高中歷史專題七近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌7.1近代物理學(xué)的奠基人和革命者情境互動(dòng)課型省公開課一等獎(jiǎng)新名師

專題七近代以來科學(xué)技術(shù)輝煌第一課近代物理學(xué)奠基人和革命者1/32（1）為何伽利略被稱為“近代科學(xué)之父”？（2）哪些人物對(duì)經(jīng)典力學(xué)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)？

1590年，伽俐略在斜塔頂層做自由落體運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，讓兩個(gè)重量相差10倍鐵球，同時(shí)從塔頂落下，結(jié)果兩球同時(shí)著地，一舉推翻了亞里士多德關(guān)于重量不一樣物體，其下落速度也不相同“物體下落速度與重量成正比”理論。2/32課標(biāo)要求：了解經(jīng)典力學(xué)主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中歷史地位。知道相對(duì)論、量子論主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其意義。難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)物理學(xué)理論創(chuàng)新思想源泉和方法。重點(diǎn)：了解經(jīng)典力學(xué)主要內(nèi)容，知道相對(duì)論、量子論主要內(nèi)容。3/32主題一認(rèn)識(shí)史上飛躍提醒：崇敬科學(xué)和人類理性時(shí)代，推進(jìn)歐洲文明發(fā)展?！舅妓鳌颗ｎD和經(jīng)典力學(xué)開啟了怎樣時(shí)代？

牛頓以他對(duì)天地萬物寥寥數(shù)條規(guī)律精美絕倫概括，彰顯了人理性偉大，暴露了宗教非理性主義荒謬?！鼱柼?/321.“近代科學(xué)之父”伽利略（1）開創(chuàng)了以試驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)并含有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式近代科學(xué)。（2）觀察到月球表面并繪制了第一幅月面圖；自制望遠(yuǎn)鏡，證實(shí)了哥白尼“日心說”正確性。2.

牛頓力學(xué)體系（1）形成條件：前人基礎(chǔ)（伽利略、笛卡爾等）；重視試驗(yàn)。（2）主要內(nèi)容：牛頓力學(xué)三定律（慣性、加速度、作用力和反作用力定律）及萬有引力定律。5/32（3）形成標(biāo)志1687年《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》出版。（4）影響。①完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上第一次理論大綜合。②使力學(xué)和天文學(xué)在理論上到達(dá)完備程度，并得到應(yīng)用和驗(yàn)證。6/32【思維點(diǎn)擊】在物理學(xué)領(lǐng)域牛頓撿到了哪些“漂亮貝殼”和“光滑卵石”？提醒：運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律?！拔也恢涝谒丝磥?，我是什么樣人，但在我自己看來，我不過就像是一個(gè)在海濱玩耍小孩，為不時(shí)發(fā)覺比尋常更為光滑一塊卵石或比尋常更為漂亮一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于展現(xiàn)在我面前浩瀚真理海洋，卻全然沒有發(fā)覺?！?/32【合作探究】經(jīng)典力學(xué)體系起到了哪些影響？材料一三百年前，人類思想還充滿著迷信和恐懼，水為何往低處流？太陽為何升起落下？這些今天看來簡(jiǎn)單之極問題，在當(dāng)初卻是根本無法認(rèn)識(shí)和把握。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)?！洞髧?guó)崛起》講解詞材料二“牛頓系統(tǒng)處理了力學(xué)問題，為之后機(jī)器設(shè)計(jì)作出了偉大貢獻(xiàn)。8/32材料三“牛頓發(fā)覺，給人類帶來從未有過自信。曾經(jīng)匍匐在上帝腳下人類，終于大膽地抬起頭來，開始用自己理性眼光端詳世界?！薄洞髧?guó)崛起》講解詞提醒：標(biāo)志著近代科學(xué)形成，標(biāo)志著人類科課時(shí)代開始；引發(fā)了第一次科技革命；使科學(xué)擺脫了神學(xué)束縛向前發(fā)展。9/32古代科學(xué)技術(shù)近代科學(xué)技術(shù)研究對(duì)象研究方法二者關(guān)系分門別類整體考查科學(xué)試驗(yàn)，科學(xué)理論直觀感受，哲學(xué)思辨兩相分離親密結(jié)合【拓展延伸】古代和近代科學(xué)技術(shù)區(qū)分10/321.“伽利略發(fā)覺以及他所應(yīng)用科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)真正開端?！边@主要是因?yàn)橘だ?

)A.捍衛(wèi)哥白尼“日心說”B.奠定試驗(yàn)科學(xué)基礎(chǔ)C.創(chuàng)造了天文望遠(yuǎn)鏡 D.發(fā)覺自由落體定律2.實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)第一次理論性大綜合是（）A.哈維血液循環(huán)學(xué)說B.法拉第電磁感應(yīng)理論C.牛頓經(jīng)典力學(xué)體系D.愛因斯坦相對(duì)論B

【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】C11/32主題二驅(qū)走烏云太陽【思索】從這段對(duì)話中能夠感受到普朗克什么精神？提醒：勇于挑戰(zhàn)，勇于執(zhí)著科學(xué)精神。

19世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)到達(dá)巔峰狀態(tài)，在人們心中已近乎到達(dá)完美程度。普朗克：“老師，我準(zhǔn)備把我一生都獻(xiàn)給物理理論學(xué)！”老師：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了學(xué)科，不會(huì)再有多大發(fā)展，把一生都獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了?！辈贿^，普朗克毅然全身心投入到物理學(xué)研究中。12/321.誕生：19普朗克2.發(fā)展（1）19，愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了光電效應(yīng)，指出光含有波粒二象性。（2）1923年，德布羅意提出了物質(zhì)波理論，認(rèn)為微觀粒子含有波動(dòng)性。3.影響：量子理論讓人們從根本上改變了近代物理學(xué)中傳統(tǒng)觀念，使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)觀念都發(fā)生了重大變革。13/32【思維點(diǎn)擊】量子力學(xué)應(yīng)用在哪些方面？提醒：激光、電子顯微鏡、原子鐘到核磁共振醫(yī)學(xué)圖像顯示裝置，半導(dǎo)體研究，當(dāng)代電子工業(yè)等。材料在量子論基礎(chǔ)上發(fā)展起來量子力學(xué)，極大地促進(jìn)了原子核物理等科學(xué)發(fā)展，人類從此進(jìn)入了核能時(shí)代。14/321.和相對(duì)論一起組成當(dāng)代物理學(xué)框架是（）A.牛頓力學(xué)理論B.萬有引力理論C.量子理論 D.自由落體理論2.

20世紀(jì)初，物理學(xué)本身發(fā)生了一場(chǎng)革命性改變。以下選項(xiàng)中推進(jìn)這一改變是（）A.電創(chuàng)造和利用B.量子論提出和發(fā)展C.經(jīng)典力學(xué)發(fā)展D.原子能在軍事上應(yīng)用【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】CB15/32【思索】愛因斯坦相對(duì)論包含哪兩個(gè)內(nèi)容？主題三愛因斯坦“時(shí)空”提醒：1905年創(chuàng)建狹義相對(duì)論和1916年建立廣義相對(duì)論。愛因斯坦曾經(jīng)幽默地對(duì)一名男青年說：“我打個(gè)比喻，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，一樣時(shí)間你以為哪一個(gè)更長(zhǎng)？”男青年說：“當(dāng)然坐在火爐上烤時(shí)間以為長(zhǎng)久?！睈垡蛩固拐f：“這就是我相對(duì)論內(nèi)容。”16/321.狹義相對(duì)論（1）創(chuàng)建：1905年。（2）內(nèi)容：①時(shí)間和空間都與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)相關(guān)；②時(shí)間和空間伴隨物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度改變而改變。（3）狹義相對(duì)論影響：①修正了牛頓力學(xué)絕對(duì)時(shí)空觀；②繼承和發(fā)展了牛頓力學(xué)；③奠定了利用原子能理論基礎(chǔ)。17/322.廣義相對(duì)論（1）提出：1916年。（2）主要觀點(diǎn)物質(zhì)存在現(xiàn)實(shí)空間是彎曲，空間結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)質(zhì)量及其分布情況，空間彎曲程度表達(dá)為引力場(chǎng)強(qiáng)度；空間、時(shí)間是物質(zhì)存在形式。（3）意義第一次闡述了四維時(shí)空和物質(zhì)分布相聯(lián)絡(luò)主要思想。18/323.相對(duì)論建立意義（1）是對(duì)近代物理學(xué)理論框架重大突破，深刻揭示了空間和時(shí)間本質(zhì)屬性。（2）全新時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀和物質(zhì)觀形成，是人類思想發(fā)展史中一次根本性變革。（3）相對(duì)論同量子理論一起，組成了當(dāng)代物理學(xué)基本理論框架。19/32【思維點(diǎn)擊】怎樣了解卓別林話？提醒：“歡迎”是因?yàn)閻垡蛩固箘?chuàng)建相對(duì)論是物理學(xué)領(lǐng)域一次革命，深刻地揭示了時(shí)間和空間本質(zhì)屬性?！安涣私狻笔且?yàn)橄鄬?duì)論與人們?nèi)粘＝?jīng)驗(yàn)不相符，甚至有著尖銳沖突。

有一次，愛因斯坦與卓別林同時(shí)出席一個(gè)宴會(huì)，他們都受到熱烈歡迎。卓別林笑著說：“大家歡迎我是因?yàn)樗麄兌寄芰私馕?，大家歡迎你是因?yàn)樗麄兌疾涣私饽?。?0/32材料一

20世紀(jì)愛因斯坦相對(duì)論揭示了時(shí)間、空間與物質(zhì)分布、運(yùn)動(dòng)之間辯證關(guān)系，提出了新宇宙觀，同時(shí)使得當(dāng)代物理學(xué)和天文學(xué)彼此結(jié)合而產(chǎn)生了天體物理學(xué)，為人類研究和探索宇宙提供了新更廣泛路徑。材料二

時(shí)間好像一支箭，射出去就不會(huì)回來，也不會(huì)拐彎?！ｎD材料三時(shí)間像是河流，在恒星之間波折地路流過，有時(shí)快，有時(shí)慢?！獝垡蛩固埂竞献魈骄俊颗ｎD經(jīng)典力學(xué)和相對(duì)論關(guān)系是怎樣？提醒：它否定了經(jīng)典力學(xué)絕對(duì)時(shí)空觀，深刻揭示了時(shí)間和空間本質(zhì)屬性，是牛頓經(jīng)典力學(xué)體系繼承和發(fā)展。21/32【拓展延伸】經(jīng)典力學(xué)、量子論和相對(duì)論之間關(guān)系提醒：1.牛頓經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)建改變了自古以來人們認(rèn)識(shí)論和方法論,為相對(duì)論提出奠定了基礎(chǔ)。2.量子論和相對(duì)論提出,使人們對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)深入到微觀世界和宏觀世界。相對(duì)論反應(yīng)是物體高速運(yùn)動(dòng)客觀規(guī)律,而量子論則是研究微觀世界粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律科學(xué)。量子論和相對(duì)論一起,組成了當(dāng)代物理學(xué)基本理論框架,開闊了人們視野,改變了人們認(rèn)識(shí)世界角度和方式。3.相對(duì)論是對(duì)牛頓力學(xué)繼承和發(fā)展,否定了牛頓力學(xué)絕對(duì)時(shí)空觀,但并非全盤否定。牛頓力學(xué)反應(yīng)是宏觀世界物體低速運(yùn)動(dòng)客觀規(guī)律,是相對(duì)論一個(gè)特例,包含在相對(duì)論力學(xué)之中。

22/321.打破了經(jīng)典物理學(xué)絕對(duì)化思維，為人們提供了辯證地對(duì)待世界路徑成就是()A.相對(duì)論提出B.自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律提出C.量子論提出D.萬有引力定律提出2.20世紀(jì)初，提出光量子假說，處理經(jīng)典物理學(xué)無法解釋光電效應(yīng)問題科學(xué)家是（

）A.普朗克

B.麥克斯韋C.玻爾D.愛因斯坦A【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】D23/32經(jīng)典力學(xué)體系創(chuàng)建和發(fā)展量子理論誕生(從普朗克到愛因斯坦)

相對(duì)論建立（愛因斯坦）當(dāng)代物理學(xué)理論發(fā)展近代物理學(xué)奠基人和革命者伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)觀否定

牛頓對(duì)前人科學(xué)理論發(fā)展

24/321．下列圖為蘋果企業(yè)最初標(biāo)識(shí)(牛頓在蘋果樹下看書)，外框?qū)懼骸芭ｎD，一個(gè)永遠(yuǎn)孤獨(dú)地航行在陌生思想海洋中靈魂。”該企業(yè)作此選擇最可能理由是牛頓經(jīng)典力學(xué)理論（）A.首次將人置于世界和社會(huì)中心

B.使人類對(duì)微觀世界認(rèn)識(shí)取得革命性進(jìn)步C.深刻揭示了時(shí)間和空間本質(zhì)屬性

D.用數(shù)學(xué)方法準(zhǔn)確描述了宇宙運(yùn)行規(guī)律D25/322.“使人類克服了經(jīng)典物理學(xué)危機(jī)，對(duì)微觀世界基本認(rèn)識(shí)有了革命性進(jìn)步。”指是()A．牛頓力學(xué)體系建立B．相對(duì)論提出C．自由落體定律提出D．量子論提出3．它“使人們認(rèn)識(shí)由低速領(lǐng)域擴(kuò)大到高速領(lǐng)域，由宏觀領(lǐng)域延伸到宇宙領(lǐng)域，人們第一次深刻地認(rèn)識(shí)到時(shí)間、空間和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)相互依賴。”“它”指是（）

A．伽利略自由落體定律B．普朗克量子論

C．牛頓經(jīng)典力學(xué)D．愛因斯坦相對(duì)論DD26/324．“這一發(fā)覺成為20世紀(jì)物理學(xué)研究基礎(chǔ)，從那個(gè)時(shí)候起幾乎完全決定了物理學(xué)發(fā)展。要是沒有這一發(fā)覺，那就不可能建立起分子、原子以及支配它們改變能量過程有用理論?！币韵孪嚓P(guān)“這一發(fā)覺”表述，錯(cuò)誤是（）

A．有利于解釋光電效應(yīng)

B．推進(jìn)了當(dāng)代物理學(xué)重大發(fā)展

C．揭示了時(shí)空本質(zhì)屬性

D．促進(jìn)了人們深入認(rèn)識(shí)微觀世界C27/325.從牛頓經(jīng)典力學(xué)到愛因斯坦相對(duì)論發(fā)展，說明了（）①人類對(duì)自然認(rèn)識(shí)是伴隨時(shí)代前進(jìn)而不停發(fā)展②科學(xué)認(rèn)識(shí)是永無止境③科學(xué)成就往往是“站在巨人肩膀上”發(fā)展④人類開始從宏觀世界深入微觀世界認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律

A.①②

B.①②③

C.①②④D.②③④B28/32【學(xué)習(xí)思索】1.牛頓力學(xué)體系建立為何會(huì)引發(fā)人類認(rèn)識(shí)上巨大飛躍?提醒：（1）牛頓力學(xué)體系對(duì)自然界力學(xué)現(xiàn)象作出了系統(tǒng)、合理說明，完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上第一次理論大綜合。（2）適合用于整個(gè)太陽系、一切天體運(yùn)動(dòng)以及宇宙中全部物體。（3）使力學(xué)和天文學(xué)在理論上到達(dá)了相當(dāng)完備程度，同時(shí)也在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證。（4）使科學(xué)擺脫了神學(xué)束縛，向前發(fā)展。29/322.有些人說，人類能夠認(rèn)識(shí)比已知事物更高層次上事物，但我們永遠(yuǎn)不能認(rèn)識(shí)宇宙全部。你認(rèn)為這種說法正確嗎?請(qǐng)結(jié)合你了解知識(shí)，談?wù)勛约嚎捶?。提醒：?/p>