近代物理学的奠基人和革命者()

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1、专题七整体感知挑战下落的苹果升空的“神五”判天地之美，析万物之理。——庄子近代物理学的奠基人和革命者经典力学体系的创立和发展量子理论(从普朗克到爱因斯坦)相对论（爱因斯坦）现代物理学理论的发展本课知识结构近代物理学的奠基人和革命者基础:伽利略标志:牛顿1、建立了“经典力学体系”2、标志：《自然哲学的数学原理》3、影响：一、经典力学的重要奠基者──伽利略二、经典力学的建立──牛顿1、匀速运动、自由落体定律——推翻亚里士多德学说2、用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”经典力学的创立与发展:经典力学体系是最完美的物理学理论吗？19世纪末，面

2、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。”高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法解释的！三、量子论的诞生与发展──普朗克四、从经典力学到相对论──爱因斯坦现代物理学的发展:也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这个形式简洁优美的理论蕴藏了太多令人惊讶的内容，100年来，人们时时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘，直到今天，这里还有很多内容没有被我们悟透。……爱因斯坦（1879-1955）诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中。1894年举家迁居意大利米兰。1900年毕

3、业于瑞士苏黎世工业大学。爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家，他不但创立了相对论，发展了牛顿力学。还提出了光量子的概念，得出了光电效应的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本质，为量子力学的建立奠定了基础。为此荣获1921年度的诺贝尔物理学奖。同时，他还证明了热的分子运动论，提出了测定分子大小的新方法。狭义相对论①创立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内容：时间和空间都与物质运动有关时间和空间随着物质运动速度的变化而变化③狭义相对论的影响否认了牛顿力学的绝对时空观继承和发展了牛顿力学奠定了利用原子能的理论基础(2)

4、广义相对论①提出:②内容AB③意义第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想1916年⑶相对论建立的意义①相对论的建立是对近代物理学理论框架的重大突破，深刻揭示了空间和时间的本质属性。②这种全新的时空观，运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。牛顿出生于英国的林肯郡，1665

5、年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。牛顿（1642—1727）著作：《自然哲学的数学原理》1687年，他提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，创建牛顿力学体系。牛顿力学体系（1）产生过程牛顿运动三定律惯性定律加速度定律作用和反作用力定律万有引力定律（2）理论的科学性和预见性①准确算出了地球的平均密度和扁平率②正确地解释了潮汐的成因③发现了海王星海王星的发现哈雷慧星轨

6、道的推算长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿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75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。53年以后的1758年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。思考：牛顿力学体系建立的意义是什么？①牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。②牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。③成为近代科学形成的标志

7、。普朗克：1879年普朗克在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。由于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。普朗克是德国人所具有的最好品质的范例：诚恳、忠于职守，他的业余爱好是音乐，在这方面表现了专业艺术才干；另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登山运动。量子力学（1）量子概念的提出：1900年，普朗克提出。（2）量子理论的诞生：《关于正常光谱能量颁布定律的理论》（3）量子理论的发展1905年，爱因斯坦解释了光电现效应；奥地利，德国物理学家建立了量子力学（4）量子理论的意义①量子力学成为反映自然界基本规律的理论体

8、系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。②量子理论让人们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。伽利略（1564—1642）