2024-2025學(xué)年高中歷史第7單元近代以來世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展第19課物理學(xué)的長足進(jìn)步學(xué)案北師大版必修3

PAGE第19課物理學(xué)的長足進(jìn)步課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)解讀1.了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，相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，相識其意義。1.從時(shí)空觀念角度，綜合理解近代自然科學(xué)理性發(fā)展的歷程。2．運(yùn)用史料實(shí)證和歷史說明，識記理解相對論、量子論的主要內(nèi)容。3．從家國情懷角度理解相識相對論、量子論的意義。學(xué)問點(diǎn)一牛頓與經(jīng)典力學(xué)1．背景(1)歐洲中世紀(jì)的封建時(shí)代，由于封建主義的封閉和禁錮，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別緩慢。(2)14世紀(jì)以后，隨著資本主義萌芽的產(chǎn)生和新航路的開拓，對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提出了要求。(3)16世紀(jì)末，歐洲起先進(jìn)入近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展時(shí)期。2．地位經(jīng)典力學(xué)體系的建立，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。3．主要內(nèi)容(1)物體運(yùn)動三定律，是機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律，主要包括慣性定律、加速度定律和作用與反作用定律。(2)萬有引力定律則認(rèn)為，宇宙間的一切物體都有相互吸引的力，并給出計(jì)算兩個(gè)物體之間吸引力的公式。4．形成標(biāo)記1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。5．意義經(jīng)典力學(xué)體系的建立，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。對此后兩個(gè)世紀(jì)科學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了深刻的影響?！敖茖W(xué)”近代科學(xué)是在搜集材料的基礎(chǔ)上，從現(xiàn)象深化到本質(zhì)，從閱歷定律上升為系統(tǒng)的科學(xué)理論。它是建立在視察、試驗(yàn)基礎(chǔ)上的試驗(yàn)科學(xué)，并廣泛應(yīng)用數(shù)學(xué)方法使科學(xué)學(xué)問日益精確化；同時(shí)發(fā)展了以試驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)和以歸納推理為主要手段的探討方法，確立了一系列定量的科學(xué)定律。學(xué)問點(diǎn)二愛因斯坦和相對論1．背景(1)經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為，時(shí)間和空間與物質(zhì)運(yùn)動無關(guān)，宇宙中存在著肯定的靜止和肯定的時(shí)間。(2)隨著科學(xué)試驗(yàn)的進(jìn)步，人們發(fā)覺這種理論無法說明探討中出現(xiàn)的一些新問題，經(jīng)典力學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2．提出20世紀(jì)初，愛因斯坦提出了相對性原理和光速不變原理，進(jìn)而創(chuàng)立了相對論，包括狹義相對論和廣義相對論。3．內(nèi)容(1)狹義相對論：光速是物質(zhì)運(yùn)動的極限速度。物體的質(zhì)量是一個(gè)變量，它隨著物體運(yùn)動速度的增加而增加，同時(shí)空間和時(shí)間也會隨著物體運(yùn)動速度的變更而變更。這就將伽利略和牛頓以來的肯定時(shí)空觀發(fā)展到相對時(shí)空觀。(2)廣義相對論：它揭示了四維時(shí)空同物質(zhì)的統(tǒng)一關(guān)系，從而在更深層次上否定了肯定時(shí)空觀。4．意義(1)相對論的創(chuàng)立，為物理學(xué)的發(fā)綻開拓了廣袤道路，引起了一場深刻的物理學(xué)革命。(2)否定了傳統(tǒng)的肯定時(shí)空觀念，揭示了時(shí)間和空間的辯證關(guān)系，把空間、時(shí)間和物質(zhì)聯(lián)系起來，創(chuàng)立了新的時(shí)空觀，進(jìn)一步豐富和發(fā)展了經(jīng)典力學(xué)，并把它概括在相對論理論之中。(3)相對論以其新的世界觀和方法論，促進(jìn)了人類的相識實(shí)力和思維模式的發(fā)展。[特殊提示]相對論和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系愛因斯坦的相對論是對牛頓經(jīng)典力學(xué)的概括，而不是否定。愛因斯坦的相對論只是否定了牛頓經(jīng)典力學(xué)的肯定時(shí)空觀，并沒有否定整個(gè)牛頓力學(xué)。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)，牛頓所提出的許多概念，至今仍指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的肯定時(shí)空觀。學(xué)問點(diǎn)三量子論的創(chuàng)立1．背景隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，人類探求自然的奇妙已經(jīng)進(jìn)入到微觀世界，特殊是電子和放射線的發(fā)覺，使人們的探討起先進(jìn)入原子內(nèi)部。2．創(chuàng)立(1)1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出了聞名的“量子假說”。(2)1905年，愛因斯坦提出了光量子論，并勝利地說明白光電效應(yīng)。(3)丹麥物理學(xué)家玻爾把量子概念推廣到原子內(nèi)部的能量狀態(tài)，提出了一種量子化的原子結(jié)構(gòu)模型，豐富了量子論。(4)到1925年左右，量子力學(xué)最終建立。3．意義(1)量子論極大地拓展了人類對微觀世界的相識，是20世紀(jì)人類所取得的最有成就的理論之一。(2)引起物理學(xué)的一場重大革命，并促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突破性發(fā)展。(3)揭開了微觀世界的奇妙，變更了人們對整個(gè)物質(zhì)世界的相識。經(jīng)典力學(xué)史料牛頓的物理學(xué)分析方法現(xiàn)今起先不僅被應(yīng)用于物質(zhì)世界，而且被應(yīng)用于思想學(xué)問的整個(gè)領(lǐng)域及人類社會。正如伏爾泰(法國聞名的啟蒙思想家)所說的，“整個(gè)自然界、全部行星竟會聽從永恒的法則……這是特別奇異的”。找尋確定人類事物的這些永恒法則，是法國革命之前的所謂的啟蒙運(yùn)動的實(shí)質(zhì)?！猍美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》[解讀]史料的主旨是“牛頓的物理學(xué)分析方法”，史料關(guān)鍵句是第一句，說明白牛頓的物理學(xué)分析方法對物質(zhì)世界和人類社會兩個(gè)層面的影響。[思索]伏爾泰所說的“永恒的法則”指的是什么？依據(jù)史料并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，分析牛頓經(jīng)典力學(xué)對啟蒙運(yùn)動產(chǎn)生的影響?！咎崾尽俊坝篮愕姆▌t”：牛頓的萬有引力定律。影響：受自然界存在著“規(guī)律和法則”的啟發(fā)，啟蒙思想家起先了對人類社會發(fā)展規(guī)律的探究；牛頓經(jīng)典力學(xué)為啟蒙思想家探求人類社會的法則供應(yīng)了科學(xué)理論依據(jù)。經(jīng)典力學(xué)的特征和意義(1)特征①注意試驗(yàn)。試驗(yàn)可以進(jìn)一步揭示客觀現(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。②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。③探討人們?nèi)粘Ｉ钪幸子诶斫獾暮暧^世界。后來科學(xué)發(fā)覺所揭示的是人們沒有干脆閱歷的微觀現(xiàn)象，表明人們對物質(zhì)世界的相識在不斷深化。(2)意義①把自然界中一切力學(xué)現(xiàn)象囊括在力學(xué)體系中，成為人類相識自然的歷史上對自然規(guī)律的第一次總結(jié)與概括。②形成以試驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的牛頓力學(xué)體系，即經(jīng)典力學(xué)體系，標(biāo)記著近代科學(xué)的形成和人類科學(xué)時(shí)代的起先。③牛頓力學(xué)和熱學(xué)引發(fā)了第一次技術(shù)革命，使人類社會進(jìn)入蒸汽時(shí)代。④牛頓用數(shù)學(xué)方法精確描述宇宙運(yùn)行的自然法則，為法國啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)；打擊了神學(xué)，促進(jìn)了人類思想的解放。近代科學(xué)發(fā)展的緣由項(xiàng)目緣由社會緣由資本主義的發(fā)展為科技發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，這是近代自然科學(xué)創(chuàng)立發(fā)展的社會基礎(chǔ)思想基礎(chǔ)文藝復(fù)興、宗教改革和啟蒙運(yùn)動，為近代自然科學(xué)的誕生和發(fā)展奠定了思想基礎(chǔ)制度基礎(chǔ)歐洲資本主義國家愛護(hù)、嘉獎科技獨(dú)創(chuàng)，改革教化制度和專利制度，組織科研機(jī)構(gòu)，推動了近代科學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展外在因素中國的四大獨(dú)創(chuàng)、阿拉伯文化和希臘自然哲學(xué)傳入西歐，開闊了人們的眼界，并為科學(xué)探討供應(yīng)了豐富的素材主觀緣由科學(xué)家的努力探究，促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展[課堂小結(jié)]時(shí)空坐標(biāo)答題術(shù)語1.牛頓創(chuàng)建了萬有引力定律和力學(xué)三大定律，建立了經(jīng)典力學(xué)，變更了自古代中世紀(jì)以來人們的相識論和方法論。2．19世紀(jì)末20世紀(jì)初，普朗克提出了量子假說，愛因斯坦提出了相對論，變更了人們相識世界的角度和方式，標(biāo)記著人類邁入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)時(shí)代。3．量子論和相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。1．伽利略指出：“科學(xué)的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)中和以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論中去找。”這說明白()A．伽利略否定了古代圣人的探討成果B．伽利略論證了哥白尼的“日心說”C．伽利略重視試驗(yàn)在科學(xué)探討中的作用D．伽利略的成就為相對論的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)C[依據(jù)題干中的“應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)中和以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論中去找”可知，伽利略重視試驗(yàn)的作用，起先用試驗(yàn)開拓前所未有的試驗(yàn)科學(xué)時(shí)代，故選C項(xiàng)。]2．他用剛性的、機(jī)械的“力”取代天體運(yùn)行中的神奇因素，以數(shù)學(xué)公式表述其規(guī)律，得到閱歷的有力證明，取得了巨大勝利。“他”是()A．亞里士多德 B．牛頓C．普朗克 D．愛因斯坦B[牛頓力學(xué)定律以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法和邏輯體系把宇宙空間的運(yùn)動統(tǒng)一起來，對人類說明與預(yù)見物理現(xiàn)象具有確定性的意義，故B項(xiàng)正確。亞里士多德最大的哲學(xué)貢獻(xiàn)在于創(chuàng)立了邏輯學(xué)，解除A項(xiàng)；普朗克提出量子理論，與材料不符，解除C項(xiàng)；愛因斯坦提出相對論，與材料不符，解除D項(xiàng)。]3．“18世紀(jì)沒有跟著以往的哲學(xué)學(xué)說中的那種思維方式亦步亦趨；相反，它依據(jù)當(dāng)時(shí)自然科學(xué)的榜樣和模式樹立了自己的志向。”這個(gè)“自然科學(xué)的榜樣和模式”指()A．哥白尼的日心說 B．伽利略的試驗(yàn)科學(xué)C．牛頓力學(xué)體系 D．瓦特改良蒸汽機(jī)C[依據(jù)材料時(shí)間18世紀(jì)及所學(xué)學(xué)問可知，“自然科學(xué)的榜樣和模式”是指牛頓力學(xué)體系，其以數(shù)學(xué)和試驗(yàn)的方法探討自然科學(xué)，為啟蒙思想的產(chǎn)生了供應(yīng)條件，故C項(xiàng)正確。]4．“一切物體在引力場旁邊都不行能走直線，其軌道要偏向引力源。因此，光線在引力場中傳播時(shí)肯定會發(fā)生彎曲?！毕铝心軌蛘f明材料所述現(xiàn)象的理論是()A．愛因斯坦廣義相對論 B．牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系C．法拉第的電磁感應(yīng) D．普朗克的量子假說A[愛因斯坦在廣義相對論中提出光線彎曲的理論，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)屬于宏觀物體低速運(yùn)動；C項(xiàng)促使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生；D項(xiàng)是微觀領(lǐng)域成就。]5．愛因斯坦說自己是站在牛頓的肩上取得了科學(xué)成就。下列關(guān)于牛頓力學(xué)體系與愛因斯坦相對論關(guān)系的說法，不正確的是()A．牛頓力學(xué)體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例B．相對論出現(xiàn)后，牛頓力學(xué)體系失去了其存在的價(jià)值C．相對論否定了牛頓力學(xué)體系的肯定時(shí)空觀D．相對論繼承和發(fā)展了牛頓力學(xué)體系B[愛因斯坦相對論是對牛頓力學(xué)體系的繼承和發(fā)展，牛頓力學(xué)體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例，因此不能說牛頓力學(xué)體系失去了其存在的價(jià)值，故B項(xiàng)錯誤，符合題意。]6．20世紀(jì)最深刻的科學(xué)革命是量子論和相對論的建立。這兩個(gè)理論的共同之處有()①突破了經(jīng)典物理理論②否定了傳統(tǒng)狹隘觀念③論證了質(zhì)能轉(zhuǎn)換關(guān)系④擴(kuò)大了人類相識領(lǐng)域A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①②③④C[突破了經(jīng)典物理理論是量子論和相對論的共同之處，故①正確；量子論使人們的探討從宏觀領(lǐng)域深化到微觀領(lǐng)域，相對論打破了牛頓的肯定時(shí)空觀，都是對傳統(tǒng)觀念的否定，故②正確；論證了質(zhì)能轉(zhuǎn)換關(guān)系的是相對論，量子論沒有這個(gè)內(nèi)容，故③錯誤；量子論和相對論都擴(kuò)大了人類的相識領(lǐng)域，故④正確；C項(xiàng)符合題意。]7．閱讀材料，完成下列要求。材料一文藝復(fù)興后，伽利略獨(dú)創(chuàng)了用系統(tǒng)的試驗(yàn)方法對科學(xué)學(xué)問進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，因而科學(xué)成為“實(shí)證學(xué)問”時(shí)，西方近代科學(xué)就完全脫離作為“形而上學(xué)”的自然哲學(xué)體系，走上了獨(dú)立發(fā)展的道路?！X兆華、高文芳《西方近代科學(xué)誕生和發(fā)展的文化因素》材料二“但人文主義者終歸為科學(xué)的將來的振興鋪平了道路，并且在開闊人們的心胸方面起了主要作用。只有心胸開闊了，才有可能建立科學(xué)。假如沒有他們，具有科學(xué)頭腦的人就很難擺脫神學(xué)成見的學(xué)術(shù)束縛；沒有他們，外界的阻礙或許就無法克服?！薄て枴犊茖W(xué)史》(1)依據(jù)材料一并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，指出為科學(xué)“走上了獨(dú)立發(fā)展的道路”做出突出貢獻(xiàn)的人物及其主要成就。(2)綜合上述材料并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，概括促進(jìn)西方近代科學(xué)誕生和發(fā)展的因素。[解析]第(1)問依據(jù)所學(xué)學(xué)問從物理學(xué)成就列舉伽利略和牛頓；成就，結(jié)合所學(xué)學(xué)問從自由落體理論和經(jīng)典力學(xué)來回答即可。第(2)問依據(jù)材料二