《2013人教版必修3第四单元《近代以来世界的科学发展历程》学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013人教版必修3第四单元《近代以来世界的科学发展历程》学案（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四单元第四单元 近代以来世界的科学发展历程近代以来世界的科学发展历程第第 11 课课 物理学的重大进展物理学的重大进展课标要求 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。一、经典力学 1背景 (1)_运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。 (2)16 世纪末 17 世纪初，伽利略发现了_等物理学定律，开创了以 _为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来_的创立和发展 奠定了基础。 2建立 (1)提出：1687 年，牛顿出版了_ 。 (2)内容：物体运动_和_等。 (3)特征 以_为基础。 以_为表达
2、形式。 3地位及作用 经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。后来，根据 _，人们发现了海王星等。 细节点拨 “以实验为基础，以数学为表达形式”是近代物理学的突出特征。二、相对论的创立 1背景 (1)19 世纪，随着物理学研究的进展，_无法解释研究中遇到的一些新问题， 面临着挑战。 (2)_物理学家爱因斯坦多年的研究。 2内容 (1)狭义相对论：物体运动时，_会随着物体运动_增大而增加，同时， 空间和时间也会随着物体运动_的变化而变化，即会发生_和 _。 (2)广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的_情况，也取决于物质本 身的_状态。 3意义 (1)相对论的提出是_领域的一次重
3、大革命。 (2)它否定了_的绝对时空观，深刻地揭示了_的本质属性。 (3)它也发展了_，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。 细节点拨 学习相对论时，要注意和经典力学使用的范围加以对比，以加深对相对论的认识。【问题思考】1牛顿力学产生的原因是什么？2相对论与牛顿力学的关系如何？三、量子论的诞生与发展 1背景 (1)19 世纪末 20 世纪初，电子和_的发现，人们对物质的认识深入到了 _内部。 (2)大量的实验表明，_运动不能用_的理论来说明。 2诞生(1)时间：_年，_物理学家普朗克提出了量子假说。 (2)内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位_来实现的。 3发展
4、(1)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了_。 (2)丹麦物理学家_提出了有关原子的量子理论。 (3)20 世纪 30 年代，_建立起来。 4意义 (1)使人类对_的基本认识取得革命性的进步。 (2)与_一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和 _方面的不足。 (3)推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的 _。 细节点拨 相对论和量子论是现代物理学的两大支柱。【问题思考】3量子论的主要内容是什么？其创立有什么意义？探究一 经典力学 1 材料 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成 就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个发现告
5、诉我们，根据直接观察所得出 的直觉的结论，不是常常可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上去。伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发 现的重大意义。爱因斯坦物理学的进化 问题 据材料结合所学知识指出爱因斯坦所说的伽利略的发现是什么？有何意义？2材料 牛顿头像问题 牛顿作为经典力学的创始人，他的经典力学有哪些特征？有何局限性？探究二 相对论1材料 1905 年，爱因斯坦先后发表了三篇具有划时代意义的论文，为相对论、量子理 论和布朗运动理论的建立奠定了基础，对现代物理学的发展产生了巨大的影响。100 年后， 为了纪念这一历史性的年份，全球物理学界一致呼吁将 20
6、05 年定为“世界物理年” ，以纪念 这位伟大的物理学家爱因斯坦，并唤起公众对物理学的关注。问题 爱因斯坦相对论的主要贡献有哪些？2问题 有人认为爱因斯坦相对论否定了牛顿经典力学；也有人认为相对论是对牛顿 经典力学的发展，你同意哪一种观点，并说明理由。探究三 量子论材料 20 世纪初，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学 的两大支柱，并对其他学科产生了历史性的影响。人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。 问题 结合所学知识指出相对论和量子理论出现的历史背景。为什么说这两大支柱的 形成使人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度？【史料文本】 伽利略的望远镜和他
7、观察到的月亮 历史纵横 伽利略是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。他用自己制造的望 远镜发现了许多用肉眼看不见的星体，证明了哥白尼提出的“日心说”的正确性。1632 年， 伽利略因在一本书中宣传“日心说” ，遭到罗马教会的迫害。他被教会判处终身监禁，这本书 也遭到教会的查禁。【信息】 通过材料可以了解到伽利略用望远镜观测到许多天体，证明了哥白尼的 “日心说”的正确性。 【价值】 通过这一材料可以了解到伽利略对物理学所作出的重大贡献，这一材料可 以作为背景材料，用以对伽利略的贡献等知识的考查。 【方法】 阅读本材料注意把握人物、时间、重大发明或发现，并与教材正文部分相 关知识相联系。一、
8、选择题 1关于伽利略的力学成就的评述，正确的是( ) 标志着经典力学体系的建立 开创了实验科学的时代 标志着物理学的真正开 端 是人类思想史上的伟大成就之一 A B C D 2牛顿临终遗言：“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石 子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。 ”牛顿所说的 “光滑的石子”和“美丽的贝壳”是指( ) A物体机械运动定律和万有引力定律 B相对论 C量子论 D进化论 32006 年 8 月 24 日，在捷克首都布拉格举行的国际天文学联合会大会通过行星的新 定义，1930 年发现的冥王星“惨遭降级” 。发现冥王星的理论依据是(
9、 ) A哥白尼的“太阳中心说” B伽利略的科学理论 C牛顿经典力学理论 D爱因斯坦的相对论 4 “爱因斯坦是一个造物者！”这是著名华裔物理学家诺贝尔奖得主杨振宁对爱因斯 坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因斯坦，主要依据是他( ) A否定牛顿力学体系B创立现代物理学 C改变了人们的思维模式 D发现和创立了相对论 5有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林 对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不 理解你。 ”此语意指( ) A绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B相对论有悖于人们的日常经验 C理论物理与人们日常生活很远 D伟大的科学家
10、不如著名艺术家 6在 2007 年 12 月 20 日的第 62 届联合国会员大会上，联合国宣布 2009 年为“国际 天文年” ，并希望地球上的每一个人，在 2009 年都至少想一次宇宙中的奇观，理解科学知 识是如何对一个更加公正与和平的社会作出贡献的。下列有关人类探索宇宙的表述，正确 的是( ) A伽利略证明了白光由七色光组成 B牛顿正确地解释了潮汐的成因 C量子理论成为天文学上的基础定律 D广义相对论改变了人们对宇宙的认识 720 世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是( ) A电的发明和利用 B量子论的提出和发展 C经典力学的发展 D原子能在军事上的应用
11、8下列有关量子理论的描述，不正确的是( ) A与相对论一起构成了现代物理学的基础 B促进了现代科学技术的突破性发展 C改变着人们的生活 D是由普朗克完成的题号12345678答案二、非选择题 9阅读下列材料： 材料一 英国广播公司(BBC)评出的千年最伟大的思想家(1999.9)1.马克思(德国思想家、哲学家、政治家)2.爱因斯坦(犹太籍科学家)3.牛顿(英国物理学家)4.达尔文(英国科学家)5.阿奎纳(意大利经院哲学家)6.霍金(英国科学家)7.康德(德国哲学家)8.笛卡儿(法国数学家、哲学家) 9.麦克斯韦(英国物理学家)10.尼采(德国哲学家)材料二 我们被放在这有如戏院的世界上，每个事
12、件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们 知道，我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件 发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中 英国哲学家休谟 请回答： (1)根据材料一，爱因斯坦和牛顿紧随马克思之后排在第二位和第三位，他们分别对人类历史发展作出了怎样的贡献？(2)材料二是对材料一中哪位科学家诞生之前的社会的描述？为什么？(3)在光学领域，爱因斯坦取得了什么成就？第第 11 课课 物理学的重大进展物理学的重大进展 课前准备区 一、1.(1)文艺复兴 (2)自由落体定律 实验事实 经典力学 2.(1)自然哲学的数学原 理 (2)三大定律 万有引力定律 (3)实验 数学 3万
13、有引力定律 二、1.(1)经典力学 (2)德国 2.(1)质量 速度 速度 尺缩效应 钟慢效应 (2)运动 分布 3.(1)物理学 (2)经典力学 时间和空间 (3)牛顿力学 三、1.(1)放射线 原子 (2)微观的粒子 经典力学 2.(1)1900 德国 (2)量子 3.(1)光电效应 (2)玻尔 (3)量子力学 4.(1)微观世界 (2)相对论 微观世界 (3)角度和方式 问题思考 1(1)具备了较好的经济基础。当时英国资本主义经济的迅速发展，为牛顿在科学方 面的贡献创造了条件并提出了迫切要求。 (2)具备了较好的知识条件。开普勒和伽利略的研究成果，特别是伽利略的实验观察方法，为牛顿在科学
14、方面的成就提供了更好的知识条件。 (3)牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。 2(1)牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，相对论反映的是物体高速运 动的客观规律，它否定了牛顿力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。 (2)相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论之中，相对论是对牛顿力学的 继承和发展。 (3)总而言之，相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定整个牛顿力学。牛顿力学 是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念， 至今仍指导着我们的物理学思想。相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。 3(1)主要
15、内容：认为物质的辐射能不是连续的，而是以最小的不可再分的能量单位 即以一定数值的整数倍进行能量交换。 (2)意义 量子论的提出开创了物理学的新纪元，在其基础上发展起来的量子力学，极大地促 进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展，标志着人类对客观规律的认识，开 始从宏观世界深入到微观世界。相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，带动其 他学科的理论都发生了革命性的突破。 课堂活动区 探究一 1发现：伽利略发现了自由落体定律，确定匀速运动和匀加速运动这两个新概念。意 义：为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。 2(1)特征：注重实验。实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系，并
