相对论 C．广义相对论 D．量子论 解析：概念题。
一．经典力学 1．背景 2．奠基者—伽利略 3．创立者—牛顿 3．创立者——牛顿 ⑴确立：1687年，发表《自然哲学的数学原理》。 ⑵理论：①运动三大定律。 ②万有引力定律。 ⑶意义： ①特点：形成以实验为基础、以数学为表达形式的 牛顿力学体系，即经典力学体系。 ②自然：对解释和预见物理现象，具有决定性意义， 如发现海王星。“理论的权威在于预见。” ③人文：推动了启蒙思性学习活动宣传 海报的配图。据此判断，下列标题中最适合于这份海 报的是（ ）
A．“超越时空的梦想” B．“探索与发现：海王星” C．“普朗克的假说与验证” D．“比萨斜塔-亚里士多德力学学说的终结”
二．相对论 1．背景 2．内容 3．意义 1．背景 ⑴理论：经典力学主张绝对时空观。（时间就 是时间，空间就是空间，和物质运动无关） ⑵实践：微观的粒子运动不能用经典力学的理 论来说明。 2．内容 ⑴1905年，狭义相对论：高速运动→质增效应、 尺缩效应、钟慢效应。物体的运动速度对质量、 空间和时间都有影响。 ⑵1915年，广义相对论：物质本身分布状态→ 时空改变。
一．经典力学 1．背景 2．奠基者—伽利略 3．创立者—牛顿 1．背景 ⑴必要性：新兴的资产阶级迫切需要自然科学 来发展资本主义。 ⑵可能性：文艺复兴、地理大发现和宗教改革 激励人们探索自然。
一．经典力学 1．背景 2．奠基者—伽利略 3．创立者—牛顿 2．奠基者——伽利略 ⑴物理：①自由落体定律：物体下落时的距离与 所用时间的平方成正比，速度与物体的重量无关。 h=1/2gt2 ②区别匀速运动定律和匀加速运动定律。 →外力并不是维持运动状态的原因，而只是改变 运动状态的原因。 ⑵意义： ①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。②为经典力学奠定了基础。 ⑶天文：利用望远镜观察天体，证明了哥白尼 “日心说”的正确性。“天上的哥伦布”
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 )
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 )
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 )
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 )
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
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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 )
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潮汐现象
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（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 )
高中历史必修3精品课件：第11课 物理学的重大进展
经典力学
1.背景 (1)_文__艺__复__兴___运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。 (2)意大利物理学家_伽__利__略___，发现了_自__由__落__体__定__律__等物理学定律，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，为经典力学的创立和发展奠定了基础。
(3)哲学角度 ①打击了神学，促进了人类思想的进一步解放。 ②为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。
主题
20世纪初现代物理学的发展
【历史纵横】 这段材料主要讲述了伽利略在天文学方面的贡献及影响。他用自制望远 镜观测天体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。他的这些发现和观点，摧毁了教会 的信条，极大地解放了人们的思想。
【图示巧记】 近现代物理学的发展
【资料回放】 这段材料反映了牛顿谦虚的品德和博大的胸怀。这段材料主要有两层 意思：一是牛顿认为自己所取得的科学成就，是微不足道的；二是他认为自己的成就 着物理学研究的进展，经典力学面临着挑战。 2.创立：20世纪初，德国物理学家__爱__因__斯__坦__提出。 3.内容
(1)狭义相 对论： 物 体运动时 ， 质量会 随着物体 运动速度 增大而增 加 ，同 时 ， __空__间__和__时__间__也会随着物体运动速度的变化而变化。 (2)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___。
4.意义
(1)相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。 (2)它否定了经典力学的__绝__对__时__空__观____，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 (3)发展了牛顿力学，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。
量子论的诞生与发展
1.背景 (1)19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了__原__子__内__部__。 (2)微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。
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)
• 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
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）
高中历史人教必修3同步课件：第11课 物理学的重大进展(共47张PPT)
现代最伟大的物理学 家。1879年出生于德国的 一个犹太人家庭。青年时 代就在物理学上卓有成就 。1905年提出了狭义相对 论，到1916年又推出广义 相对论。相对论的新观念 对现代物理学的发展影响 深远。1921年他因发现光 电效应定律而获得诺贝尔 奖。
普朗克1875年在慕尼黑大学学物理时，物 理老师P.约里曾劝他不要学纯理论，因为物理学“ 是一门高度发展的、几乎是臻善臻美的科学” 普 朗克的另一位导师，柏林大学的基尔霍夫（18241887）也说过类似的话，他说“物理学已经无所 作为，往后无非在已知规律的小数点后面加上几个 数字而已。”
二、现代物理学——相对论和量子论
进步：3、现代物理学两大支柱建立的影响
A、自然科相学对：论的提出是物理学思想的一项重大革命。
否定…，深刻地揭示了… 。它也发展了… ， …推动…
。P56第一段
量子论使人类对微观世界的基本认识取 得了革命性的进步，与相对论一起构成现代物理学的基础
，弥补了… ，推动了… 。P57第二段
2.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（ A ）
①注重实验
②数学化
③体现微观世界 ④经验法
A. ①②
B. ①③
C. ②③
D. ①②④
3.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
4.1949年11月,伦敦《泰晤士报》的标题极为醒 目:“科学革命、新时空论、牛顿引力论的颠覆。”该 报道的主题可能是( A ) A.爱因斯坦与相对论 B.普朗克与量子论 C.达尔文与进化论 D.瓦特与万能蒸汽
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
普朗克1875年在慕尼黑大学学物理时，物 理老师P.约里曾劝他不要学纯理论，因为物理学“ 是一门高度发展的、几乎是臻善臻美的科学” 普 朗克的另一位导师，柏林大学的基尔霍夫（18241887）也说过类似的话，他说“物理学已经无所 作为，往后无非在已知规律的小数点后面加上几个 数字而已。”
二、现代物理学——相对论和量子论
进步：3、现代物理学两大支柱建立的影响
A、自然科相学对：论的提出是物理学思想的一项重大革命。
否定…，深刻地揭示了… 。它也发展了… ， …推动…
。P56第一段
量子论使人类对微观世界的基本认识取 得了革命性的进步，与相对论一起构成现代物理学的基础
，弥补了… ，推动了… 。P57第二段
2.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（ A ）
①注重实验
②数学化
③体现微观世界 ④经验法
A. ①②
B. ①③
C. ②③
D. ①②④
3.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
4.1949年11月,伦敦《泰晤士报》的标题极为醒 目:“科学革命、新时空论、牛顿引力论的颠覆。”该 报道的主题可能是( A ) A.爱因斯坦与相对论 B.普朗克与量子论 C.达尔文与进化论 D.瓦特与万能蒸汽
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
高中历史必修三课件--第11课 物理学的重大进展(选修)
运用万有引力定律和物体运动三大定律解释地 球和天体中的一些现象。
一、经典力学
问题3：阅读下列材料，请回答： 三百多年前，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 （2）经典力学诞生的标志和意义分别是什么？
近 代 科 技 历 程
文艺复兴 思想解放
科学勃兴 进展辉煌
物理学、生物学 （第11、12课） 三次科技革命 （第13课）
转化生产
科技革命
第11课
课程标准
物理学的重大进展
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。 2、知道相对论、量子论的主要内容，认识 其意义。
一、经典力学 问题1：阅读下列材料，请回答：
用自制的望远镜证明了哥白 证明哥白尼的“日心说” 尼的“日心说” 的正确性 牛顿
普朗克 爱因斯 坦
《自然哲学的数学原理》 经典力学体系形成 量子假说的提出
相对论 构成现代物理学的基 础，改变了人们认识 世界的角度和方式。
（2）爱因斯坦提出的时空观与经典力学的时空观之间 的关系是什么？
否定经典力学绝对时空观，同时发展了经典力学。
二、相对论和量子论的创立 问题2：阅读下列材料，请回答： 爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说： “我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐 在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的 时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然 坐在火炉上烤的时间觉得长久。”
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，为经典力学的创立奠定了基础。
一、经典力学 问题2：阅读下列材料，思考为什么伽利略被 誉为“天上的哥伦布”？ 伽 利 略 伽 的 利 折 略 射 的 式 手 望 稿 远 镜
一、经典力学
问题3：阅读下列材料，请回答： 三百多年前，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 （2）经典力学诞生的标志和意义分别是什么？
近 代 科 技 历 程
文艺复兴 思想解放
科学勃兴 进展辉煌
物理学、生物学 （第11、12课） 三次科技革命 （第13课）
转化生产
科技革命
第11课
课程标准
物理学的重大进展
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。 2、知道相对论、量子论的主要内容，认识 其意义。
一、经典力学 问题1：阅读下列材料，请回答：
用自制的望远镜证明了哥白 证明哥白尼的“日心说” 尼的“日心说” 的正确性 牛顿
普朗克 爱因斯 坦
《自然哲学的数学原理》 经典力学体系形成 量子假说的提出
相对论 构成现代物理学的基 础，改变了人们认识 世界的角度和方式。
（2）爱因斯坦提出的时空观与经典力学的时空观之间 的关系是什么？
否定经典力学绝对时空观，同时发展了经典力学。
二、相对论和量子论的创立 问题2：阅读下列材料，请回答： 爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说： “我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐 在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的 时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然 坐在火炉上烤的时间觉得长久。”
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，为经典力学的创立奠定了基础。
一、经典力学 问题2：阅读下列材料，思考为什么伽利略被 誉为“天上的哥伦布”？ 伽 利 略 伽 的 利 折 略 射 的 式 手 望 稿 远 镜
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三个 改变世界
1
2
3
第一个“苹果”诱 惑了夏娃，使人类 有了智慧之源。
第二个“苹果”砸 醒了牛顿，使人类 有了近代科学。
第三个“苹果”成 就了乔布斯，使人 类有了精彩生活。
第四单元 近代以来世界的科学发展历程
三次科技革命
近代自然科学诞生的背景科： 学勃兴
1.文艺复兴0、1地理大发现和宗教改革的推动，促进03思想解放；
2.新兴文的资艺产复阶兴级在经济进上和展政辉治上煌对自然科转学化的生迫切产需要；
3.自然思科学想自解身放发展的需要。 02
科技革命
人类社会先后物开理始学在：经1典8世力学纪、后相对期论开、始量子进论入“蒸 汽时代”，19生世物纪学：晚进期化步论 入“电气时代”，20 世纪末跨入“信息时代”。
考纲要求
古希腊的亚里士多德认 为地球是个正球体，两千年 来人们对此深信不疑。牛顿 却根据他的力学，说地球是 个扁球体，象只大桔子。此 言一出，学界哗然。地球那 么大，牛顿又从不出远门， 他凭什么说地球有点扁？可 是法国科学家经过三次实地 测量，终于证实了牛顿的看 法。用力学能算出地球的形 状，真是个奇迹。
第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。 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。
1900年的4月，热力学的奠基人，著名的开尔 文男爵在一个科学报告会上作了一篇名为《在热 和光动力理论上空的19世纪乌云》的演讲。在这 篇演讲中提到，在光学和热学领域，各有一个实 验现象还无法用牛顿经典理论来解释，因此称为 笼罩在牛顿经典时空观下科学领域的两朵乌云。
2
相对论的创立
相对论
提出：20世纪初，德国物 理学家爱因斯坦提出。
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？这些今天看来简单至 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。
牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐 在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理 性的眼光打量世界。
1、了解伽利略、牛顿对建立经典力学所做的贡献； 2、了解普朗克提出量子论、爱因斯坦创立相对论； 3、理解相对论、量子经典力学
PART 02
相对论的创立
PART 03 量子论的诞生与发展
1
经典力学
落体的速度与重量成正比。
——亚里士多德
问题： 1.亚里士多德的观念正确吗？ 最先改变这一观念的科学家 是谁？其论证方式是什么？
1781年天王星被 发现，科学家用牛顿 力学计算它的轨道， 可是计算结果总是同 观测纪录不大相符。 经反复核算，观测无 误。那问题是否出现 在牛顿力学上面？
第三件：用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置
科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系 中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力 作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。 1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一 下子就看到了一颗新的行星—海王星。
——《大国崛起》
1、经典力学确认了物体宏观运动的规律，对解释和预见物 理现象有决定意义，为量子论和相对论奠定了理论基础。
2、经典力学把天上和地上的运动统一起来，从力学的角度证明 了自然界的统一性，打击了神学，促进了人们思想解放。
3、经典力学引发了第一次工业革命。
历史上证实经典力学的三件事
第一件：用经典力学算出地 球不是正球体。
（2）发现了自由落体定律等物理学定律
意义：，开创了以实验事实为依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。
伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜
伽 利 略 观 察 到 的 月 亮
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
证明了哥白尼的“日心说”的正确性。
“我不知道世人对我是怎样看的，不 过我只觉得自己好像是一个在海边玩耍的 孩子，有幸拾到光滑美丽的石子，但真理 的大海，我还没有发现，我所以有这样的 成就，是因为我站在巨人们的肩膀上。”
尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比 静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩 成一个点。
钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而 且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速 时，钟（时间）就几乎停止了。
思考： 1、爱因斯坦推翻了牛顿的什么理论？ 2、更抽象的新观念指什么？ 3、是全盘推翻吗？
爱因斯坦曾说道：“牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您 的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰，您所创 造的许多观念直到今日都仍在引导我们的物理思维。虽然我们知道， 当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后，这些观念将会被一些更抽 象的新观念所取代。”
巨人们指谁？
牛顿（1643-1727）
牛顿两大成就： 1、经典力学体系 2、微积分
经典力学
标志：1687年《自然哲学的数学原理》 内容：物体运动三大定律和万有引力定律 特点：以实验为基础，以数学为表达形式
适用范围：只适用于物体运动的低速状态， 是绝对的时空论
万有引力公式
《自然哲学的数学原理》
经典力学的意义
伽利略 观察和实验
1590年，伽利略在比萨斜 塔上做了“两个铁球同时落地” 的著名实验，从此推翻了亚里 士多德“物体落地的速度和重 量成比例”的学说，纠正了这 个持续了1900年之久的错误结 论。
2.伽利略在物理学方面取得了哪些重要的成就？ 有何意义？
成就：（1）证实外力并不是维持运动状态的原因， 只是改变运动状态的原因；
内容： ①狭义相对论：质量会随着 物体运动速度增大而增大； 时间和空间随着物质运动速 度的变化而变化，即会发生 尺缩效应和钟慢效应。
②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（1879-1955）
美籍德国物理学家。创立 了相对论。1921年，因在研 究光电效应方面的成就获得诺 贝尔奖。1933年，因受纳粹 政权迫害，迁居美国。
1
2
3
第一个“苹果”诱 惑了夏娃，使人类 有了智慧之源。
第二个“苹果”砸 醒了牛顿，使人类 有了近代科学。
第三个“苹果”成 就了乔布斯，使人 类有了精彩生活。
第四单元 近代以来世界的科学发展历程
三次科技革命
近代自然科学诞生的背景科： 学勃兴
1.文艺复兴0、1地理大发现和宗教改革的推动，促进03思想解放；
2.新兴文的资艺产复阶兴级在经济进上和展政辉治上煌对自然科转学化的生迫切产需要；
3.自然思科学想自解身放发展的需要。 02
科技革命
人类社会先后物开理始学在：经1典8世力学纪、后相对期论开、始量子进论入“蒸 汽时代”，19生世物纪学：晚进期化步论 入“电气时代”，20 世纪末跨入“信息时代”。
考纲要求
古希腊的亚里士多德认 为地球是个正球体，两千年 来人们对此深信不疑。牛顿 却根据他的力学，说地球是 个扁球体，象只大桔子。此 言一出，学界哗然。地球那 么大，牛顿又从不出远门， 他凭什么说地球有点扁？可 是法国科学家经过三次实地 测量，终于证实了牛顿的看 法。用力学能算出地球的形 状，真是个奇迹。
第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。 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。
1900年的4月，热力学的奠基人，著名的开尔 文男爵在一个科学报告会上作了一篇名为《在热 和光动力理论上空的19世纪乌云》的演讲。在这 篇演讲中提到，在光学和热学领域，各有一个实 验现象还无法用牛顿经典理论来解释，因此称为 笼罩在牛顿经典时空观下科学领域的两朵乌云。
2
相对论的创立
相对论
提出：20世纪初，德国物 理学家爱因斯坦提出。
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？这些今天看来简单至 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。
牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐 在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理 性的眼光打量世界。
1、了解伽利略、牛顿对建立经典力学所做的贡献； 2、了解普朗克提出量子论、爱因斯坦创立相对论； 3、理解相对论、量子经典力学
PART 02
相对论的创立
PART 03 量子论的诞生与发展
1
经典力学
落体的速度与重量成正比。
——亚里士多德
问题： 1.亚里士多德的观念正确吗？ 最先改变这一观念的科学家 是谁？其论证方式是什么？
1781年天王星被 发现，科学家用牛顿 力学计算它的轨道， 可是计算结果总是同 观测纪录不大相符。 经反复核算，观测无 误。那问题是否出现 在牛顿力学上面？
第三件：用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置
科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系 中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力 作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。 1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一 下子就看到了一颗新的行星—海王星。
——《大国崛起》
1、经典力学确认了物体宏观运动的规律，对解释和预见物 理现象有决定意义，为量子论和相对论奠定了理论基础。
2、经典力学把天上和地上的运动统一起来，从力学的角度证明 了自然界的统一性，打击了神学，促进了人们思想解放。
3、经典力学引发了第一次工业革命。
历史上证实经典力学的三件事
第一件：用经典力学算出地 球不是正球体。
（2）发现了自由落体定律等物理学定律
意义：，开创了以实验事实为依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。
伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜
伽 利 略 观 察 到 的 月 亮
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
证明了哥白尼的“日心说”的正确性。
“我不知道世人对我是怎样看的，不 过我只觉得自己好像是一个在海边玩耍的 孩子，有幸拾到光滑美丽的石子，但真理 的大海，我还没有发现，我所以有这样的 成就，是因为我站在巨人们的肩膀上。”
尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比 静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩 成一个点。
钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而 且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速 时，钟（时间）就几乎停止了。
思考： 1、爱因斯坦推翻了牛顿的什么理论？ 2、更抽象的新观念指什么？ 3、是全盘推翻吗？
爱因斯坦曾说道：“牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您 的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰，您所创 造的许多观念直到今日都仍在引导我们的物理思维。虽然我们知道， 当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后，这些观念将会被一些更抽 象的新观念所取代。”
巨人们指谁？
牛顿（1643-1727）
牛顿两大成就： 1、经典力学体系 2、微积分
经典力学
标志：1687年《自然哲学的数学原理》 内容：物体运动三大定律和万有引力定律 特点：以实验为基础，以数学为表达形式
适用范围：只适用于物体运动的低速状态， 是绝对的时空论
万有引力公式
《自然哲学的数学原理》
经典力学的意义
伽利略 观察和实验
1590年，伽利略在比萨斜 塔上做了“两个铁球同时落地” 的著名实验，从此推翻了亚里 士多德“物体落地的速度和重 量成比例”的学说，纠正了这 个持续了1900年之久的错误结 论。
2.伽利略在物理学方面取得了哪些重要的成就？ 有何意义？
成就：（1）证实外力并不是维持运动状态的原因， 只是改变运动状态的原因；
内容： ①狭义相对论：质量会随着 物体运动速度增大而增大； 时间和空间随着物质运动速 度的变化而变化，即会发生 尺缩效应和钟慢效应。
②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（1879-1955）
美籍德国物理学家。创立 了相对论。1921年，因在研 究光电效应方面的成就获得诺 贝尔奖。1933年，因受纳粹 政权迫害，迁居美国。