高二歷史人教版必修3教學(xué)案第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展

第11課物理學(xué)的重大進(jìn)展

【高考說明】

經(jīng)典力學(xué);伽利略、牛頓對經(jīng)典力學(xué)建立所作的奉獻(xiàn)；經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論開展中

的歷史地位。相對論與量子論；愛因斯坦的相對論；量子論的誕生與開展

【學(xué)問體系】

一、經(jīng)典力學(xué)

1.背景：

(1)思想根底：和運動解放了人們的思想，科學(xué)漸漸從神學(xué)的桎梏中解放出來,

進(jìn)入到試驗科學(xué)的時代；

(2)物質(zhì)根底：17世紀(jì)英國資本主義經(jīng)濟(jì)的快速開展；

(3)理論根底：伽利略爭論奠基

(4)個人因素：牛頓在科學(xué)領(lǐng)域的探究精神和不畏艱辛、勇于犧牲的思想品質(zhì)。

2.奠基：伽利略的奉獻(xiàn)

(1)創(chuàng)立科學(xué)的爭論方法：和。

(2)通過試驗證明，外力的緣由，只是的緣由；

(3)通過試驗發(fā)覺等物理學(xué)定律；

(4)是第個自制望遠(yuǎn)鏡并發(fā)覺很多星體，證明了“日心說"的正確性。

(1)開創(chuàng)了以為依據(jù)并具有的近代科學(xué)；

(2)為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和開展；

(3)標(biāo)志物理學(xué)的真正開端。

4.建立：牛頓力學(xué)

(1)條件：伽利略爭論奠基

(2)成就：

①確認(rèn)物體宏觀運動規(guī)律；

②標(biāo)志：年出版??

③提出__________________________________定律和定律

④把地球上的物體運動和的運動概括到同一個理論之中，形成了一個以

為根底、以表達(dá)形式的牛頓力學(xué)體系。

(3)意義：

①人類熟悉自然的歷史上第一次進(jìn)行的理論性的概括和總結(jié)，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。

②經(jīng)典力學(xué)體系具有科學(xué)性和預(yù)見性：依據(jù)牛頓力學(xué)體系，人們發(fā)覺了海王星和冥王星。

③促進(jìn)了資本主義兩次科技革命的消失

二、現(xiàn)代物理學(xué)的根底

1.背景

(1)經(jīng)典力學(xué)在熟悉宏觀世界格微觀世界方面存在局限：

①宏觀方面，經(jīng)典力學(xué)無法解釋爭論中遇到的新問題。

②微觀方面，微觀的粒子運動不能用經(jīng)典力學(xué)理論來解釋。

(2)電子和放射線的發(fā)覺，翻開了原子的大門。

2.兩大理論

(1)相對論的創(chuàng)立

主要理論：①1905年愛因斯坦提出相對論一一

②1916年愛因斯坦完成廣義相對論的最終形式——

意義：①是學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命；推動物理學(xué)開展到一個新高度。

②否認(rèn)經(jīng)典力學(xué)的觀，深刻揭示了和的本質(zhì)屬性；

③也開展了牛頓力學(xué)，將其概括在力學(xué)之中。

(2)量子論的誕生與開展

①目的：為了解決上的疑點。

②誕生：1900年，提出量子假說，宣告量子論的誕生。主要內(nèi)容是：物體在放射

輻射與汲取輻射時能量的交換或變化，是的方式進(jìn)行的，是以肯定

式變化的；在輻射的放射與汲取的過程中，能量不是的，而是有一

個最小的份額單元一一""或""。1918年獲得獎。

③開展

愛因斯坦利用量子論成功地解釋了，丹麥物理學(xué)家提出了有關(guān)

的量子理論。20世紀(jì)年月，量子力學(xué)建立起來。

④意義

使人類對的根本熟悉取得革命性進(jìn)步，成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的理論

之一，成為現(xiàn)代物理學(xué)的根底之一。

3.相對論、量子論提出的意義：

量子論和相對論構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的，彌補了經(jīng)典力學(xué)在熟悉宏觀世界和微觀世界的

缺乏。它們的提出，不僅推動了的進(jìn)步，而且開闊了人們的視野，轉(zhuǎn)變了

_____________________________________________________________________________________________________________O

【學(xué)問鏈接】

一、相對論與牛頓力學(xué)的關(guān)系如何？

1.牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)

律，它否認(rèn)了牛頓力學(xué)的肯定時空觀，深刻揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性。

2.相對論也開展了牛頓力學(xué)，將牛頓力學(xué)概括在相對論之中，相對論是對牛頓力學(xué)的繼承和

開展。

(3)總而言之，相對論只否認(rèn)了牛頓的肯定時空觀，沒有否認(rèn)整個牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)是整

個力學(xué)的根底。相對論開展了牛頓力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的肯定時空觀。

二、為什么說量子論和相對論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱？

1.經(jīng)典物理學(xué)所適用的主要是我們?nèi)粘Ｉ钪械奈锢憩F(xiàn)象，但在宏觀的宇宙世界和微觀的粒

子世界面前，就顯得不太夠用了.

2.量子論的形成標(biāo)志著人類對客觀規(guī)律的熟悉，開頭從宏觀世界深化到微觀世界；同時，在

此為根底的量子力學(xué)，極大地促進(jìn)了原子物理、固體物理和原子核物理等科學(xué)的開展。

3.相對論的提出否認(rèn)了經(jīng)典力學(xué)的肯定時空論，深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性，推動

物理學(xué)開展到一個新的高度。

4.量子論和相對論彌補了經(jīng)典物理學(xué)的缺陷，掀起了物理學(xué)的革命，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的根

本理論框架。

三、經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論開展中的歷史地位

1.牛頓的力學(xué)體系對自然界的力學(xué)現(xiàn)象作出了系統(tǒng)、合理的說明，完成了人類對自然界熟悉

史上的第一次理論大綜合。

2.引發(fā)了以英國工業(yè)革命為起點的第一次技術(shù)革命，使人類進(jìn)入蒸汽時代。

3.使力學(xué)和天文學(xué)在理論上到達(dá)了相當(dāng)完備的程度，同時也在生產(chǎn)和科學(xué)實踐中得到廣泛的

應(yīng)用和驗證.

4.使科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛而向前開展。

【問題探究】：

2011年10月，隨著蘋果公司CEO史蒂夫?喬布斯的離世。一句網(wǎng)絡(luò)帖子快速走紅：“有

三個革果：一個誘惑了夏娃，一個砸醒了牛頓，一個被喬布斯咬了一口，并轉(zhuǎn)變我們每個人

看世界的方式。"

材料一在？自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理？的序言里，牛頓寫道：理性力學(xué)應(yīng)當(dāng)是爭論任何力所

引起的運動和產(chǎn)生任何運動的力的科學(xué)。因此，本書被命名為自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理。由于，

自然哲學(xué)的一切難題都涉及通過各種運動現(xiàn)象來爭論自然力，再通過這些自然力來解釋其他

現(xiàn)象。

（1）材料中被“砸醒”后的牛頓的宏大發(fā)覺是什么？牛頓的“眾多發(fā)覺”在人類文明史

上產(chǎn)生了什么巨大的歷史作用？

材料二愛因斯坦與牛頓的對話（虛擬）

愛因斯坦：你真宏大，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：你比我更宏大，相對論在很多學(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)的兩大根底理論，相對論包涵了我的三條運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

仙也要犯錯誤，你我都是凡人，你我的身軀己經(jīng)溶入了自然界，但是，你我的靈魂還留在人

間。

一一毛民義：相對論網(wǎng)站

（2）依據(jù)材料結(jié)合所學(xué)學(xué)問指出牛頓力學(xué)體系與愛因斯坦相對論的關(guān)系。他們留給人類

的“靈魂"是什么？

材料三“科學(xué)〃一詞起源于中國古漢語，原意為“科舉之學(xué)〃。到近代翻譯西方著作，翻

譯英文science的時候，引用了中國古漢語的“科學(xué)"一詞，意為各種不同類型的學(xué)問和學(xué)

問。到了1893年，康有為引進(jìn)并使用“科學(xué)〃二字。嚴(yán)復(fù)在翻譯？天演論？等科學(xué)著作時，也

用“科學(xué)〃二字。此后，“科學(xué)〃二字便在中國廣泛運用。

——百度名片

（3）結(jié)合所學(xué)學(xué)問，簡述近代意義的“科學(xué)”在中國近代社會開展進(jìn)程中所產(chǎn)生的樂觀

作用。

閱讀材料，答復(fù)以下問題。

材料一在古希臘社會，……這個時期有科學(xué)爭論活動，而且取得了輝煌的成就，但是這些科

學(xué)爭論活動及其發(fā)覺是沒有固定的社會角色（即專職的科學(xué)家）的狀況下進(jìn)行和取得的，從

事科學(xué)爭論活動的人是由當(dāng)時的“哲學(xué)家〃和“技術(shù)人員”（包括醫(yī)生）兼職的。例如，……

亞里士多德雖然是古典物理學(xué)和生物學(xué)的創(chuàng)始人，但是他公開的的社會身份是哲學(xué)家，爭論

科學(xué)是兼職的。

——王順義？西方科技十二講？

材料二牛頓確立的新標(biāo)準(zhǔn)不僅是近代科學(xué)革命的頂點，而且也是人類思想史上最深刻的革

命，它的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了物理學(xué)范圍。

——王順義?西方科技十二講?

材料三所謂科學(xué)革命一般說來指的就是通行的科學(xué)理論體系的急劇轉(zhuǎn)變……迄今為止，科

學(xué)史上有據(jù)可查的關(guān)于物質(zhì)世界的一般理論總共不過三種，分別以亞里斯多德、牛頓和愛因

斯坦的名字命名……但真正的科學(xué)革命，實際上只發(fā)生過兩次。

——馬克森?世界文明史?

（1）依據(jù)材料一并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，指出亞里士多德在物理學(xué)和生物學(xué)方面的爭論成果，并簡

要分析古希臘社會科學(xué)爭論能取得輝煌成就的緣由。

（2）依據(jù)材料二并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，指出牛頓確立的“新標(biāo)準(zhǔn)”及其確立的標(biāo)志，并簡要分析

新標(biāo)準(zhǔn)“遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出物理學(xué)范圍的影響"。

(3)依據(jù)材料三并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，指出兩次“真正的科學(xué)革命”中其次次"科學(xué)革命”的突

出成就，并簡要說明它與前一次科學(xué)革命成就之間的關(guān)系。

【典型例題】

1.菲利普?費爾南德茲?阿邁斯托在評價某科學(xué)家時指出：在他的宇宙里，“每一種現(xiàn)象都

是帶有哄騙性。物質(zhì)和能量可以相互轉(zhuǎn)換。雙胞胎以不同的速度年輕。平行線可以交叉。光

線彎曲的徑跡其實纏繞宇宙?！边@位科學(xué)家是

A.伽利略B.達(dá)爾文C.牛頓D.愛因斯坦

2.德意志詩人諾瓦利斯(1772—1801)認(rèn)為，哲學(xué)是全部科學(xué)之母，科學(xué)的開展又會推動哲學(xué)

的進(jìn)步。他能夠舉出的最正確論據(jù)是：

A.牛頓及其？自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理？B.達(dá)爾文及其?物種起源？

C.愛因斯坦及其“相對論”D.康德及其?純粹理性批判？

3.自然科學(xué)的開展經(jīng)受了由古代科學(xué)向近代科學(xué)的轉(zhuǎn)變過程。意大利聞名科學(xué)家伽利略被譽

為“近代科學(xué)之父”，是基于他

A.以試驗事實為依據(jù)并強調(diào)嚴(yán)密規(guī)律體系B.爭論行星運動取得重大成果

C.用數(shù)學(xué)方法和規(guī)律體系描述宇宙運動D.對宇宙的熟悉動搖神學(xué)的基

【課堂小結(jié)】

【跟蹤訓(xùn)練】

1.列寧曾說17世紀(jì)牛頓把“造物主"從無生命現(xiàn)象爭論領(lǐng)域驅(qū)除出去一樣，19世紀(jì)達(dá)

爾文又把"造物主"從有生命領(lǐng)域的爭論驅(qū)除出去了。以下說法正確的有①牛頓？自然哲學(xué)的

數(shù)學(xué)原理？一書標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系形成②牛頓經(jīng)典力學(xué)存在著肯定時空觀無法解釋物理學(xué)

爭論的新問題，后愛因斯坦提出相對論，推動物理學(xué)開展③牛頓和達(dá)爾文都不，故能把造物

主驅(qū)除出去④達(dá)爾文的代表性著作是?物種起源?⑤達(dá)爾文生物進(jìn)化法那么不僅適用于生物進(jìn)

化領(lǐng)域爭論，更適應(yīng)于人類社會領(lǐng)域，落后民族、落后國家應(yīng)優(yōu)勝劣汰。

A.②③④B.①②④C.②③⑤D.①③⑤

2.法新社斯德哥爾摩1918年12月10日電：”由于他對能的性質(zhì)所做的革命性發(fā)覺，今

日被授予諾貝爾物理獎。”這里的“革命性發(fā)覺”指的是

A.萬有引力定律B.經(jīng)典力學(xué)體系C.相對論D.量子理論

3.西方歷史學(xué)家指出：“當(dāng)人們談及最近幾代人中被傳入等東方國家的西方文明時，我

們不是指希臘羅馬哲學(xué)和人文主義思想，也不是指的基督教化，而是指在17世紀(jì)后半葉開頭

轉(zhuǎn)變西方面貌的科學(xué)、思維模式和文明的全部工具?！边@里的"開頭轉(zhuǎn)變西方面貌的科學(xué)、

思維模式和文明的全部工具”是指

A.牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系B.瓦特的改進(jìn)蒸汽機

C.達(dá)爾文的生物進(jìn)化論D.愛因斯坦的相對論

4.中心電視臺電視系列片?大國崛起?解說詞中說：“三百年前，人類的思想還布滿著迷信

和恐驚，水為什么會往低處流？太陽為什么會升起落下？這些今日看來簡潔至極的問題，在

當(dāng)時卻是根本無法熟悉和把握的?！边@些“當(dāng)時卻是根本無法熟悉和把握”的問題，最終被

人類破解的標(biāo)志性科學(xué)成就是

A.牛頓的經(jīng)典力學(xué)B.達(dá)爾文的進(jìn)化論

C.愛因斯坦的相對論D.李四光的地質(zhì)力學(xué)

5.1645年左右，英國一批科學(xué)家開頭每周在倫敦聚會爭論科學(xué)爭論等問題?！?662

年，查理二世頒發(fā)特許狀，批準(zhǔn)成立英國皇家學(xué)會，旨在利用和完善自然學(xué)問，促進(jìn)自然學(xué)

問的增長。上述歷史現(xiàn)象得以消失的歷史條件有

A.工業(yè)革命的綻開B.近代自然科學(xué)的產(chǎn)生

C.生物進(jìn)化論確實立I).牛頓力學(xué)體系的形成

6.愛因斯坦高度評價某一物理學(xué)成就時說：“這一發(fā)覺成為二十世紀(jì)物理學(xué)爭論的根

底，從那個時候起幾乎完全打算了物理學(xué)的開展。要是沒有這一發(fā)覺，那就不行能建立起分

子、原子以及支配它們變化的能量過程的有用理論。〃以下有關(guān)“這一發(fā)覺”的表述正確的

選項是

A.有助于解釋光電效應(yīng)B.揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性

C.證明了“自然界無跳動"原那么D.促進(jìn)了人們深化熟悉宏觀世界

7.德國聞名的物理學(xué)家普朗克年輕時曾向他的老師表示要獻(xiàn)身于理論物理學(xué)，老師勸他

說：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的科學(xué)，不會再有多大的開展了，將一生獻(xiàn)給這門學(xué)

科，太惋惜了。"以下理論能否認(rèn)這位老師觀點的是

A.自由落體定律B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.經(jīng)典力學(xué)體系D.相對論

8.自然科學(xué)的理論具有驚人的預(yù)見性，原子彈的創(chuàng)造與以下那一理論有關(guān)？

9.1919年11月9日？紐約時報?頭版文章有如下標(biāo)題：“天之光歪斜”“科學(xué)家急迫等

待著日蝕觀測的結(jié)果"“恒星不是在它們好像應(yīng)當(dāng)所在的或被計算出來的位置上，但不必?fù)?dān)

憂。”這些文章介紹的科學(xué)理論應(yīng)當(dāng)是

A.經(jīng)典力學(xué)B.相對論C.廣義相對論D.量子理論

10.愛因斯坦在評價某物理學(xué)理論成果時說：“這一發(fā)覺成為20世紀(jì)物理學(xué)爭論的根底,

從那個時候起幾乎完全打算了物理學(xué)的開展。要是沒有這一發(fā)覺，那就不行能建立起分子、

原子以及支配它們變化的能量過程的有用理論"。以下關(guān)于“這一發(fā)覺”的表述，錯誤的選

項是

A.揭示了空間和時間的可變性B.推動了現(xiàn)代物理學(xué)的重大開展

C.有助于成功地解釋光電次效應(yīng)D.促進(jìn)了人們深化熟悉微觀世界

11、閱讀材料，答復(fù)以下問題：

材料一此時的宇宙被描述成運動中的物質(zhì)，受到布滿宇宙的無形的力的掌握，無論是

地面還是天空，這些力可用數(shù)學(xué)方式表現(xiàn)出來。中世紀(jì)那幅封閉的、僅限于地面并以地球為

中心的宇宙圖景被淘汰了，代之而起的是無限的、受普遍法那么制約的新宇宙，地球現(xiàn)在被

看作其中的一顆行星。

一一馬文?佩里?西方文明史？

材料二這次衛(wèi)星放射成功，是我國開展空間技術(shù)的一個良好開端，是毛主席無產(chǎn)階級

革命路線的宏大成功，是無產(chǎn)階級文化大革命的又一豐碩成果……中國人民這一宏大成功，

給正在堅持武裝斗爭的亞、非、拉各國人民和全世界革命人民以巨大的鼓舞，給的美和社會

以沉重的打擊，粉碎了他們壟斷空間技術(shù)的迷夢。

—據(jù)新華社電

材料三神舟六號尚在太空游覽，很多“搭車”企業(yè)就已經(jīng)開頭計算收益。航天領(lǐng)域每

投入1元錢，將會產(chǎn)生7元至12元的回報。航天，將為國民經(jīng)濟(jì)開展帶來多大動力……中國

將連續(xù)以科學(xué)開展觀為統(tǒng)領(lǐng)，把經(jīng)濟(jì)社會開展轉(zhuǎn)入到以人為本、全面協(xié)調(diào)可持續(xù)開展的軌道

上。崇尚科學(xué)、愛好和平的中國，肯定會和平利用太空資源、讓太空真正為人類造福。

一一據(jù)新華社電

材料四科學(xué)不僅刷新了我們的世界圖景，也刷新了我們的日常生活。……然而，在科

學(xué)成功的背后，我們必需看到一個潛在的危急正在顯露出來；人類通過大規(guī)模地開發(fā)大自然,

雖然把握了更高的能量，有了支配自然界的力量，但卻動搖了人類生存的根基。

——摘自吳國盛?科學(xué)的歷程？

請答復(fù)：

⑴材料一中的“普遍法那么"指的是什么？以該法那么為核心的理論體系產(chǎn)生了哪些影

響？

(2)材料二、三在闡述不同時期中國空間技術(shù)開展的主導(dǎo)思想側(cè)重點有何不同？結(jié)合所學(xué)歷史

背景分析產(chǎn)生差異的緣由是什么？

(3)怎樣理解材料四中科學(xué)“動搖了人類生存的根基”？如何應(yīng)對這種“潛在的危急"？

【教學(xué)反思】

第11課參考答案

【問題探究】：

1.答案：(1)發(fā)覺:萬有引力定律。

作用：構(gòu)成了近代力學(xué)體系，完成了人類對自然熟悉史上的第一次理論大綜合。成