高中歷史人民版必修三專題七近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌第1節(jié)《近代物理學(xué)的奠基人和革命者》參考學(xué)案

1、近代物理學(xué)的奠基人和革命者同步測試勸學(xué)：標(biāo)準(zhǔn)要求通過對本課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的熱愛之情，了解科學(xué)創(chuàng)新的基本條件，培 通過對本課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的熱愛之情，了解科學(xué)創(chuàng)新的基本條件，培 養(yǎng)學(xué)生正確的自我意識，認(rèn)識科技發(fā)展中沒有絕對權(quán)威。通過對物理學(xué)發(fā)展歷程 的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己關(guān)注科技進(jìn)步的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)的意識。合作：學(xué)習(xí)要點(diǎn)提煉1.伽利略突出成就是創(chuàng)立了自由落體定律，從而推翻了亞里士多德的學(xué)說(2.牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系。(17世紀(jì)末至18世紀(jì)初)(1)背景：近代科學(xué)誕生后，亞里士多德的力學(xué)不斷受到質(zhì)疑，以伽利略、笛卡爾、開普勒為代表的科學(xué)家奠定了經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)。(2)基本內(nèi)容：牛

2、頓力學(xué)三大定律(慣性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律)和萬有引力定律。這些理論將天體的運(yùn)動和地球上物體的運(yùn)動概括在同一理論之中，成為經(jīng)典力學(xué)的集大成者。(3)牛頓經(jīng)典力學(xué)的特征：注重實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)化。(4)歷史地位：牛頓力學(xué)體系是近代自然科學(xué)形成的標(biāo)志，是人類對自然界認(rèn)識史上的第一次理論大綜合，是整個物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代一切機(jī)械、土木建筑、交通運(yùn)輸?shù)裙こ碳夹g(shù)的理論基礎(chǔ)。它的確立，使力學(xué)和天文學(xué)在理論上達(dá)到了相當(dāng)完備的程度，同時也在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用和驗(yàn)證。從此，科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展。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.量子論的提出

3、和發(fā)展。(20世紀(jì)初)(1)背景：19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入到了原子內(nèi)部。但大量的實(shí)驗(yàn)表明，微觀粒子的運(yùn)動不能用通常的宏觀物體的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行描述。這就需要人們對微觀世界開展研究。(2)1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說。這個假說宣告了量子論的誕生。(3)量子論的發(fā)展：愛因斯坦提出了光具有波粒二象性的結(jié)論，法國物理學(xué)家德布羅意又提出物質(zhì)波理論。在這個基礎(chǔ)上，奧地利、德國的物理學(xué)家建立了量子力學(xué)。(4)意義：量子理論彌補(bǔ)了經(jīng)典物理學(xué)在微觀的粒子世界方面認(rèn)識的空缺，把人類對客觀規(guī)律的認(rèn)識從宏觀世界推進(jìn)到微觀世界，改變了人們看世界的角度和方式；量子理論

4、讓人們從根本上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念，使物理學(xué)乃至整個自然科學(xué)的觀念都發(fā)生了重大變革。.愛因斯坦的相對論。(20世紀(jì)初)(1)內(nèi)容：提出了狹義相對論和廣義相對論。相對論認(rèn)為：時間和空間不是絕對不變，而是隨著物質(zhì)的運(yùn)動而變化的；物質(zhì)質(zhì)量隨著運(yùn)動速度的增大而增加。(2)愛因斯坦的狹義相對論是建立在兩個基本假設(shè)基礎(chǔ)之上的。第一個假設(shè)是相對性原理，即物體運(yùn)動狀態(tài)的改變與選擇任何一個參照系無關(guān)；第二個假設(shè)是光速不變原理，即對任何一個參照系而言，光速都是相同的。從兩個基本假設(shè)出發(fā)，愛因斯坦得出如下新的結(jié)論：a運(yùn)動物體在運(yùn)動方向上長度縮短。b運(yùn)動著的時鐘要變慢。c任何物體的運(yùn)動速度都不可能超過光速。d

5、同時性是相對的，在一個慣性系中同時發(fā)生的事情，在另一個運(yùn)動著的慣性系中測量便不是同時發(fā)生的。e如果物質(zhì)速度比光速小得多，相對論力學(xué)就變?yōu)榕ｎD力學(xué)，比起牛頓力學(xué)來，相對論力學(xué)具有更普遍的意義。f物體的能量等于物體的慣性質(zhì)量乘以光速的平方。(3)廣義相對論實(shí)際上是關(guān)于空間、時間與萬有引力關(guān)系的理論，它指出空間時間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在，空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布。狹義相對論已指出時間、空間是一個整體，即四維時空。廣義相對論進(jìn)一步指出，物質(zhì)的存在會使四維時空發(fā)生彎曲，萬有引力并不是真正的力，而是時空彎曲的表現(xiàn)。如果物質(zhì)消失，時空就回到平直狀態(tài)。廣義相對論第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系

6、的重要思想。（4）歷史地位：愛因斯坦相對論的建立，是對近代物理學(xué)理論框架的重大突破，標(biāo)志著人類邁入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)時代，它不僅揭示了空間、時間的可變性，而且說明，無論是空間還是時間都不可能單獨(dú)發(fā)生變化，時空的變化和時空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運(yùn)動和狀態(tài)密不可分。這種全新的時空觀、運(yùn)動觀和物質(zhì)觀的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。相對論同量子理論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。.牛頓力學(xué)與愛因斯坦相對論的關(guān)系：牛頓力學(xué)體系概括了物體機(jī)械運(yùn)動的基本定律，這些定律有一個不容忽視的前提，即物質(zhì)運(yùn)動是在低速情況下，這些定律才適用。相對論否定了牛頓的絕對時空觀，提出時空不是絕對不變的，而是隨物質(zhì)的運(yùn)動而變化，物質(zhì)質(zhì)量隨運(yùn)動的速度變化而變化，并提出了質(zhì)能轉(zhuǎn)