人教版物理學(xué)的重大進(jìn)展

學(xué)案14物理學(xué)的重大進(jìn)展第四單元近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程課標(biāo)要求1.了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。2.知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識其意義。知識點(diǎn)一經(jīng)典力學(xué)課堂檢測

達(dá)標(biāo)訓(xùn)練鞏固反饋知識點(diǎn)二相對論的創(chuàng)立教材問題解答知識點(diǎn)三

量子論的誕生與發(fā)展內(nèi)容索引經(jīng)典力學(xué)

知識點(diǎn)一1.背景(1)

運(yùn)動不僅解放了人們的思想，也對科學(xué)研究產(chǎn)生了重要影響。(2)16世紀(jì)末17世紀(jì)初，伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律，開創(chuàng)了以

為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)，為后來

的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2.建立(1)標(biāo)志：1687年，牛頓出版了《

》一書。(2)內(nèi)容：物體運(yùn)動

和萬有引力定律等。歷史敘述實(shí)驗(yàn)事實(shí)文藝復(fù)興經(jīng)典力學(xué)自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理三大定律(3)特征：①以

為基礎(chǔ)。②以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式。3.意義經(jīng)典力學(xué)體系對解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象具有決定性意義。后來，根據(jù)____

，人們發(fā)現(xiàn)了海王星等。實(shí)驗(yàn)萬有思維點(diǎn)撥思維點(diǎn)撥引力定律思維點(diǎn)撥1.牛頓力學(xué)體系是人類對自然規(guī)律進(jìn)行的第一次理論性概括和總結(jié)，它以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式，是近代自然科學(xué)理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系。2.伽利略的杰出成就為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端；牛頓力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成，是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。返回經(jīng)典力學(xué)體現(xiàn)了近代科學(xué)的顯著特征：一是注重實(shí)驗(yàn)；另一個(gè)是數(shù)學(xué)化。這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不疑的真理。返回思維點(diǎn)撥探究點(diǎn)近代自然科學(xué)興起與資本主義發(fā)展、思想解放運(yùn)動的關(guān)系史料實(shí)證思考

結(jié)合上述材料，分析近代自然科學(xué)的產(chǎn)生與資本主義發(fā)展、思想解放運(yùn)動的關(guān)系。答案材料一隨著資本主義萌芽的產(chǎn)生與發(fā)展，歐洲掀起了文藝復(fù)興運(yùn)動。文藝復(fù)興運(yùn)動不僅推動了文學(xué)藝術(shù)、思想的繁榮，也推動了哥白尼、伽利略、布魯諾等人熱衷于近代天文學(xué)的研究，推動牛頓經(jīng)典力學(xué)的誕生。材料二歐洲啟蒙思想家受被牛頓證實(shí)的萬有引力定律的影響很大，他們相信不僅存在著控制物質(zhì)世界的自然法則，也存在著控制人類社會的自然法則……理性被用來檢驗(yàn)一切事物——所有的人、所有的制度、所有的傳統(tǒng)，偉大的啟蒙運(yùn)動產(chǎn)生了。(1)資本主義生產(chǎn)力的發(fā)展是近代自然科學(xué)產(chǎn)生的社會前提。(2)文藝復(fù)興為近代自然科學(xué)的產(chǎn)生奠定了思想基礎(chǔ)；另一方面，以牛頓經(jīng)典力學(xué)為代表的近代自然科學(xué)為啟蒙運(yùn)動奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。史論總結(jié)牛頓經(jīng)典力學(xué)體系建立的意義(1)理論的科學(xué)性和預(yù)見性：19世紀(jì)，人們應(yīng)用牛頓萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了海王星。(2)標(biāo)志著近代科學(xué)的形成：經(jīng)典力學(xué)體系的顯著特征之一是注重實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步揭示出客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯關(guān)系，并由此得出重要的結(jié)論。另一個(gè)顯著特征是它的數(shù)學(xué)化，這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。(3)牛頓物體運(yùn)動三大定律和萬有引力定律確立后，光學(xué)、電磁學(xué)等與力學(xué)的進(jìn)一步統(tǒng)一，大大推動了物理學(xué)的發(fā)展。相對論的創(chuàng)立

知識點(diǎn)二歷史敘述1.背景19世紀(jì)，隨著物理學(xué)研究的進(jìn)展，

無法解釋研究中遇到的一些新問題，面臨著挑戰(zhàn)。2.創(chuàng)立：20世紀(jì)初的德國物理學(xué)家

提出了相對論。3.內(nèi)容(1)狹義相對論：物體運(yùn)動時(shí)，質(zhì)量會隨著物體運(yùn)動速度增大而增加，同時(shí)，空間和時(shí)間也會隨著物體運(yùn)動

的變化而變化，即會發(fā)生________

和鐘慢效應(yīng)。(2)廣義相對論：空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的

情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。經(jīng)典力學(xué)愛因斯坦尺縮效應(yīng)速度運(yùn)動4.意義(1)相對論的提出是

領(lǐng)域的一次重大革命。(2)它否定了

的絕對時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。(3)它也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中，推動物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。物理學(xué)經(jīng)典力學(xué)歸納比較易混易錯(cuò)歸納總結(jié)易混易錯(cuò)愛因斯坦的相對論并未全面否定牛頓力學(xué)體系。愛因斯坦的相對論只是否定了牛頓力學(xué)體系的絕對時(shí)空觀，并沒有否定整個(gè)牛頓力學(xué)體系。牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例。牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，至今仍指導(dǎo)著物理學(xué)的發(fā)展。相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的絕對時(shí)空觀。返回歸納比較牛頓力學(xué)與愛因斯坦相對論的關(guān)系愛因斯坦的相對論只否定了牛頓的絕對時(shí)空觀，沒有否定牛頓力學(xué)。相對論發(fā)展了牛頓經(jīng)典力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的時(shí)空觀。牛頓力學(xué)是相對論在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例。牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。返回歸納總結(jié)牛頓經(jīng)典力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動的客觀規(guī)律，而相對論反映的是物體高速運(yùn)動的客觀規(guī)律，是對牛頓經(jīng)典力學(xué)的繼承和發(fā)展。牛頓經(jīng)典力學(xué)是相對論的一種特例(物體低速運(yùn)動狀態(tài))，包括在相對論體系中。量子論則是研究微觀世界粒子運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。量子論與相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。返回探究點(diǎn)相對論與經(jīng)典力學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系材料愛因斯坦與牛頓的對話(虛擬)愛因斯坦：你真?zhèn)ゴ?，你建立了牛頓力學(xué)框架體系，相對論中存在的問題都被你指了出來。牛頓：你比我更偉大，相對論在許多學(xué)科中有著廣泛的應(yīng)用，它和量子力學(xué)一起，已成為近代物理學(xué)的兩大基礎(chǔ)理論，相對論包容了我的三條運(yùn)動定律及萬有引力定律。愛因斯坦：你我的理論都有瑕疵。牛頓：哪有十全十美的理論，大家不用我們的理論，他們沒有別的理論可用，圣人、神仙也要犯錯(cuò)誤，你我都是凡人，你我的身軀已經(jīng)溶入了自然界，但是，你我的靈魂還留在人間。史料實(shí)證思考結(jié)合材料及所學(xué)知識，分析牛頓經(jīng)典力學(xué)體系與愛因斯坦相對論的關(guān)系。答案區(qū)別：牛頓經(jīng)典力學(xué)體系反映了物體低速運(yùn)動的客觀規(guī)律，相對論反映了物體高速運(yùn)動的客觀規(guī)律。聯(lián)系：相對論是對牛頓力學(xué)體系的繼承和發(fā)展。史論總結(jié)相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命它否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。它也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中，推動物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。量子論的誕生與發(fā)展

知識點(diǎn)三歷史敘述1.背景(1)19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射線的發(fā)現(xiàn)，人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入到了原子內(nèi)部。(2)大量的實(shí)驗(yàn)表明，

運(yùn)動不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來說明。2.誕生：

年，德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說，認(rèn)為輻射像物質(zhì)一樣，是由具有能量的基本單位

來實(shí)現(xiàn)的。3.發(fā)展(1)愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了

。(2)丹麥物理學(xué)家

提出了有關(guān)原子的量子理論。(3)20世紀(jì)30年代，

建立起來。微觀的粒子1900光電效應(yīng)量子玻爾量子力學(xué)4.意義(1)使人類對

的基本認(rèn)識取得革命性的進(jìn)步。(2)與

一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足。(3)推動了物理學(xué)自身的進(jìn)步，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識世界的

。微觀世界史論要旨?xì)v史認(rèn)識相對論角度和方式歷史認(rèn)識量子理論及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的量子力學(xué)，極大地促進(jìn)了原子物理、固體物理、原子核物理等學(xué)科的發(fā)展，標(biāo)志著人類對客觀世界的認(rèn)識，開始從宏觀世界深入到微觀世界，開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。返回史論要旨(1)牛頓建立了經(jīng)典力學(xué)，改變了自中世紀(jì)以來人們的認(rèn)識論和方法論。經(jīng)典力學(xué)是近代自然科學(xué)理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系。(2)相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域最偉大的革命之一。它在很大程度上解決了19世紀(jì)末出現(xiàn)的經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)，打破了經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維模式，為人們提供了辯證地看待世界的途徑。(3)量子理論是20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一，使人類對微觀世界的基本認(rèn)識有了革命性的進(jìn)步。量子力學(xué)對其他科學(xué)領(lǐng)域也產(chǎn)生了重大影響，從根本上改變了人類的物質(zhì)生活。返回探究點(diǎn)1普朗克對物理學(xué)的貢獻(xiàn)材料普朗克認(rèn)為，牛頓力學(xué)并沒有解決所有的問題，尤其是不能適用于原子范圍。史料實(shí)證思考普朗克是怎樣解決“原子范圍”內(nèi)的問題的？有何意義？答案普朗克提出了量子假說，認(rèn)為輻射像物質(zhì)一樣，是由具有能量的基本單位量子來實(shí)現(xiàn)的。意義：標(biāo)志著量子論的誕生，使人類對微觀世界的基本認(rèn)識取得革命性的進(jìn)步。探究點(diǎn)2為什么說相對論和量子論使人類對自然世界的科學(xué)探索又躍上了一個(gè)新的高度？答案相對論和量子論彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界和微觀世界方面的不足，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。史論總結(jié)量子論和相對論的地位及影響(1)地位：量子論和相對論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。(2)影響①量子論是研究微觀世界粒子運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。量子論對化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、考古學(xué)、古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大影響，帶來了許多劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新，使人類對微觀世界的認(rèn)識有了革命性的進(jìn)步。②相對論指出了時(shí)間、空間和物體的質(zhì)量不是絕對不變的，而是隨著物體的運(yùn)動而發(fā)生變化，打破了傳統(tǒng)的絕對時(shí)空觀；相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，將牛頓力學(xué)概括在相對論力學(xué)之中，推動物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度；相對論打破了經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維，為人們提供了辯證地看待世界的途徑。③量子論和相對論彌補(bǔ)了經(jīng)典物理學(xué)的缺陷，掀起了物理學(xué)的革命，對物理學(xué)本身，對自然科學(xué)，對整個(gè)人類生活與思維都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。課堂小結(jié)課堂檢測1.牛頓力學(xué)體系的誕生創(chuàng)造了一個(gè)新的時(shí)代。牛頓說：“假如我看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募绨蛏?。”為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定基礎(chǔ)的科學(xué)家是123456答案解析伽利略的實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)，其他三個(gè)科學(xué)家都生活在牛頓之后。A

B

C

D√234562.某日，在江蘇電視臺某著名節(jié)目中給出了一個(gè)謎語：“巨匠、17世紀(jì)、力學(xué)、英國(提示語：打一位近代偉大的科學(xué)家)?！睋?jù)此，你認(rèn)為謎底是A.伽利略 B.牛頓C.普朗克 D.愛因斯坦1答案解析√從關(guān)鍵詞“17世紀(jì)”“英國”“力學(xué)”即可得出結(jié)論。234563.“這一定律體現(xiàn)了天上運(yùn)動與地上運(yùn)動的統(tǒng)一性，它把天體運(yùn)動納入到根據(jù)地面上的實(shí)驗(yàn)得到的力學(xué)原理之中。這是物理學(xué)史上第一次偉大的綜合，也是人類認(rèn)識上一次巨大的飛躍?！币闹小耙淮尉薮蟮娘w躍”指的是A.電磁學(xué)理論的建立 B.進(jìn)化論的出現(xiàn)C.牛頓力學(xué)的建立 D.“日心說”的提出√牛頓力學(xué)的建立標(biāo)志著近代物理學(xué)的建立，是人類認(rèn)識史上的一次巨大飛躍。1答案解析4.愛因斯坦相對論的提出，是物理學(xué)領(lǐng)域的一場偉大革命。它A.否定了牛頓的力學(xué)原理B.借鑒了法國科學(xué)家的學(xué)說C.揭示了時(shí)間、空間并非絕對不變的屬性D.修正了能量、質(zhì)量相互轉(zhuǎn)化的理論23456答案解析1√19世紀(jì)末20世紀(jì)初，物理學(xué)研究中的一些新問題同經(jīng)典物理學(xué)理論發(fā)生了矛盾，物理學(xué)出現(xiàn)了危機(jī)。愛因斯坦的相對論揭示了空間、時(shí)間、物質(zhì)、運(yùn)動之間本質(zhì)上的統(tǒng)一性，解決了這一問題。234565.“使人類克服了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)，對微觀世界的基本認(rèn)識有了革命性的進(jìn)步”指的是A.牛頓力學(xué)體系的建立 B.進(jìn)化論的提出C.自由落體定律的提出 D.量子論的提出答案解析√使人類的認(rèn)識深入到微觀世界的是量子論的出現(xiàn)。1234566.它打開了人類認(rèn)識微觀世界的大門，深刻地改變了人們的生活、生產(chǎn)和觀念……標(biāo)志著一個(gè)新紀(jì)元的到來！這里的“它”是指A.經(jīng)典力學(xué) B.進(jìn)化論C.量子論 D