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1、第11课 物理学的重大进展,导学目标,要点一 经典力学 1背景： 运动解放了人们的思想，推动了自然科 学研究的发展。 2奠基 (1)人物： 是经典力学的重要奠基者。 (2)成就 将 与数学相结合，进行科学研究。 发现了 ，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。,文艺复兴,伽利略,科学实验,自由落体定律,3建立 (1)人物：英国科学家 。 (2)标志：1687年，牛顿出版了 ，提 出了物体运动三大定律和 等。 (3)特点：以 为基础，以 为表达形式。 (4)意义 对解释和预见物理现象具有决定性意义。 根据 ，人们发现了海王星等。,牛顿,自然哲学的数学原理,万有引力定律,实验,数学
2、,万有引力定律,要点二 相对论的创立 1背景：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创立：20世纪初的德国物理学家 提出了相对论。 3内容 (1)狭义相对论：物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，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 和钟慢效应。 (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。,经典力学,爱因斯坦,速度,尺缩效应,运动,分布,4意义 (1)相对论的提出是 领域的一次重大革命。 (2)否定了 的绝对时空观，深刻地揭示了时间和 空间的本质属性。 (3)它也发展了牛顿力
3、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。,物理学,经典力学,要点三 量子论的诞生与发展 1背景 (1)19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现，人们对物 质的认识深入到了原子内部。 (2)大量的实验表明， 运动不能用经典力学的 理论来说明。 2诞生： 年，德国物理学家普朗克提出了量子假说， 认为辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位 来 实现的。,微观的粒子,1900,量子,3发展 (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
4、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微观世界方面的不足。 (3)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 。,光电效应,玻尔,量子力学,微观世界,相对论,角度和方式,助学助记 误区警示 近代科学形成的标志 伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础，标志着物理学的真正开端；牛顿力学体系的建立标志着近代科学的形成，是经典物理学的基础。 巧学妙记 经典力学,图解历史 量子理论的诞生与发展,思维升华 相对论和量子理论 (1)相对论和量子理论一起构成了现代物理学的基本理论框架。物理学的发展说明了物质运动的研究是从低级到高级、从简单到复杂的过程。
5、 (2)量子论和相对论弥补了经典物理学的缺点，掀起了物理学的革命，构成了现代物理学的基础。 误区警示 爱因斯坦的相对论仍然是对宏观世界的探究与认识，而量子论的提出使人类对世界的研究进入微观世界。,主题一 经典力学体系的建立 【史料探究】 1伽利略的贡献 史料 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,思考 依据史料，结合所学知识指出爱因斯坦所说的“伽利略的发现”是什么？分析这一发现的意义。 答案 发现了自由落体定律，确定匀速
6、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牛顿经典力学 史料,图一 图二 艺术家笔下的牛顿像神 一样在制定宇宙规律,思考 史料图一中海王星等的发现，主要是根据牛顿提出的哪一定律？根据史料图二，当时的艺术家对牛顿持什么态度？ 答案 (1)定律：万有引力定律。(2)态度：赞扬(崇拜、肯定)。,【史论总结】 1为什么说伽利略是经典力学的奠基者？ 伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，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。,2牛顿经典力学的特征 (1)注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内
7、在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。 (2)数学化，这种数学化的根源是内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不移的真理。 (3)研究人们日常生活中易于理解的宏观世界。后来科学发现所揭示的是人们没有直接经验的微观现象，表明人们对物质世界的认识在不断深入。,3经典力学的历史地位 (1)把自然界中一切力学现象囊括在力学体系中，成为人类认识自然的过程中对自然规律的第一次总结与概括。 (2)形成以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系，标志着近代科学的形成和人类科学时代的开始。 (3)牛顿力学和热力学引发了第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代。 (4)牛顿用数学方法精
8、确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了科学基础，打击了神学，促使人类思想不断解放。,主题二 现代物理学的发展 【史料探究】 1相对论 史料 爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就。 英皇家学会会长汤姆逊 思考 据史料，为什么说相对论是“最伟大的成就之一”？ 答案 相对论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，提出了全新的时空观、运动观和物质观；发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，将物理学发展到一个新的高度。,2量子论 史料 普朗克认为，牛顿力学并没有解决所有的问题，尤其是不能适用于原子范围。 思考 史料中普朗克怎样解
9、决“原子范围”内的问题？有何意义？ 答案 (1)普朗克提出了量子假说，认为辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。 (2)意义：标志着量子论的诞生，使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。,【史论总结】 1相对论和量子论产生的意义 (1)量子论与相对论一起，构成了现代物理学的两大支柱。经典物理学所适用的主要是我们日常生活中的物理现象，但在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前，就显得不太够用了。 (2)量子论的形成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。同时在量子论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。,(3)相对论的提
10、出否定了经典力学的绝对时空观，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性，推动物理学发展到一个新的高度。 (4)总之，量子论和相对论弥补了经典物理学的缺陷，掀起了物理学的革命，构成了现代物理学的基本理论框架。,2相对论与量子论的异同 (1)异 相对论以宏观世界为研究对象。 量子论以微观粒子世界为研究对象。 (2)同 背景：都是在经典物理学陷入危机，面临挑战的情况下提出的。 过程：刚开始都是作为假说，后来都得到精确的实验证明。 地位：相对论与量子论共同构成现代物理学的基本理论框架。 都是科学大师敢于向权威挑战，勇于追求真理的结果。,记知识纲要,背核心术语 1牛顿创建了万有引力定律和力学三定律，建立了经典力学，改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论。 219世纪末20世纪初，普朗克提出了量子假说，爱因斯坦提出了相对论，改变了人们认识世界的角度和方式，标志着人类迈入现代科学技术时代。 3量子论和相对论一起，构成了现代物理学的基础。,
