1、专题七近代以来科学技术的辉煌一近代物理学的奠基人和革命者,一、牛顿力学体系的建立1.基础：伽利略创立_，推翻了亚里士多德的学说。2.内容：(1)牛顿力学三定律：惯性定律、加速度定律及作用力和反作用力定律，构成了近代力学体系的基础。(2)_定律。,自由落体定律,万有引力,3.标志：1687年，_出版。4.意义：(1)牛顿的力学体系完成了人类对_认识史上第一次理论大综合。(2)使力学和_在理论上达到相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到应用和验证。,自然哲学的数学原理,自然界,天文学,二、量子理论的诞生与发展1.背景：19世纪末，_成为物理学界的重大研究课题，牛顿经典力学不能解释这一问题。2
2、.诞生：1900年，_提出了著名的量子概念，他的关于正常光谱能量分布定律的理论发表，标志着_的诞生。,黑体辐射问题,普朗克,量子理论,3.发展：(1)德国爱因斯坦：1905年解释_，得出光具有波粒二象性的结论。(2)法国德布罗意：1923年提出_。(3)奥、德物理学家：建立_。,光电效应,物质波理论,量子力学,4.意义：指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨；从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。,三、爱因斯坦的相对论1.内容：,论动体的电动,力学,四维,时空,2.意义：(1)是对近代物理学理论框架的重大突破，形成了全新的_、运动观和物质观。
3、(2)是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了深远影响；相对论同_一起，构成了现代物理学的基本理论框架。,时空观,量子理论,【微点拨】1.伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础，标志着物理学的真正开端；牛顿力学体系的建立标志着近代科学的形成。2.牛顿力学体系以实验为基础、以数学为表达形式，是人类认识史上对自然规律进行的第一次理论性概括和总结。,3.牛顿经典力学体系是建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。在牛顿力学中，存在着绝对的静止和绝对的时间。这种绝对的时空观符合人们的日常经验，但无法解释物体高速运动的规律和微观世界中的粒子。,【微探究】材料近代以来伟大的
4、科学家,思考：结合所学知识，思考图中三位伟大科学家最突出的科学贡献分别是什么，其在自然科学发展史上具有怎样的历史地位。提示：牛顿创建了经典力学体系，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合；爱因斯坦创立了相对论、普朗克提出量子假说，二者共同构成了现代物理学的基本理论框架。,【微点拨】爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是力学体系的基础，是相对论力学在低速状态下的一个特例。相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。,【史论要旨】1.牛顿自然哲学的数学原理发表，标志着经典力学体系的初步建立。2.牛顿创建了万有引力定律和力学三定律，建立了经典力学，改变
5、了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论。经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。,3.20世纪初，普朗克提出了量子假说，爱因斯坦提出了相对论，改变了人们认识世界的角度和方式。量子论和相对论是现代物理学的两大基石。,【结构图示】,主题 牛顿力学体系形成的地位及影响【史料研析】1.经典力学体系的创建及地位材料亚里士多德以为天体是神圣而不腐坏的而今人们却这样把天体纳入研究范围之内，并且证明天体也按照牛顿根据地面上的实验和归纳所得到的力学原理，处在这个巨大的数学和谐之内。 W.C.丹皮尔科学史及其与哲学和宗教的关系,(1)据材料分析牛顿“把天体纳入研究范围之内”取得了重要成果，其
6、代表性著作是什么？这一成果堪称是人类历史上的一次科学革命，即“牛顿革命”，如何理解“牛顿革命”这一内涵？提示：著作：自然哲学的数学原理。内涵：完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。,2.经典力学体系形成的影响材料牛顿(力学)体系导致一种伟大的智力自满。对人的能力从未有过那么高的信心。启蒙思想家们相信，如果牛顿可以发现主宰物质世界的自然法则的话，那么用他的方法，他们也可以发现主宰人类社会的自然法则。 美R.R.帕尔默现代世界史,(2)据材料概括牛顿力学体系的思想价值，并说明二者有何共性。提示：价值：增强了人的自信，为启蒙运动的兴起奠定了哲学基础。共性：理性。,【史论总结】经典力学的历史地
7、位与影响1.地位：(1)把自然界中一切力学现象囊括在力学体系中，成为人类认识自然的过程中对自然规律的第一次总结与概括。(2)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，标志着近代科学的形成和人类科学时代的开始。,2.影响：(1)牛顿力学和热力学引发了第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代。(2)牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础，打击了神学，促使人类思想不断解放。,【深化点拨】经典力学体系的特点(1)注重实验，揭示客观现象和过程之间的内在联系，并得出重要的结论。(2)数学化，自然的数学结构是科学家先驱们深信不疑的真理。(3
8、)注重研究人们日常生活中的宏观世界。,主题2 近代物理学到现代物理学的演进 【史料研析】1.现代物理学创建的背景材料19世纪末，正当物理学家在庆贺“物理学大厦”落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。,(1)材料中的“物理学大厦”指什么？材料说明物理学在发展中碰到怎样的问题？提示：经典物理学体系(牛顿力学体系)。问题：伴随科学实验的发展出现了经典物理学无法解释的事实，说明经典物理学出现了危机。,2.经典力学与相对论的关
9、系材料宇宙由通过因果关系“胶合”起来的事件组成，牛顿找到了这种因果关系的科学描述，并揭示出了它的法则。爱因斯坦的相对论推翻了传统的物理学，改变了大多数接受过教育的人对宇宙的认识。 世界：一部历史,(2)据材料指出牛顿所揭示的“自然法则”指什么？以从牛顿到爱因斯坦的宇宙观的变化为例，说明自然科学对人类发展的意义。提示：法则：运动三定律、万有引力定律。(或经典力学体系)意义：从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦的相对论，自然科学的发展深化了人类对宇宙的认识；提高了人类对自身的认识；促进了人类思想的进步和人类文明的发展。,【史论总结】量子论、相对论与经典物理学的关系1.牛顿力学的创立改变了自古以来人们的认识
10、论和方法论，为相对论的提出奠定了基础。2.量子论和相对论的提出，使人们对物质世界的认识深入微观世界和宏观世界。(1)相对论反映的是物体高速运动的客观规律，而量子论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。(2)量子论和相对论一起，构成了现代物理学的基本理论框架，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。,3.相对论是对牛顿力学的继承和发展，否定了牛顿力学的绝对时空观，但并非全盘否定。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，是相对论的一种特例，包含在相对论力学之中。,【深化点拨】牛顿经典力学主要发现了物体在低速状态下的运动规律，量子论和相对论则发现了微观和宏观物质的运动规律。相对论与经典力学并不矛盾，而是对经典力学的继承与发展。相对论只否定了牛顿力学的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学。,
