2019_2020學年高中歷史專題七近代以來科學技術的輝煌第1課近代物理學的奠基人和革命者課件.pptx

專題七,近代以來科學技術的輝煌,第1課,近代物理學的奠基人和革命者,內(nèi)容索引,核心素養(yǎng),達標檢測,基礎落實,基礎落實,一、認識史上的飛躍 1.背景：意大利科學家伽利略創(chuàng)立了 ，推翻了亞里士多德的學說。 2.創(chuàng)立 (1)17世紀末，英國科學家牛頓得出了慣性定律和加速度定律，又總結出作用力和反作用力定律。牛頓的 構成了近代力學體系的基礎，成為整個近代物理學的重要支柱。 (2)牛頓成功地導出了萬有引力定律。 (3)1687年，牛頓撰寫的 出版，標志著經(jīng)典力學體系的初步建立。,自由落體定律,運動三定律,自然哲學的數(shù)學原理,3.意義 (1)牛頓的力學體系完成了人類對 認識史上的第一次理論大綜合。 (2)它的確立使 和天文學在理論上達到了相當完備的程度，同時也在生產(chǎn)和科學實驗中得到廣泛的應用和驗證。,自然界,力學,提示 圖一反映的是萬有引力定律。圖二是指海王星的發(fā)現(xiàn)。說明了牛頓力學具有驚人的預見性和巨大的理論指導意義。,思考 圖一反映了牛頓力學的什么成果？圖二體現(xiàn)了這一成果的運用所取得的成就是什么？說明了什么？,材料 下面是兩枚紀念牛頓的郵票,問題思考,伽利略開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學，標志著近代物理學的真正開端。伽利略因而被譽為“近代科學之父”。牛頓經(jīng)典力學體系的建立則標志著近代科學的形成。,易混易錯,二、驅走烏云的太陽 1.誕生和發(fā)展 (1)1879年，奧地利物理學家斯蒂芬發(fā)現(xiàn)黑體輻射的總能量與其溫度之間的定量關系。 (2)1900年， 提出了量子概念，并在關于正常光譜能量分布定律的理論中對這一思想進行了闡述，標志著量子理論的誕生。 (3)1905年，德國科學家愛因斯坦用量子理論成功地解釋了光電效應，得出了光具有 的結論。 (4)1923年，法國物理學家德布羅意提出物質(zhì)波理論。 (5)數(shù)年后，奧地利、德國的物理學家建立了量子力學。,普朗克,波粒二象性,2.影響 量子理論讓人們從根本上改變了近代物理學中的傳統(tǒng)觀念，使物理學乃至整個自然科學的觀念都發(fā)生了重大變革。,判斷正誤,(1)1900年，普朗克提出了量子概念，標志著量子力學誕生。( ) (2)量子力學的發(fā)展，表明人類對客觀世界的認識從宏觀世界走向微觀世界。 ( ),三、愛因斯坦的“時空” 1.狹義相對論 (1)創(chuàng)立：1905年愛因斯坦發(fā)表了論動體的電動力學，在相對性原理和光速不變原理的基礎上，創(chuàng)立了狹義相對論。 (2)內(nèi)容：時間和空間都與物質(zhì)的運動有關，隨著物質(zhì)運動速度的變化而變化。 (3)與牛頓力學的關系：否定了牛頓的絕對時空觀；并非全盤否定牛頓力學，牛頓力學反映宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，狹義相對論反映物體高速運動的客觀規(guī)律，是對牛頓力學的繼承和發(fā)展。,2.廣義相對論 (1)建立：1916年愛因斯坦把適用于勻速運動體系的狹義相對論推廣到加速運動的參考系中，建立了廣義相對論。 (2)內(nèi)容：物質(zhì)存在的現(xiàn)實空間是彎曲的，空間的結構取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況，空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強度；時空是物質(zhì)存在的形式。 (3)意義：廣義相對論第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想。,3.相對論的意義 (1)是對近代物理學理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時間的可變性，而且說明，無論是空間還是時間都不可能單獨發(fā)生變化，其改變與物質(zhì)的運動和狀態(tài)密不可分。 (2)是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。 (3)相對論同 一起，構成了現(xiàn)代物理學的基本理論框架。,量子理論,歸納總結,經(jīng)典力學、相對論與量子論之間的關系 (1)經(jīng)典力學所適用的主要是我們?nèi)粘Ｉ钪械奈锢憩F(xiàn)象，但在宏觀的宇宙世界和微觀的粒子世界面前，就顯得不太夠用了。 (2)量子論的形成標志著人類對客觀規(guī)律的認識，開始從宏觀世界深入到微觀世界；同時，在量子理論基礎上發(fā)展起來的量子力學，極大地促進了原子物理、固體物理和原子核物理等學科的發(fā)展。 (3)相對論的提出否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗建立起來的時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。,(4)量子論和相對論彌補了經(jīng)典力學的缺點，掀起了物理學的革命，構成了現(xiàn)代物理學的基本理論框架。,知識結構,核心素養(yǎng),科學革命、工業(yè)革命及政治革命之間的相互關系 斯塔夫里阿諾斯在全球通史中寫道：“關于這些革命(科學革命、工業(yè)革命和政治革命)，須特別提到的另一特點是，它們并不是平行或獨立地進行的。它們互相依賴，連續(xù)地一者對另一者起作用?！?解讀 作者主要說明了歷史發(fā)展中的各個要素是相互作用、相互影響的?？茖W革命、工業(yè)革命以及政治革命在17、18世紀以后互相作用，共同推動了世界發(fā)展。,針對練 1688年，牛頓發(fā)明了反射性望遠鏡?；趯θ忡R將白光發(fā)散成可見光譜的觀察，牛頓還發(fā)現(xiàn)了太陽光的光譜，并發(fā)展出了顏色理論。這些成就 A.推動了物理學的繼續(xù)發(fā)展 B.標志近代實驗科學的開端 C.挑戰(zhàn)了封建神學創(chuàng)世說 D.證明了“自然界無跳躍”,解析 “1688年，牛頓發(fā)明了反射性望遠鏡”“發(fā)現(xiàn)了太陽光的光譜，并發(fā)展出了顏色理論”，這些均是物理學的重大發(fā)現(xiàn)，推動了物理學向前進步，故A項正確。,1.印證教材觀點 材料一 英國著名詩人亞歷山大蒲伯曾寫過一首贊美牛頓的詩： 自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里。上帝說：“讓牛頓去吧！”于是一切成為光明。,藝術家筆下的牛頓像神一樣在制定宇宙規(guī)律,應用1 材料表明牛頓的經(jīng)典力學完整地解釋天體和地球上的一切現(xiàn)象，揭示了 的規(guī)律。從此，科學擺脫了神學的束縛向前發(fā)展；同時促進了人們思想的進一步解放。,自然界,材料二 阿爾伯特愛因斯坦的相對論產(chǎn)生了重大影響，該理論表明宇宙有一個空間和時間的結構。根據(jù)這一理論，將時間和空間說成是絕對的是沒有意義的對于測量者來說，空間和時間是相對的。對于門外漢來說，這些觀點通常用不能理解的數(shù)學公式解釋，這表明科學已經(jīng)達到了能夠被人類所知的界限。杰里本特利新全球史 應用2 材料說明愛因斯坦提出相對論，主張時間和空間是相對的，這就打破了牛頓經(jīng)典力學的 。,絕對時空觀,2.獲取材料信息 材料 在實驗觀測的基礎上，它們以叛逆教會的姿態(tài)告訴世人：沒有什么信條不可懷疑，沒有什么學說不可改變。它們作為近代科學革命的兩大檄文，是向宗教權威發(fā)出的挑戰(zhàn)書，也是自然科學借以宣告獨立的宣言書，科學作為神學附庸的地位不復存在。 摘編自肖耀根世界近代科學革命事件及其意義 應用 根據(jù)材料概括近代科學革命的特點。,提示 特點：反對宗教神學。,針對練 著名學者斯塔夫里阿諾斯認為，在“光榮革命”到來之前，一個偉大的人發(fā)現(xiàn)了解釋自然現(xiàn)象的鑰匙理性。人們覺得，理性也能打開人類事務之門。對這里的“理性”理解準確的是 A.以科學精神批判天主教神學 B.用實驗方法驗證科學理論 C.將“變化”觀念引入科學領域 D.用數(shù)學方法描述物質(zhì)運動,解析 根據(jù)材料時間“光榮革命到來之前”可以確定為17世紀，聯(lián)系史實可知“一個偉大的人”為牛頓，用數(shù)學方法描述物質(zhì)運動符合“解釋自然現(xiàn)象的鑰匙理性”，故D項正確。,達標檢測,1.有人說：“一個蘋果讓牛頓吸引了世界，一壺沸水讓瓦特轉動了世界，一個元素讓愛迪生點燃了世界”其中“一個蘋果讓牛頓吸引了世界”主要是指牛頓 A.創(chuàng)立了植物分類學說 B.提出了量子力學理論 C.創(chuàng)立了自由落體定律 D.提出了萬有引力定律,解析 “一個蘋果讓牛頓吸引了世界”主要是指牛頓的萬有引力定律。,1,2,3,4,5,6,2.英國科學史專家丹皮爾在科學史中指出，“牛頓擺脫了這些先人之見，實在是一種真正的進步”。牛頓的進步性主要在于 A.確立了辯證唯物主義理論 B.為資產(chǎn)階級革命奠定了理論基礎 C.放棄了對宗教的信仰 D.首次對自然規(guī)律進行理論性概括,1,2,3,4,5,6,解析 牛頓力學體系對自然界的現(xiàn)象作出了系統(tǒng)、合理的說明，從而完成了人類認識自然界的第一次理論大綜合，故D項符合題意； A、B、C三項均與牛頓的主要貢獻不符。,3.19世紀經(jīng)典物理學被譽為“一座莊嚴雄偉的建筑體系和動人心弦的美麗殿堂”，然而到了19世紀末20世紀初它卻風光不再。使“美麗殿堂”風光不再的主要原因是 A.牛頓力學體系缺乏科學基礎 B.它不能解釋物理學的所有問題 C.人們不再重視科學研究 D.相對論和量子論的誕生,解析 19世紀末20世紀初牛頓力學體系“風光不再”，動搖它的是量子論和相對論。相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，將牛頓的力學概括在相對論力學當中；量子論使人類的認識深入微觀世界，與相對論構成了現(xiàn)代物理學的基礎。A、C說法錯誤； B不是主要原因。故選D。,1,2,3,4,5,6,4.“使人類克服了經(jīng)典物理學的危機，對微觀世界的基本認識有了革命性的進展”指的是 A.牛頓力學體系的建立 B.進化論的提出 C.自由落體定律的提出 D.量子論的提出,1,2,3,4,5,6,解析 抓住“微觀世界”這一題眼，結合“克服了經(jīng)典物理學的危機”這個前提，進行分析判斷。 A、C兩項屬于經(jīng)典物理學成就；B項為生物學成就，均可排除。只有D項正確。,5.“根據(jù)這一理論，將時間和空間說成是絕對的是沒有意義的，因為對這兩種范疇的測量通常隨著觀察者的運動而改變。對于門外漢來說，這些觀點通常用不能理解的數(shù)學公式解釋表明科學已經(jīng)達到了能被人類所知的界限?！鄙鲜觥袄碚摗钡闹饕饬x是 A.開創(chuàng)了以實驗為基礎的近代科學 B.預見海王星存在的準確性 C.彌補經(jīng)典力學對時空認識的不足 D.發(fā)現(xiàn)能量輻射的運動原則,1,2,3,4,5,6,解析 題干材料“將時間和空間說成是絕對的是沒有意義的”“對這兩種范疇的測量通常隨著觀察者的運動而改變”反映了愛因斯坦的相對論。A項是伽利略的貢獻， B項是牛頓萬有引力定律的預見性， C項是相對論對經(jīng)典力學的發(fā)展， D項是量子論的貢獻，故選C項。,1,2,3,4,5,6,6.諾貝爾獎得主楊振寧教授近日在中山大學說，20世紀20年代物理學“遍地黃金”，愛因