1、量子论的诞生(普朗克 ) 科学 革命 技术 革命 物理学 领域 生物学 领域 牛顿经典力学的建立 相对论的创立 ( 爱因斯坦 ) 进化论理论 ( 达尔文 ) “ 蒸汽机时代 ” ( 瓦特 ) 电力的广泛应用与 “ 电气时代 ” ( 法拉第 、 西门子等 ) 现代信息技术与信息时代 现代物理学的建立 单元概述 课标要求: 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、 牛顿经典力学的建立 1687年,牛顿出版了自然哲学的数学原理一书。 1、标志: 2、背景: 经济 : 政治 : 思想 : 理论 : 17世纪,英国资本
2、主义经济迅速发展。 随着英国资产阶级革命发展,资本主义民主政治逐步建立。 文艺复兴、宗教改革解放了思想,将科学从神学的桎梏中解放出来。 伽利略等科学家的探索,奠定了经典力学的理论基础。 3、内容: 物体运动三大定律和万有引力定律等。 一、 牛顿经典力学的建立 4、特点: 5、意义: 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
3、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。 用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置 一、 牛顿经典力学的建立 4、特点: 5、意义: 以 为基础,以 为表达形式 实验 数学 ( 1)对解释和预见物理现象,具有决定性意义 。 ( 2)根据万有引力定律,人们发现了海王星等。 ( 3)牛顿经典力学体系为工业革命奠定了科学基 础, 推动了人类进入蒸汽时代 。(经济) ( 4)牛顿经典力学的创立提高了人类的认识水平, 使人们 进一步摆脱神学的束缚,促进了启蒙 运动的兴起 。(思想) 牛顿有哪些重要贡献? 其中最重要的是什么? 数学: 二项式定理,微积分 光学: 发现
4、太阳光的光谱,微粒说 天文学: 发明反射式望远镜, 潮汐,地球形状,岁差。 力学: 自然哲学的数学原理 物体运动三大定律;万有引力定律 形成经典力学体系 1727年 3月 20日,伟大的牛顿逝世,他被埋葬在威斯敏斯特教堂,在他的墓碑上镌刻着: 让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在! 二、爱因斯坦相对论的创立 1、背景: 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。” 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,速率永远相同,世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。 质疑与思考:经典力学体系是个完美的物理学理论吗?牛顿的经典力学有什么局限? 经典力学无法解释研究中出现的一些问题,面临严峻的挑战。 广义相对论: 1916年,爱因斯坦发表 广义相对论的基础 一文中提出。它指出时间和空间的性质不仅取决于物质的运动,还取决于物质的分布状态;引力是时空弯曲的一种几何效应。 二、爱因斯坦相对论的建立 2、内涵: 狭义相对论 :光速是物质运动的极限速度。物质的质量是一个变量,它随着物质运动速度的增加而增加,同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。