人教版必修三 第四单元 第11课 物理学的重大发展
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四、近代以来世界的科学发展历程 （一）物理学的重大发展
近代科学：以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的科学 近代科学开端的标志：天文学革命
近代科学正式形成哥的白标尼志《：天经典体力运学行体论系》的（建15立43年初版）
自然科学借以宣布其独立并且 好像是重演路德焚烧教谕的革命行 动，便是哥白尼那本不朽著作的出 版，他用这本书（虽然是胆怯地而 且可说是只在临终时）来向自然事 物方面的教会权威挑战，从此自然 科学便开始从神学中解放出来。科 学的发展从此便大踏步前进。
伽利略通过观察、实验和推 理，得出结论：如果运动物体不 受阻碍，它将速度保持不变地持 续运动下去。
1.伽利略——经典力学的奠基者
1609年，伽利略创制天文望远镜。他观测到 月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。
伽利略的折射 式望远镜
伽利略的 手稿
“两个铁球同时落地！” 有人记载伽利略曾在意大 利比萨斜塔上作过自由落体的实验。结果两个重量相差10 倍的球同时落地，证明了亚里士多德的观点是错误的。
（1）标志：1687年《自然哲学的数学原理》
（2）内容：提出物体机械运动三大定律和万有引力定律等，形成以实
验为基础的以数学为表达形式的牛顿力学体系。
（3）特点：
①注重实验
②数学为表达形式
③适用范围：适用于宏观物体（宏观世界）的运动；适用于物体运动的
低速状态，是绝对的时空论。
（4）意义：
①对解释和预见物理现象有决定性意义（发现海王星、冥王星）
近代自然科学产生的背景 （1）资本主义工业和商品经济的发 展（主要动力）； （2）新兴资产阶级在经济上和政治 上对自然科学的迫切需要； （3）文艺复兴、地理大发现和宗教 改革的推动； （4）自然科学自身发展的需要； （5）科学家的实践与钻研。
古希腊科学家亚里士多德： “落体的速度与重量成正 比”“物体从来都是静止的，除 非你用力推它才开始运动”
②实现自然科学的第一次理论性大综合，标志着近代科学的正式形成
③用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，使人获得用理性解决问题
的自信，促进思想解放，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础
④促进英国工业革命产生
3.相对论的创立
爱因斯坦（1879-1955）德国伟大的物理学家。 1905年青年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，提出 狭义相对论，引发了20世纪物理学的一场革命。 1916年建立广义相对论。 1933年因遭德国法西斯迫害前往美国，后入美国籍。 20世纪最后一期《时代》周刊评选出“世纪人物”，这 样称这位伟人：天才，政治难民，人道主义者，原子和宇宙 谜的开启者，以其最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头。
力学方面：提出物体运动三大定律(惯性定律、加速度的比例定律、作 用与反作用定律)和万有引力定律 数学方面：发明二项式定理；与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学。 光学方面：发现了太阳光的光谱，1704年出版《光学》一书，创立了光 的“微粒说”。 天文学领域：1671年创制了反射望远镜。
2.牛顿创立经典力学体系
——恩格斯
四、近代以来世界的科学发展历程 （一）物理学的重大发展
近代科学：以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的科学 近代科学开端的标志：天文学革命 近代科学正式形成的标志：经典力学体系的建立
四、近代以来世界的科学发展历程 （一）物理学的重大发展
近代科学：以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的科学 近代科学开端的标志：天文学革命 近代科学正式形成的创立 （1）背景：经典物理学的危机 ①经典力学体系建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上，认为时间 和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。 ②19世纪科学飞速发展，物理学研究一方面深入到物质内部的微观世界， 另一方面扩展到整个宇宙。研究中遇到了一些经典力学无法解释的新问题。 （2）提出： ①1905年，爱因斯坦提出狭义相对论（相对性原理和光速不变原理） ②1916年，他完成了广义相对论的最终形式。
1.伽利略——经典力学的奠基者 （1）贡献： ①创立科学研究方法：实验和观察。 ②天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果，证明哥白尼“日心说” 的正确性。 ③物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律，改变了 亚里士多德以来有关运动的观念。 （2）意义： ①开创了以实验事实为根据并有严密逻辑体系的近代科学。 ②为经典力学的建立奠定基础，标志着物理学的真正开端
不要被常识和日常经验所蒙蔽， 常识并不一定总是正确的。
材料一 牛顿所创造的概念，至今仍 指导着我们的物理学思维，谁企图在 真理的认识的领域内要人们认为他是 不可动摇的权威，那他就要在上帝的 哈哈大笑中垮台。
——爱因斯坦 材料二 1921年爱因斯坦获得了诺贝 尔奖金，但奖来得十分不易。当时不 少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如 果给相对论授奖，他们就要退回已获 奖章，结果评委会找到了一个办法， 让爱因斯坦作为光电效应理论的建立 者而得奖，相对论始终没有获得诺贝 尔奖。
2.牛顿创立经典力学体系
牛顿（1643-1727）英国伟大的科学家，在物理、数学、天文 等方面都作出卓越贡献。毕业于剑桥大学三一学院,长期担任 英国皇家学会会长，还担任过英国议会议员，被授予爵士称号。 1727年病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。
我不知道世人对我是怎样看的，不过我只觉得自己像是一个在海滨 玩耍的孩子，有幸拾到光滑美丽的石子，但真理的大海，我还没有发现。 我所以有这样的成就，是因为我站在巨人们的肩膀上的缘故。
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系（惯性参照系）之间的物 理定律。认为时间和空间随着物质运动速度的变化而变化，会发生尺缩效应 和钟慢效应；质量会随着物体运动速度增大而增大。 ——打破经典力学的绝对时空观
广义相对论则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系）。认为空间 和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。 ——进一步深化对时间空间和引力现象的认识