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

第五章 經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)的革命第一節(jié) 經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性1、了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程，知道經(jīng)典力學(xué)發(fā)展歷程中有哪些物理學(xué)家作出了突出貢獻(xiàn)。3、認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)的局限性和選用范圍學(xué)習(xí)目標(biāo)2、了解經(jīng)典力學(xué)所取得的偉大成就及其對當(dāng)時自然科學(xué)、社會發(fā)展的影響。一、經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展哥白尼： 哥白尼是文藝復(fù)興時期波蘭著名的天文學(xué)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(xué)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(zhuǎn)；地球不是宇宙的中心，而是繞太陽運轉(zhuǎn)的一顆普通行星。” “人們每天看到的太陽由東向西運行，是因為地球每晝夜自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動，而不是星體圍繞著靜止的地球轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)一周。” 一、經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展伽利略：伽利略（Galileo，15641642）偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，近代實驗科學(xué)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例”的學(xué)說，糾正了這個持續(xù)了1900年之久的錯誤結(jié)論。 伽利略著有星際使者、關(guān)于太陽黑子的書信、關(guān)于托勒玫和哥白尼兩大世界體系的對話和關(guān)于兩門新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明。 一、經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展惠更斯： 惠更斯（Christiaan Huygens，1629-1695）， 荷蘭物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家。 1645-1649年， 惠更斯在荷蘭萊頓大學(xué)和布雷達(dá)大學(xué)求學(xué)，于1663年當(dāng)選英國皇家學(xué)會會員，1666年成為法國皇家科學(xué)院會員?；莞乖鴱氖鹿鈱W(xué)研究，與其弟共同改進(jìn)望遠(yuǎn)鏡，并于1655年用新望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)六，從此聞名于世。他還發(fā)現(xiàn)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(xué)方面，惠更斯還研究過擺的振動，創(chuàng)立了光的波動學(xué)，在建立向心力概念和極光研究等方面也有重要貢獻(xiàn)。一、經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展開普勒： 開普勒（Johannes Kepler，1571-1630），德國天文學(xué)家。 開普勒主要著作有宇宙的神秘、光學(xué)、宇宙和諧論、哥白尼天文學(xué)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(xiàn)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(chǔ)。一、經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展牛頓： 牛頓（Isaac Newton， 1642-1727），英國物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家，生于林肯郡。 在物理學(xué)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萬有引力定律，并建立了經(jīng)典力學(xué)的理論體系。在數(shù)學(xué)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(xué)。在光學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)白色日光由不同顏色的光構(gòu)成，并制成“牛頓色盤”；關(guān)于光的本性，牛頓創(chuàng)立了光的“微粒說”。 二、經(jīng)典力學(xué)的偉大成就 經(jīng)典力學(xué)理論的建立標(biāo)志著近代自然科學(xué)的誕生，把天上物體和地上物體的運動統(tǒng)一起來了。從力學(xué)上證明了自然界的多樣性的統(tǒng)一。 經(jīng)典力學(xué)的建立告訴人們，一個以現(xiàn)象觀察和實驗研究為基礎(chǔ)的自然科學(xué)理論體系，其思想觀點應(yīng)該是明確透徹的，其數(shù)學(xué)表達(dá)應(yīng)是嚴(yán)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)射導(dǎo)彈到人造衛(wèi)星，一一服從經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律。三、經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍 經(jīng)典力學(xué)的應(yīng)用還受到物體運動速率的限制，當(dāng)物體的速率接近光速時，物體的質(zhì)量將隨著運動速率的增加而增大。 經(jīng)典力學(xué)的應(yīng)用也還不適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象。這使用量子力學(xué)應(yīng)勢而生。 量子力學(xué)的研究表明，微觀粒子既表現(xiàn)粒子性，又表現(xiàn)為波動性。量子力學(xué)的建立，并不是對經(jīng)典力學(xué)的否定，對于宏觀物體的運動，量子現(xiàn)象并不顯著，經(jīng)典力學(xué)仍然適用。經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀低速的物體。例題 19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，經(jīng)典物理已達(dá)到了完整、成熟的階段，但“在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)也有無法解釋的實驗事實，“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(jīng)典力學(xué)來描述。但是當(dāng)人們用來解釋原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)微觀世界和接近光速的高速運動的物體時，發(fā)現(xiàn)與實際情況有很大的出入。成為“令人不安的烏云”BC 練習(xí)1、為經(jīng)典物理學(xué)的建立做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)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(jīng)典力學(xué)的建立： A、標(biāo)志著近代自然科學(xué)的誕生B、實現(xiàn)了人類對自然界認(rèn)識的第一次理論大綜合 C、確立了一切自然科學(xué)理論應(yīng)有的基本特征D、成為量子力學(xué)的基礎(chǔ)ABC ABC 五、小結(jié)1、為經(jīng)典力學(xué)做出杰出貢獻(xiàn)的剩學(xué)家：哥白尼、伽利略、笛卡兒、惠更斯、開普勒、牛頓。2、經(jīng)典力學(xué)理論把天上物體和地上物體的運動統(tǒng)一起來，從力學(xué)上證明了自然界的多樣性的統(tǒng)一。3、經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀的低速的物體的運動。