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1、一近代物理学的奠基人和革命者备课资源参考教材百家1.牛顿力学创立的重大意义牛顿力学是经典物理学和天文学的基础,也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力学的创立,标志着人类科学时代的开始。牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命,使人类社会进入蒸汽时代。牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。岳麓版高中历史必修2.量子理论的确立及其重大意义量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。它与相对论一起,构成了现代物理学的基础。相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微
2、观世界方面的不足。它们的提出,不仅推动了物理学自身的进步,而且开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。人教版高中历史必修33.主流版本教材对相关内容的处理各版本教材均依据课程标准的要求,重点讲述了牛顿经典力学的创立及其意义、量子理论的形成及其影响、相对论的提出及其评价。其中,人民版和人教版教材均以近现代物理学的革命性进展为主题,利用1个课时组织教学内容;岳麓版教材则按照历史阶段分期,将教学内容划入“近代科学技术革命”和“现代科学革命”2个课时。就具体教学内容而言,三大主流版本教材存在如下不同:人民版教材详述了牛顿力学的主要内容、量子理论的提出过程、相对论的组成部分及其内容,增述了量子
3、理论的初步应用、相对论与牛顿力学体系的异同;岳麓版教材详述了牛顿力学体系的地位和意义,增述了量子力学的创立和影响;人教版教材侧重于近现代物理学革命的史实陈述,并用极为简约的行文概括了不同物理学成就的意义或影响。资料卡片1.伽利略对物理学的主要贡献一个运动的物体假如有了某种速度以后,只要没有增加或减小速度的外部原因,便会始终保持这种速度这个条件只有在水平的平面上才有可能,因为假如在沿斜面运动的情况里,朝下运动则已经有了加速的起因。由此可知,只有水平的平面上的运动才是不变的,运动既不会减小或减弱,更不会消灭。正如匀速运动被解释为相等时间中保持相等的速度,所以我们也可以用类似的方法,设想在一段相等的
4、时间中,速度的增加并不会复杂,这样我们可以认为速度是平衡地、连续地变化着,在任意相等的时间间隔中,速度的增加总是确定的。伽利略关于两门新科学的对话2.牛顿对经典物理学基本概念的定义定义1:物质的量是物质的度量,可由其密度和体积共同求出。定义2:运动的量是运动的度量,可由速度和物质的量共同求出。定义3:物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一物体当中,大小与该物体相当,并使其保持现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动。定义4:外力是一种对物体的推动作用,使其改变静止的或匀速直线运动的状态。定义5:向心力使物体受到指向一个中心点的吸引,或推斥或任何倾向于该点的作用。定义6:以向心力的绝对度
5、量量度向心力,它正比于中心导致向心力产生并通过周围空间传递的作用源的性能。定义7:以向心力的加速度度量量度向心力,它正比于向心力在给定时间里所产生的速度部分。定义8:以向心力的运动度量量度向心力,它正比于向心力在给定时间里所产生的运动部分。牛顿自然哲学的数学原理3.爱因斯坦提出狭义相对论绝对静止这个概念,不仅在力学中,而且在电动力学中也不符合现象的特性。倒是应该认为,凡是对力学方程适用的一切坐标系,对于上述电动力学和光学的定律也一样适用,对于第一级微量来说,这是已经证明了的。我们要把这个猜想(它的内容以后就称之为“相对性原理”)提升为公设,并且还要引进另一条在表面上看来和它不相容的公设:光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着,这个速度与发射体的运动状态无关。由这两条公设,根据静体的麦克斯韦理论,就可以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。狭义相对论是以下面的公设为基础的(而伽利略牛顿的力学也满足这个公设):如果这样来选取一个坐标系K,使物理定律参照于这个坐标系得以最简单的形式成立,那么对于任何另一个相对于K做匀速平移运动的坐标系K,这些定律也同样成立。这条公设我们叫它“狭义相对性原理”。“狭义”这个词表示这条原理限制在K对K做匀速运动的情况,但K同K的等效性并没有扩充到K对K做非匀速运动的情况。爱因斯坦论动体的电动力学- 2 -
