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1、第四单元 近代以来世界的科学发展历程,物理学的重大进展探索生命起源之谜从蒸汽机到互联网,近代以来世界的科学历程,科学勃兴 进展辉煌,转化生产 科技革命,文艺复兴 思想解放,经典力学、相对论和量子论、进化论（11、12课）,三次科学技术革命（13课）,科 技 历 程,请结合所学知识分析：1620世纪近代科学得到发展的原因。,请结合所学知识分析：1620世纪近代科学得到发展的原因。,1. 资本主义的发展需要科技知识，又为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会前提。 2. 文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础。3. 欧洲先进国家保护奖励科技发明，改革
2、教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展。 4. 中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传人西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的材料。5. 科学家努力探索，促进了科学的发展。,第 11 课 物理学的重大进展,课程标准：（1）了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。（2）知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。,近现代物理学发展的过程,（一）伽利略对经典力学的贡献：1、通过实验证实，_并不是维持_ 的原因,只是改变_的原因2.通过实验，发现了_等物理学定律，改变了古希腊哲学家_以来有关运动的观念；3、开创了以 为根据并有严密逻辑体系的
3、近代科学，为经典力学的创立和发展奠基；,外力,运动状态,运动状态,自由落体定律,亚里士多德,实验事实,一、经典力学奠基者伽利略,一 经典力学：,1、伽利略奠定基础,（1）成就：（2）意义：,创立科学的研究方法：物理学：天文学：,实验和观察,实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。,自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。,一 经典力学：,1、伽利略奠定基础,（1）成就：（2）意义：,创立科学的研究方法：物理学：天文学：,实验和观察,实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。,自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性
4、。,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。伽利略在天文学上的发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。,一 经典力学：,标志：内容：特点：意义：局限：,2、牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,一 经典力学：,标志：内容：特点：意义：局限：,3、牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,以实验为基础，以数学为表达形式,A.标志着近代科学的形成。B.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。C.牛顿用数学方法描述宇宙运行的
5、自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础 把造物主（神）从无生命现象的研究领域驱逐出去；D.对解释和预见物理现象有决定性意义（海王星）；,一 经典力学：,标志：内容：特点：意义：局限：,3、牛顿创立经典力学,1687年自然哲学的数学原理,运动三大定律和万有引力定律,以实验为基础，以数学为表达形式,只使用宏观世界低速运动状态，绝对的时空观无法解释微观高速运动现象。,A.标志着近代科学的形成。B.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。C.牛顿用数学方法描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础 把造物主（神）从无生命现象的
6、研究领域驱逐出去；D.对解释和预见物理现象有决定性意义（海王星）；,1）标志:1687年，牛顿出版了 2）主要内容：提出了物体运动_和_定律.3)意义： 形成了一个以 为基础、以 为表达形式的牛顿力学体系，即 体系。标志着近代科学的形成。 这一体系对解释和预见_,具有决定性意义.根据_定律,人们发现了_和_等,自然哲学的数学原理,三大定律,万有引力,实验,数学,经典力学,物理现象,万有引力,天王星 海王星,二、经典力学的建立者-牛顿（ 16421727）,经典力学特征：,二 爱因斯坦创立相对论：,1、背景:2、提出:3、内容：4、意义:,19C科学技术的飞速发展；经典力学无法解释面临的新问题,
7、20C初，爱因斯坦（德）提出相对论。,空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,A、物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加；B、空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。,（2）广义相对论：1916年,（1）狭义相对论：1905年,二 爱恩斯坦创立相对论：,1、背景:2、提出:3、内容：4、意义:,19C科学技术的飞速发展；经典力学无法解释面临的新问题,20C初，爱因斯坦（德）提出相对论。,空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。,A、物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加；B、空间和时间
8、也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。,（2）广义相对论：1916年,（1）狭义相对论：1905年,是物理学领域的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。它发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。,5、相对论和经典力学的关系,相对论否定了经典力学的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展，将其概括在相对论力学之中。,狭义相对论认为： 物质运动时，质量会随着物体运动速度增大而增大，同时，时间和空间随着速
9、度的变化而变化，即发生尺缩效应和钟慢效应；广义相对论认为： 空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态,1、相对论的提出及主要内容： 1）提出 2）内容,三、相对论的创立-爱因斯坦,1905年，狭义相对论； 1916年，广义相对论,2、相对论建立的意义,相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，它否定经典力学的绝对时空论，深刻地揭示了空间、时间的本质属性。 它发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度,相对论否定了经典力学的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展，
10、将其概括在相对论力学之中。,3、相对论和经典力学的关系,相对论和经典力学有何关系?,狭义相对论发表100周年，也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。,（三）量子论的诞生与发展：,19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子的内部，宏观物体运动规律无法解释微观粒子的运动。,提出：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，标志量子论的诞生；发展：爱因斯坦用量子论成功解释了“光电效应”，丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论；20世纪30年代，量子力学建立起来。,是人类认识微观世界的革命性的进步，与相对论一起弥补了经典力学，改变了人们认识世界的
11、角度和方式；,成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，与相对论一起，构成了现代物理学的基础，推动了物理学自身的进步；,三、量子论的诞生与发展,2、过程,1、背景：19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，人们对物质认识深入到原子内部。实验表明微观粒子的运动不能用经典力学的理论来说明,1）1900年，德国普朗克提出量子假说2）爱因斯坦解释光电效应；波尔提出量子理论3）20世纪30年代，量子力学建立起来,3、意义,（1）量子论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一（2）量子论标志着人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步（3）量子论和相对论一起构成了现代物理学的基础，与相对论弥补了经典力学在
12、认识宏观世界和微观世界方面的不足（4）不仅推动了物理学自身的发展，而且还开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式,二、探索生命起源之谜,课程标准：简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。,一 结合教材第一目思考回答：1、欧洲中世纪关于创造万事万物长期占统治地位的是什么学说？2、为什么此学说能够成为生命起源的共识并长期流传？3、此学说对生物学发展有何影响？,学说：神创世说,1）生产力水平落后;2）生物知识缺乏；3）统治阶级巩固统治的需要而宣扬推崇4）基督教会的长期禁锢,生物学家只能在不触犯教会禁令和神学教义的前提下对生物学研究，因此生物学研究进展缓慢,【探究】
13、宗教与科学在人类起源问题上产生分歧的根源。,见大一轮192页,二 拉马克和早期生物进化思想：,1、生物进化论思想诞生的条件和原因（背景）：,（1）历史背景：（2）思想基础：（3）经济基础：（4）政治基础（5）理论基础：,中世纪，基督教会坚持上帝创世说，打击异端，致使生物学研究进展缓慢。,文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学，面向现实世界，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风。,资本主义经济的发展和工业革命的推动。,科学技术的进步、生物学知识的积累，特别是细胞学说确立，为生命科学的研究奠定了基础。,资产阶级革命的影响,二 拉马克和早期生物进化思想：,2、拉马克进化论
14、的倡导者和先驱，19世纪初,（1）内容：提出生物从低级向高级发展进化的观点 肯定了环境对物种变化的影响，提出“用进废退”、“获得性遗传” 原则,（2）意义：,早期的生物进化思想开始形成，为达尔文生物进化论的创立提供了理论基础,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志：2、理论观点： 3、影响：,物种起源封面,1859年，达尔文发表物种起源,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志：2、理论观点：,1859年，达尔文发表物种起源,（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；（2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果；（3）生存竞争和自然选择是生物
15、界的普遍规律。 （4）自然界进化的规则是“物竞天择，适者生存，自然选择”,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志：2、理论观点： 3、影响：,1859年，达尔文发表物种起源,（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；（2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果；（3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。（4）自然界进化的规则是“物竞天择，适者生存，自然选择”,（1）对欧洲思想界的影响：有力挑战了封建神学创世说。,三 达尔文进化论的创立者：,1、创立标志：2、理论观点： 3、影响：,1859年，达尔文发表物种起源,（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；（2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果；（3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。,
