關于物理學的重大進展第1頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日導入新課第2頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日第11課物理學的重大進展第3頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日古希臘科學家亞里士多德物理學的曲折發展“落體的速度與重量成正比”？第4頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日一、經典力學

1.近代自然科學革命發生的歷史條件（1）新興的資產階級在經濟上和政治上對自然科學的迫切需求。（2）自然科學自身發展的需要。（3）文藝復興、地理大發現和宗教改革的推動。（4）科學家勇于探索的精神。第5頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日地心說：中世紀時，基督教會宣揚的宇宙觀是宇宙是一個封閉的大盒子或大帳篷，天是盒（篷）蓋，地是盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，日月星辰懸掛在蓋上，此即所謂的“宇宙帳篷說”。后來，亞里士多德和托勒密所提出的希臘宇宙體系逐漸深入人心，托馬斯·阿奎那將亞里士多德理論融入基督教神學之后，地心理論即獲得了正統地位。地球居宇宙中心的思想被賦予了宗教意義，人類及其居住的地球被置于上帝的懷抱之中，沐浴著上帝的光輝，并被圣恩所籠罩。上帝位處宇宙的最外層，推動著宇宙的運行，注視著人類的一舉一動。第6頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日提出太陽中心學說，掀起天文學的革命，從根本上動搖了宗教神學的理論基礎。

信奉“日心說”的布魯諾被教會以火刑處死。哥白尼第7頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日2.奠基——伽利略的貢獻伽利略（1564—1642），偉大的意大利物理學家和天文學家，自幼聰明好學，遇事好尋根問底。從不迷信教會權威或盲從他人。他開創了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系和數學表述形式的近代科學，被譽為“近代科學之父”。他第一個把望遠鏡對準天空進行觀測，出版了《星空使者》一書。1632年，他出版了《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，把哥白尼的學說推到了最終勝利的階段。第8頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日

1609年，伽利略創制了天文望遠鏡。他觀測到月球表面凹凸不平，并繪制了第一幅月面圖。伽利略的折射式望遠鏡伽利略的手稿第9頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日（1）創立科學的研究方法：實驗和觀察。（2）物理學：實驗證明力與運動狀態的關系，發現自由落體定律等。（3）天文學：自制望遠鏡觀察天體并取得大量成果的第一人，證明了哥白尼“日心說”的正確性。貢獻第10頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日伽利略受審第11頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日

牛頓出生于英國的林肯郡，1665年畢業于著名的劍橋大學三一學院，獲得學士學位。三年后又獲得文學碩士學位。牛頓曾經長期擔任英國皇家學會會長，他還擔任過英國議會議員，授予爵士稱號。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽。牛頓（1642—1727）3.創立——牛頓力學體系第12頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日1、在光學方面，牛頓發現了日光是由不同的顏色即不同波長的光構成的，奠定了光譜分析的基礎，制作了牛頓色盤。他在1704年出版了《光學》一書，創立了光的“微粒說”。2、在熱學方面也有研究成果，確定了冷卻定律3、在數學方面，他與萊布尼茲幾乎同時創立了微積分學，同時，他還在前人研究基礎上，建立了二項式定理。4、在天文學領域，他在1671年創制了反射望遠鏡，初步考察了行星的運動規律；他還解釋了潮汐現象，并預言地球不是正球體，并由此說明了歲差現象。第13頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日2、顯著特征：3、意義：1、成就：提出物體機械運動三大定律；萬有引力定律代表作《自然哲學的數學原理》注重實驗、數學化形成了以實驗為基礎、以數學為表達形式的經典力學體系。慣性定律加速度的比例定律作用和反作用定律第14頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日二、相對論的創立

1.相對論提出的歷史背景（1）過去的物理學以牛頓理論為基礎，認為時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯系的。（2）19世紀隨著科學的飛速發展，科學家發現高速運動的微觀粒子發生的現象，經典力學無法解釋。2.創立：20C初，愛因斯坦第15頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日愛因斯坦（1879-1955）1905-1915年提出了相對論，發展了牛頓力學。第16頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日

愛因斯坦（1879—1955），1879年3月14日誕生在德國烏爾姆的一個猶太人家中。1894年舉家遷居意大利米蘭。1900年畢業于瑞士蘇黎世工業大學。1901年入瑞士國籍；1914年任柏林大學教授，1933年因受納粹迫害而移居美國，1940年入美國國籍，1955年4月18日逝世。愛因斯坦被認為是最富于創造力的科學家，他不但創立了相對論，還提出了光量子的概念，得出了光電效應的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本質，為量子力學的建立奠定了基礎。為此榮獲1921年度的諾貝爾物理學獎。同時，他還證明了熱的分子運動論，提出了測定分子大小的新方法。第17頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日成功的秘訣

一個愛說廢話而不愛用功的青年，整天纏著大科學家愛因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一

個公式給他：A＝x＋y＋z愛因斯坦解釋道：“A代表成功，x代表艱苦的勞動，y代表正確的方法……”“z代表什么？”青年迫不及待地問。“代表少說廢話。”愛因斯坦說第18頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日有高度社會責任感的人，通常是具有良心的智識者。讓我們輕輕地伸出我們的手，撫摸一下愛因斯坦的滾燙的良心：1939年8月2日，愛因斯坦出于對人類命運的極大關注，寫信給羅斯福總統建議美國務必搶在法西斯德國之前制造出原子彈；后來，當原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認一生最大錯誤就是建議研制原子彈。他痛心地說，“早知如此，我寧可當個修表匠！”愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表了人類良知的高度，是人類良心發出的最強音。聽愛因斯坦的自責之聲，我們明白人類良知之寶貴

請記住愛因斯坦的話吧：“沒有能獨立思考和獨立判斷的有創造性的個人，社會的向上發展是不可想象的。”第19頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日1955年4月18日因主動脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發訃告，不舉行公開葬禮，不建墳墓，不立紀念碑。火化時按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠對人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執行者用歌德悼念席勒的詩結束了那樸素的葬禮：

我們全都獲益不淺，

全世界都感謝他的教誨；

那專屬他個人的東西，

早已傳遍廣大人群。他像行將隕滅的彗星，

光華四射，

把無限的光芒同他的光

芒永相連結。

他的主治醫生賀維博士認為如此偉大的大腦，應該進行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來，并切成200片帶走。但至今沒有結論。

第20頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日3.相對論提出的歷史意義（1）相對論的提出是物理學領域的一次重大革命。（2）否定了經典力學絕對時空觀，發展了牛頓力學。（3）推動物理學發展到了新的高度。第21頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日學思之窗想一想：應怎樣評價牛頓和愛因斯坦的貢獻？2、愛因斯坦否定了牛頓以來經典力學的絕對時空觀，提出了相對論，是物理學領域的一次重大革命。愛因斯坦的相對論也發展了牛頓力學，將牛頓力學概括在相對論力學之中，推動了物理學發展到一個新的高度。1、牛頓確立的萬有引力定律運動三大定律，大大推動了物理學的發展，牛頓力學研究的是宏觀世界。第22頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日相對論和經典力學有何關系？1、相對論否定了經典力學的絕對時空觀；2、相對論發展了牛頓力學，牛頓力學是相對論力學在低速狀態下的一個特例；3、牛頓力學是整個力學的基礎，牛頓所創造的概念，至今仍指導著人們的物理學思想。第23頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日19世紀末，物理學界連續發生了三個重大事件，這就是X射線、放射性和電子的發現。這三大發現以實驗事實使得原子不可分、不變化的傳統觀念發生了動搖。物理學家們曾認為的似乎已經基本上完成了的經典物理學體系，從根本上出現了動搖，這就是所謂的“物理學危機”。

過去的物理學都以牛頓的理論為基礎，認為時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯系的。似乎宇宙間存在著一個永遠走動著的大鐘，在任何情況下，它的速率永遠都是相同的，世界上的一切運動在時間上都以它為度量標準。第24頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日

19世紀經典物理學達到巔峰狀態，在人們心目中，經典物理學已經達到近乎完美的程度。這時，年輕的普朗克和他的老師發生了一段對話：普朗克：“老師，我準備把我的一生都獻給物理理論學！”老師：“年輕人，物理學是一門已經完成了的學科，不會再有多大的發展，把一生都獻給這門學科，太可惜了。”對話？老師的預言正確嗎？第25頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日三、量子論的誕生與發展

1.量子論誕生的歷史背景（1）19c末20c初，電子和放射性的發現使人們對物質的認識深入到原子內部。（2）實驗表明，微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體的運動規律進行描述。第26頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日2.量子論的誕生、發展和量子力學（1）誕生：

1900年，德國物理學家普朗克提出量子假說，宣告量子論誕生。

（2）發展：①愛因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應；②玻爾提出了有關原子的量子理論；③20世紀30年代，量子力學建立。（量子力學：研究微觀世界粒子運動規律的科學。）第27頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日3.量子論的重要影響（1）使人類對微觀世界的認識取得革命性的進步，是20世紀最深刻、最有成就的科學理論之一。（2）量子論與相對論共同構成現代物理學的基礎，彌補了經典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足。（3）改變了人們認識世界的角度和方式。第28頁，共31頁，星期日，2025年，2月5日