《2016年m一轮复习必修3第11课-物理学的重大进展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016年m一轮复习必修3第11课-物理学的重大进展（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,自然科学的形成与发展,课标要求：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、量子论的主要内容，认识其意义。,第11课 物理学的重大进展,把握规律20112016新课标全国卷考情统计,（1）第一次技术革命，主要标志是蒸汽机的广泛应用，这是牛顿力学和热力学发展的结果。 （2）第二次技术革命，主要标志是电力的广泛应用和无线电通信的实现，这是电磁现象的研究和经典电磁场理论的重大突破的成果。 （3）第三次技术革命，产生了一系列高新技术，如核能源技术、激光技术、电子计算机技术等，可它们离不开20世纪物理科学(如相对论、量子理论)发展所奠定的基础。,物理学发展与三次技术革
2、命的关系,1、哥白尼“日心说”,2、伽利略,3、牛顿创立经典力学体系,4、爱因斯坦相对论,5、普朗克量子论,20世纪,16世纪,十六七世纪,1687年（17世纪）,20世纪初,1900年,探究：请结合所学知识分析：1620世纪近代科学得到发展的原因。,1. 经济：资本主义的发展需要科技知识，又为科技发展奠定了物质基础。 2. 思想：文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础。 3.政治：新兴资产阶级在生产中的技术改造和要求掌握政权，对自然科学的迫切需要。4.制度：欧洲先进国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展。 5.主
3、观： 科学家努力探索，促进了科学的发展。,一经典力学,（一）产生背景,1、,伽利略,2、奠基,伽利略，伟大的意大利物理学家和天文学家，被誉为“近代科学之父”。,“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”,思考：亚里士多德关于运动的观点是建立在什么基础上？,直觉和观察,1590年，伽利略做比萨斜塔实验,思考：伽利略关于运动的观点是建立在什么基础上？,实验和观察,阿波罗15号的宇航员大卫斯科特1971年8月2日在无空气月
4、球表面上使用一把锤子和一根羽毛重复了这个试验，证明且让地球上的电视观众亲眼看到了两个物体同时掉落在月球表面上。,木星和它的伽利略卫星,1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。 伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有颗叫“伽利略卫星”。,一经典力学,（一）产生背景：,1、,伽利略,（1）研究成果,2、奠基,物理学： 天文学：创立科学的研究方法：,实验和观察,发现自由落体定律等。,自制望远镜观察天体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。,一经典力学,（一）产生背景：,1、,伽利略,（1）研究成果,（2）意义,2、奠基,
5、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基础。,标志： 内容： 特点： 意义：局限：,（二）牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,以实验为基础，以数学为表达形式,只适用宏观世界低速运动状态，绝对的时空观无法解释微观高速运动现象。,冲击了基督教神学思想，解放了人们的思想，引领人们理性认识自然，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，促进了两次科技革命的出现，标志着近代科学的形成。,第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。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
6、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。,历史上证实牛顿 力学的三件事,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7576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，
7、并被命名为哈雷彗星。,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？,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。,第三件：用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置,3(2013新课标卷28)恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”，他指的应是( ) A哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的
8、“地心说” B伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展 C牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃 D达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念,A,【考点】近代科学技术 【解析】解读材料关键信息：“近代科学家”、“自然科学的独立宣言”，这说明恩格斯认为这一研究成果标志着近代自然科学的诞生。而1543年，哥白尼公开发表天体运行论，日心说的提出恢复了地球普通行星的本来面貌，猛烈地震撼了科学界和思想界，动摇了封建神学的理论基础，这是近代自然科学诞生的主要标志。选择A项。【答案】A,二、相对论的创立,1、背景:2、提出: 3、内容：,19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释面临的新问题
9、,20世纪初，爱因斯坦（德）提出相对论,（1）狭义相对论：1905年 物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加； 空间和时间也会随着物体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：1916年 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:,是物理学领域的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。它发展了牛顿力学，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。,5、相对论与经典力学的关系,1、相对论否定了经典力学的绝对时空观（弥补经典力学时空认识的不足），但并非全盘否定牛顿力学。 2、
10、相对论是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映物体高速运动的客观规律，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。,卫星定位系统GPS,你还知道相对论在哪些方面有应用？,三、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的内部； （2）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明；,2.成就,三、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的内部； （2）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明；,2.成就,提出：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，标志量子论的诞生； 发展：爱因斯坦用量子论成功解释了“光电效应”；丹麦物理学家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。,詹姆斯卡卡廖斯在量子力学的奇妙故事一书引言中的所述：“量子力学在哪？你不正沉浸于其中吗。”,摆放数十亿个微处理器 （晶体管）的英特尔芯片,激光,电子显微镜下的病毒,原 子钟,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。（3）推动了物理学自身的发展，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式,三、量子论的诞生与发展,3、意义,量子论和相对论一起构成现代物理学的基础；,
