7.1 近代物理学的奠基人和革命者 课件（共19张ppt）

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1、一 近代物理学的奠基人和革命者,1、背景： 2、过程： 3、进步性： 4、局限性：,（一）认识史上的飞跃 （经典力学体系的建立）,1、背景： （1）资本主经济的迅速发展（采矿、冶金和交通等），对科学提出了迫切的要求； （2）伽利略创立自由落体定律、笛卡尔等人对碰撞运动的研究奠定了理论基础； （3）牛顿创立微积分和对科学的潜心研究。,（一）认识史上的飞跃 （经典力学体系的建立）,2、过程： （1）17世纪末，牛顿得出了惯性定律和加速度定律（牛顿第一、二定律）； （2）在笛卡尔等人研究的基础上总结出作用力和反作用力（牛顿第三定律）； （3）综合开普勒等人研究成果，运用自己创立的微积分导出万有引力定

2、律（力学定律的发展）； （4）1687年撰写自然哲学的数学原理，总结了在力学、数学、天文学等方面的研究成果。,海王星和冥王星的发现,3、进步性： （1）构成近代力学体系，实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合； （2）促进了近代物理学领域的进一步发展； （3）促进了工业革命的兴起与启蒙运动的开展。,4、局限性： （1） 牛顿经典力学体系建立在低速运动的物质之上，无法解释高速运动的物体运动规律和微观世界中的粒子； （2）在牛顿经典力学体系中，存在着绝对的静止状态和绝对的时间（参考系为“以太”）。,1、背景： 2、过程： 3、意义：,（二）驱走乌云的太阳 （量子理论）,1、背景： （1）19世纪

3、的物理学领域，在牛顿力学的基础上，新学科出现并有了进一步的发展； （2）19世纪末，黑体辐射成为物理学界重大研究课题。 （3）牛顿经典力学的局限性（不适用于亚原子结构的微观世界）。,2、过程： （1）1879年，奥地利物理学家斯蒂芬发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系； （2）随后，德国物理学家普朗克发现了热辐射过程中的能量分布规律； （3）1900年普朗克提出了量子概念； （4）同年，他撰写关于正常光谱能量分布定律的理论，标志着量子理论的诞生。,（5）1905年，德国科学家爱因斯坦把量子理论推广到光学中，成功地解释了光电效应； （6）1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论；

4、（7）数年之后，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。,3、意义： （1）指导着人们向物理运动的各个层面进行深入探讨； （2）从根本上改变了近代物理学中的传统概念，使整个自然科学的观念都发生了重大变革； （3）直接推动了社会生产力的发展（激光、电子显微镜、核磁共振等）。,1、原因： 2、过程： 3、意义：,（三）爱因斯坦的“时空” （相对论）,1、原因： （1）牛顿经典力学的弊端（绝对时空观）； （2）物理学的深入发展； （3）爱因斯坦个人的潜心研究。 2、过程： （1）1905年，爱因斯坦发表论动体的电动力学，创立了狭义相对论； （2）1916年，爱因斯坦建立广义相对论。,3、历史意义： （

5、1）突破了近代物理学理论的框架，揭示了时空的可变性； （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的影响； （3）相对论和量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。,1、什么是“以太”？ 根据牛顿的理论，宇宙间存在一种可以传播光和能量的媒介和绝对静止的参考系，叫做“以太”。后来爱因斯坦相对论证明，光和能力可以在真空中传播，不需要借助媒介，“以太”是牛顿假想的物质，根本不存在。,探究思考,2、爱因斯坦相对论和牛顿经典力学理论之间是什么样的关系？ （1）牛顿经典力学理论为爱因斯坦相对论的提出奠定了理论的基础； （2）爱因斯坦否定了牛顿的绝对时空观，发展了牛顿的经典力学理论； （3）牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例，爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承和发展。,探究思考,