高中物理 第五章 經典力學與物理學的革命 第1節(jié) 經典力學的成就與局限性課件 粵教版必修2

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1、第五章 經典力學與物理學的革命第一節(jié) 經典力學的成就與局限性1、了解經典力學的發(fā)展歷程，知道經典力學發(fā)展歷程中有哪些物理學家作出了突出貢獻。3、認識經典力學的局限性和選用范圍學習目標2、了解經典力學所取得的偉大成就及其對當時自然科學、社會發(fā)展的影響。一、經典力學的發(fā)展哥白尼： 哥白尼是文藝復興時期波蘭著名的天文學家，是太陽中心說的創(chuàng)始人。他的太陽中心說的創(chuàng)立，從根本上糾正了地球中心說，揭穿了宗教神學偽造的謊言，對社會革命起了巨大的推動作用。 哥白尼于天體運行論書中提出：“太陽是宇宙的中心，所有行星都圍繞太陽運轉；地球不是宇宙的中心，而是繞太陽運轉的一顆普通行星?！?“人們每天看到的太陽由東向西

2、運行，是因為地球每晝夜自轉一周的緣故，而不是太陽在移動?！?“天上的星體的不斷移動，是因為地球本身在轉動，而不是星體圍繞著靜止的地球轉動?！?“火星、木星等行星在天空中有時順行，有時逆行，是因為它們各依自己的軌道繞太陽轉動，而不是因為他們行蹤詭秘?！?“月亮是地球的衛(wèi)星，一個月繞地球轉一周。” 一、經典力學的發(fā)展伽利略：伽利略（Galileo，15641642）偉大的意大利物理學家和天文學家，近代實驗科學的奠基者之一。意大利比薩城人。生于1564年2月15日，卒于1642年1月8日。 1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的著名實驗，從此推翻了亞里斯多德“物體下落速度和重量成比

3、例”的學說，糾正了這個持續(xù)了1900年之久的錯誤結論。 伽利略著有星際使者、關于太陽黑子的書信、關于托勒玫和哥白尼兩大世界體系的對話和關于兩門新科學的談話和數學證明。 一、經典力學的發(fā)展惠更斯： 惠更斯（Christiaan Huygens，1629-1695）， 荷蘭物理學家、天文學家和數學家。 1645-1649年， 惠更斯在荷蘭萊頓大學和布雷達大學求學，于1663年當選英國皇家學會會員，1666年成為法國皇家科學院會員。惠更斯曾從事光學研究，與其弟共同改進望遠鏡，并于1655年用新望遠鏡發(fā)現了土衛(wèi)六，從此聞名于世。他還發(fā)現了土星光環(huán)，分辨出了獵戶座大星云所包含的一些恒星。在物理學方面，惠

4、更斯還研究過擺的振動，創(chuàng)立了光的波動學，在建立向心力概念和極光研究等方面也有重要貢獻。一、經典力學的發(fā)展開普勒： 開普勒（Johannes Kepler，1571-1630），德國天文學家。 開普勒主要著作有宇宙的神秘、光學、宇宙和諧論、哥白尼天文學概要、彗星論和稀奇的1631年天象等。 開普勒最有名的成就在于對天體運動的觀測，及發(fā)現的開普勒三條定律。開普勒的三條定律為牛頓的萬有引力定律奠定了基礎。一、經典力學的發(fā)展牛頓： 牛頓（Isaac Newton， 1642-1727），英國物理學家、天文學家和數學家，生于林肯郡。 在物理學上，牛頓基于伽利略、開普勒等人的工作，建立了三條運動基本定律和

5、萬有引力定律，并建立了經典力學的理論體系。在數學上，牛頓創(chuàng)立了“牛頓二項式定理”，并和萊布尼茲幾乎同時創(chuàng)立了微積分學。在光學方面，牛頓發(fā)現白色日光由不同顏色的光構成，并制成“牛頓色盤”；關于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說”。 二、經典力學的偉大成就 經典力學理論的建立標志著近代自然科學的誕生，把天上物體和地上物體的運動統一起來了。從力學上證明了自然界的多樣性的統一。 經典力學的建立告訴人們，一個以現象觀察和實驗研究為基礎的自然科學理論體系，其思想觀點應該是明確透徹的，其數學表達應是嚴格、定量、可以操作的。 理論和實踐都證明：地面上的各種物體的運動到天體的運動，從大氣的滾動到地殼的變動；從發(fā)射

6、導彈到人造衛(wèi)星，一一服從經典力學的規(guī)律。三、經典力學的局限性和適用范圍 經典力學的應用還受到物體運動速率的限制，當物體的速率接近光速時，物體的質量將隨著運動速率的增加而增大。 經典力學的應用也還不適用于微觀領域中物質結構和能量不連續(xù)的現象。這使用量子力學應勢而生。 量子力學的研究表明，微觀粒子既表現粒子性，又表現為波動性。量子力學的建立，并不是對經典力學的否定，對于宏觀物體的運動，量子現象并不顯著，經典力學仍然適用。經典力學適用于宏觀低速的物體。例題 19世紀和20世紀之交，經典物理已達到了完整、成熟的階段，但“在物理學晴朗天空的遠處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現了經典物理學也有無

7、法解釋的實驗事實，“兩朵烏云”是指： A、宏觀問題 B、高速問題 C、微觀問題 D、低速問題評析： 古往今來發(fā)生的一切都能夠用經典力學來描述。但是當人們用來解釋原子內部結構微觀世界和接近光速的高速運動的物體時，發(fā)現與實際情況有很大的出入。成為“令人不安的烏云”BC 練習1、為經典物理學的建立做出重要貢獻的科學家除了我們熟知的牛頓、伽利略和哥白尼外，還有：A、開普勒B、笛卡兒C、惠更斯D、愛因斯坦2、經典力學的建立： A、標志著近代自然科學的誕生B、實現了人類對自然界認識的第一次理論大綜合 C、確立了一切自然科學理論應有的基本特征D、成為量子力學的基礎ABC ABC 五、小結1、為經典力學做出杰出貢獻的剩學家：哥白尼、伽利略、笛卡兒、惠更斯、開普勒、牛頓。2、經典力學理論把天上物體和地上物體的運動統一起來，從力學上證明了自然界的多樣性的統一。3、經典力學適用于宏觀的低速的物體的運動。