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物理学的重大进展

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课 题

第4单元  近代以来世界的科学发展历程   课    时

第11课 物理学的重大进展  

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课程标准 了解经典力学的主要内容,认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位;知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。  

20xx考纲 经典力学;相对论和量子论  

重点

难点 本课重点:伽利略对物理学发展的重大贡献;经典力学的建立;相对论的提出;量子论的诞生。本课难点:物理学各阶段发展的原因;对科学发展创新性的理解。  

教法

教具 讲述法、讨论法等。新课标历史(必修Ⅲ)、《系统集成·历史》一轮总复习学生用书、多媒体课件等  

教学过程

特色教案   【分析预测】 近年来各省市高考对本课考查的几率比较低,考查的重点放在爱因斯坦及其相对论、普郎克和量子论,题型主要是选择题。在今后复习中要注重科学技术的进步与社会进步的关系,认识经典力学、相对论和量子论的意义。 【知识梳理】 一、经典力学 1、经典力学的重要奠基者──伽利略 (1)背景:文艺复兴运动的影响,即解放了人们的思想,推动了科学研究。 (2)成就: ①创立科学的研究方法:实验和观察。②物理学:实验证明力与运动状态的关系,发现自由落体定律等。③天文学:自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性。 (3)意义:①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。②伽利略在天文学上的发现和观点,摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。 2、牛顿创立经典力学 (1)标志:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律(惯性定律、比例定律、作用与反作用相等定律)和万有引力定律。 (2)特点:以实验为基础,以数学为表达形式。 (2)意义:①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。②经典力学体系具有科学性和预见性:牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义,根据牛顿力学体系,人们发现了海王星和冥王星。

二、相对论的创立 1、历史背景: (1)19世纪科学得到了飞速发展; (2)经典力学无法解释研究中遇到的一些问题,如高速运动的微观粒子等。 2、相对论的提出及主要内容: (1)提出:20世纪初,刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章,提出了著名的相对论,引发了二十世纪物理学的另一场革命。 (2)内容:相对论包含狭义相对论和广义相对论。 3、意义: (1)相对论的提出是物理学思想的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空论,从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 (2)爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。 三、量子论的诞生与发展: 1、诞生的背景: (1)19世纪末20世纪初,电子和放射性的发现,打开了原子的大门,使人们对物质的认识深入到了原子内部。 (2)大量的实验表明,微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。量子论在这种背景下诞生。 2、量子论的诞生、发展和量子力学: (1)诞生:1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说。 (2)发展:①爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质,进一步推动了量子论的发展。②丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究,创立了原子结构的理论。③经过这些科学家的共同努力,到20世纪30年代量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。 3、量子论和量子力学的影响: (1)量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。 (2)量子论与相对论一起构成现代物理学的基础,并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。 (3)推动了物理学自身的进步,开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。 【真题演练】 (20xx广东历史)21.普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就:“这个原理在物理世界观上所引起的革命,只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的”这个原理“是 A.日心说   B.相对论  C.量子假说  D.万有引力定律 B  【解析】普朗克的观点主要是高度评价爱因斯坦的科学成就,日心说是哥白尼的学说,量子假说是普朗克首先提出的,万有引力定律是牛顿经典力学的组成部分。爱因斯坦的主要学说是相对论,相对论的提出是物理学思想的一次革命,它否定了经典力学的绝对时空观,把物理学发展到一个新高度,普朗克高度评价爱因斯坦主要是基于此。

近代科学诞生的历史背景是什么?

(1)资本主义工业和商品经济的发展为近代自然科学的发展奠定了物质基础并成为主要动力。

(2)新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。

(3)自然科学自身发展的需要。

(4)文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。

(5)优秀科学家实践和刻苦钻研,也促进了科学的发展。 今天,我们的现代文明,从电脑,电视,手机到核能,航天,生物技术,几乎没有哪个领域不依赖于量子论。 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。 小结:相对论和量子论是现代物理学的两大支柱,共同构成了经典物理学的基础。这两种理论的提出,解决了经典物理学在微观领域及宏观世界方面所面临的问题。,改变了人们看世界的方式和角度,它们不仅对物理学本身,对自然科学,而且对人类的思维都产生了重大影响。   教学 后记   文章www.170yx.com
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