课件58张PPT。教学方案设计课堂互动探究课前自主导学当堂双基达标 课后知能检测课时教法分析第11课 物理学的重大进展
●课程标准
展现本课课标，并离析出具体的知识点，使学生对于本课的学习目标做到了然于胸。●重点难点
多媒体或者通过小黑板展现，让学生对于本课的重点和难点做到心中有数，便于在学习中重点把握，重点学习。●新课导入建议
案例一——图片导入
数学桥又称牛顿桥，是位于剑桥大
学内的一座木桥。相传，这座桥是
牛顿运用数学和力学原理设计建造
的，整座桥没有使用一根钉子，堪称是个奇迹。后来，好奇的学生把它拆下来，想看个究竟。谁知拆下容易，恢复难！无论他们用什么方法，就是恢复不了原样，连校方也无能为力，最后，不得不用钉子固定，才重新将木桥架起来。你知道牛顿在近代物理学领域取得了哪些成就吗？近代以来物理学取得了哪些重大成就？
案例二——文字导入
公元 1643 年 1 月 4 号这天(伽利略逝世的这一天)，在英国乡下一个小村庄里，一位喝得醉醺醺的神父冒着大雪匆匆赶到一家农户给个早产的婴孩洗礼。那个婴孩身形瘦小，嘴巴紧闭，似乎连呼吸都不畅，周围的人都急得手足无措，这时神父突显急智，一口酒喷向婴儿，终于呛得婴孩大声哭闹起来。多年以后，神父仍把这件事作为自己生平最大的功业，因为他拯救的，远不止是一个病怏怏的婴儿，而是人类历史上最伟大的人，Issac Newton(牛顿)。●教学流程设计1.背景
______________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。文艺复兴2．过程
(1)奠基
①人物：意大利物理学家__________。
②成就：发现了__________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___________。
③意义：为经典力学的创立和发展奠定了基础。
伽利略自由落体近代科学(2)建立
①标志：1687年，英国科学家牛顿出版了《_____________________》一书。
②内容：物体运动三大定律和_______________等。
③特征：以______为基础，以______为表达形式。自然哲学的数学原理万有引力定律实验数学3．意义
(1)这一体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。
(2)根据万有引力定律，人们发现了________等。海王星阅读教材第55页【历史纵横】：
海王星的发现与牛顿力学有何关系？
【提示】 经典力学对解释和预见物理现象具有决定意义。根据万有引力定律，人们发现了海王星等。 1.背景
19世纪，_____________面临着挑战。
2．创立
20世纪初的德国物理学家___________提出。 经典力学爱因斯坦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，______________也会随着物体运动速度的变化而变化。
(2)广义相对论：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_____________。 空间和时间分布状态4．意义
(1)相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。
(2)它否定了经典力学的_______________，揭示了时间和空间的本质属性。
(3)发展了牛顿力学，将其概括在______________之中，推动物理学发展到一个新的高度。绝对时空观相对论力学阅读教材第56页【学思之窗】：
你认为应该怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献？
【提示】 牛顿提出了万有引力定律和物体运动三大定律，之后光学、电磁学等与力学进一步统一，大大推动了物理学的发展，牛顿力学研究的是宏观世界。爱因斯坦打破了牛顿以来传统的绝对时空观，于1905年提出了狭义相对论和光速不变原理，1916年爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式。爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。1.背景
(1)19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了____________。
(2)实验表明，________________不能用经典力学的理论来说明。原子内部微观的粒子运动2．过程
(1)1900年，德国物理学家_________提出了量子假说，宣告了量子论的诞生。
(2)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了________。
(3)丹麦物理学家______提出了有关原子的量子理论。
(4)20世纪30年代，____________建立起来。
普朗克光电效应玻尔量子力学3．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世界方面的不足。
(3)开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。微观世界相对论【判断回扣】
1．伽利略发现的自由落体定律是近代科学形成的标志。( )
伽利略发现的自由落体定律等物理学定律，开创了近代科学，为经典力学的创立奠定了基础；牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志。×2．爱因斯坦的相对论完全否定了牛顿经典力学体系。( )
爱因斯坦的相对论否定了牛顿经典力学的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物体的运动而变化的。相对论的提出加深了人们对物质和运动的认识，在科学和哲学上都具有重大的意义。相对论并不是完全否定了牛顿经典力学体系，而是发展了牛顿力学体系，它把牛顿力学体系概括在相对论的体系中，牛顿经典力学只是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。 ×3．爱因斯坦相对论的提出比普朗克的量子论要晚。( )
量子论诞生的标志是1900年量子假说的提出，而狭义相对论和广义相对论的提出分别是1905年和1916年。√1.史料 1684年牛顿以其高超的数学才能提出了万有引力定律……牛顿是第一个成功地运用公式清楚地表述力学体系公理的人。如果说牛顿是站在巨人的肩膀上，那么让他成功地站到巨人肩上的阶梯就是数学工具……而著名的牛顿力学、拉格朗日力学、哈密顿力学三大独立力学体系也是建立在三个独立的数学模型之上，它们都具有普遍的适用范围。
——《经典力学建立与数学模型关系之探究》问题：根据史料并联系所学知识，分析牛顿经典力学形成的原因和特征。
【提示】 原因：牛顿高超的数学才能；“站在巨人的肩膀上”；时代的需要。
特征：注重实验，揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出结论；数学化，自然的数学结构是近代科学先驱们深信不疑的真理；研究人们日常生活中易于理解的宏观世界。 2．史料 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75～76年，由此预言它将在1758年再次出现。……1758年这颗彗星果然如期出现，因此被命名为哈雷彗星。
——《百度文库》
问题：史料中“哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道”，这体现出经典力学的什么特点？
【提示】 以实验为基础；以数学为表达形式。关于下列两图说法正确的是( )A．图一反映了伽利略注重实验科学
B．图二反映了牛顿注重理论思考
C．图一实验成功标志着近代科学体系形成
D．图二是万有引力定律的成功实践
【解析】 本题考查学生读图释文的能力。B项仅看到了表面现象；C项错在近代科学体系的形成是牛顿的经典力学，而非伽利略；D项逻辑关系不对，是先观察到苹果落地后才发现万有引力定律。故选A项。
【答案】 A【备选史料】(教师用书独具)
史料 近代物理学的发展带动了其他自然学科的发展，催生了大量的高新技术，极大地改变了当代社会、经济的各个方面。物理科学的诞生和发展，几乎与人类认识自然和利用自然的历史一样久远；未来物理学的发展，仍将与人类文明的进步共生同行。在现代物理学的各个研究领域中，历来都有人作出发现已近尾声的预言，但……每一个研究领域都不断涌现出激动人心的新发现。
——宋友林、姚乾凯编写《近代物理专题》1.史料 牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的巅峰。但是，当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后，这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。
——爱因斯坦
问题：史料中爱因斯坦以什么理论“推翻”了牛顿的理论？它是对牛顿力学的完全否定吗？【提示】 相对论。相对论只是否定了经典力学的绝对时空观，它发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。2．史料 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。
——《世界文化简史》
问题：史料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”？
【提示】 相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。它“使人们的认识由低速领域扩大到高速领域，由宏观领域延伸到宇宙领域，人们第一次深刻地认识到时间、空间和物质的运动相互依赖”。“它”指的是( )
A．伽利略的自由落休定律 B．普朗克的量子论
C．牛顿的经典力学 D．爱因斯坦的相对论【解析】 牛顿的经典力学解决了物体在低速运动时的宏观运动规律，认为时间和空间与物质运动无关。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。这种认识的变化与题干说法一致，故D项正确。
【答案】 D【备选史料】(教师用书独具)
史料一 绝对静止这概念，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。
——爱因斯坦《论动体的电动力学》
史料二 所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变……迄今为止，科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种，分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名……但真正的科学革命，实际上只发生过两次。
——马克垚《世界文明史》牛顿经典力学和爱因斯坦相对论的异同(2013·江苏高考)“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。……对于门外汉来说，这些观点——通常用不能理解的数学公式解释——表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是( )
A．开创了以实验为基础的近代科学
B．预见海王星存在的准确性
C．弥补经典力学对时空认识的不足
D．发现能量辐射的运动原则【解析】 由“将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变”可以判断，“这一理论”是爱因斯坦提出的相对论。A项是伽利略的成就，B项与牛顿的经典力学有关，D项是量子理论，A、B、D三项均可排除。相对论认为，时间和空间都是物质存在的形式，随着物质运动速度的变化而变化，它打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证地看待世界的途径。因此，答案为C项。
【答案】 C【备选训练】(教师用书独具)
1．英国著名诗人曾经写过一首赞美牛顿的诗：“自然界和自然规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿出生吧，于是一切都成为光明。”为了把人们从“黑暗”带向“光明”，牛顿( )
A．发现了自由落体定律
B．证明了哥白尼提出的“日心说”的正确性
C．建立了经典力学体系
D．提出了量子假说【解析】 牛顿的主要成就是建立了经典力学体系。A、B两项是伽利略的成就，D项是普朗克的成就。
【答案】 C2．在宏观世界中，看起来相同的物体总是可以区别的，但在微观世界中，同一类粒子却无法区分，如所有电子的一切性质都完全一样。下面哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步( )
A．自由落体定律的提出 B．相对论的提出
C．量子论的提出 D．万有引力定律的提出
【解析】 本题考查在经典力学建立后物理学上革命性的开创，即量子论的产生。
【答案】 C一、选择题
1．(2013·广东学业水平考试)为牛顿运动三定律奠定了研究基础的科学发现是( )
A．自由落体定律 B．生物进化论
C．量子学说 D．相对论
【解析】 本题考查基础知识的识记。结合所学伽利略为经典力学奠定了基础，自由落体定律是伽利略的成就，故选A项。
【答案】 A2．(他的研究成果)为日心说提供了有力的理论支持，使得自然科学的研究最终挣脱了宗教的枷锁，标志着近代科学的形成。这位科学家是( )
A．伽利略 B．牛顿
C．达尔文 D．爱因斯坦
【解析】 关键信息：日心说、标志着近代科学的形成，联系牛顿经典力学产生的意义可知，故选B项。
【答案】 B3. 打破了经典物理学的绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径的成就是( )
A．相对论的提出 B．自由落体定律的提出
C．量子论的提出 D．万有引力定律的提出
【解析】 相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，它创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域，打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证看待世界的途径。
【答案】 A4．(2013·辽宁学业水平测试)现代物理学的两大支柱是( )
①经典力学 ②进化论 ③相对论 ④量子论
A．③④ B．②③ C．①② D．②④
【解析】 现代物理学的两大支柱是相对论和量子论，因此A项正确。
【答案】 A二、非选择题
5．英国学者李约瑟博士曾提出了这样一个问题：
“中国古代在经验技术的发展水平上远远超过西方，但为什么近代科学却首先在西方诞生，而中国反而远远落后于西方呢？”这个疑问后来被学术界命名为“李约瑟难题”，引起国内外学者的广泛关注。
请回答：
(1)以天文学为例，列举三个中国古代居世界领先水平的天文科技成就，说明中国古代在经验技术的发展水平上远远超过西方。(2)近代科学技术首先在西方诞生，被称为“近代科学之父”的意大利科学家是谁？写出他的主要科技成就及其意义。
(3)牛顿、爱因斯坦、普朗克三位科学家在物理学发展史上各做出了什么突出贡献？
【解析】 本题考查对基础史实的再认、再现能力。第(1)问要注意从天文学领域列举中国古代科技成就。第(2)问据“意大利”等信息可判断出是指伽利略，列举其科技成就及意义即可。第(3)问应依据三位科学家在物理学领域的贡献分别作答，要指出成就及各自意义。【答案】 (1)中国是世界上最早使用赤道坐标的国家；战国时期的《石氏星表》是现存世界上最古老的星表；至迟在汉武帝时期使用浑仪，元代科学家郭守敬革新浑仪，造出的简仪是世界上最先进的天文观测工具。
(2)伽利略。成就：他通过实验发现自由落体定律，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奠定了基础。自制望远镜观察星体，论证了哥白尼的“日心说”的正确性。意义：由他开始的科学研究方法，是人类思想的伟大成就之一，标志着物理学的真正开端。(3)①牛顿：出版《自然哲学的数学原理》一书，提出物体运动的三大定律和万有引力定律。形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系。②爱因斯坦：提出了相对论，解释了光电效应出现的现象及光的本质。③普朗克：提出了量子假说，使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。课后知能检测
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一、选择题
1．伽利略和他的追随者为近代科学奠定了基础。下列不属于伽利略对近代科学的主要贡献是( )
A．奠定了经典力学的基础
B．捍卫和发展了哥白尼的日心说
C．创立了实验与数学相结合的科学研究方法
D．确认了物体宏观运动规律
【解析】 伽利略通过实验，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。
【答案】 D
2．恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”，他指的应是( )
A．哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”
B．伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展
C．牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃
D．达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念
【解析】 解答本题的关键是准确理解“自然科学的独立宣言”的含义。在中世纪，基督教宣扬的“地心说”在欧洲占有绝对统治地位，自然科学处在神学的束缚中。波兰天文学家哥白尼在文艺复兴进步思想的指引下，经过长期研究，提出了“日心说”，写出了《天体运行论》，这一成就被恩格斯誉为“自然科学的独立宣言”。哥白尼的“日心说”否定了教会宣扬的“地心说”，使自然科学从神学的束缚中解放出来，故选A项。
【答案】 A
3．(2014·福州高二检测)中秋时节是钱塘潮的最佳观赏期，潮起潮落，美丽壮观。苏东坡有千古名句“八月十八潮，壮观天下无”。下列哪位科学家的理论可用来解释钱塘潮的壮观景象( )
A．伽利略的自由落体定律 B．牛顿的经典力学体系
C．普朗克的量子论 D．爱因斯坦的相对论
【解析】 由于月球和太阳的引潮力作用，使海洋水面发生周期性涨落的潮汐现象。牛顿的万有引力定律可对潮汐现象作出科学的解释。
【答案】 B
4．(2014·广州高二检测)相对论力学和牛顿力学的关系是( )
A．前者否定了后者 B．前者包容了后者
C．前者补充了后者 D．前者发展了后者
【解析】 这个题目容易误选B项，相对论力学是包容了牛顿力学，但更多的是在这个基础上的发展。
【答案】 D
5．下列对牛顿力学体系的认识，不正确的是( )
A．是爱因斯坦相对论中的一种特殊情况
B．标志着近代自然科学的形成
C．正确反映了宏观物体低速运动的客观规律
D．不能适用于整个客观世界，相对论提出后，应该否定
【解析】 相对论发展概括了牛顿力学，牛顿力学仅是相对论中物体低速运动下的一个特例，对物体高速运动状况下的时空观，则无法正确解释，但它仍有存在的必要和价值。
【答案】 D
6．牛顿曾经说过：“我所以有这样的成就，是因为我站在巨人们的肩膀上的缘故。”有了伽利略、开普勒等前人的努力，牛顿才有可能用已经准备好了的材料建立起一座宏伟的经典力学大厦。这座大厦建立起来的标志是( )
A．《力学中的哲学原理》的发表
B．《科学的经典力学原理》的发表
C．《力学和数学的原理》的发表
D．《自然哲学的数学原理》的发表
【解析】 牛顿的经典力学是建立在伽利略等人的成就之上，其建立的标志是《自然哲学的数学原理》的发表。
【答案】 D
7．(2014·茂名高二检测)下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的认识有了革命性的进步( )
A．万有引力定律 B．进化论
C．相对论 D．量子理论
【解析】 量子论使人们对物质的认识深入到原子内部，从而使人类对微观世界的认识有了革命性的进步。
【答案】 D
8．(2014·淄博高二检测)电视剧《神话》以“穿越”为题材，让历史人物蒙毅大将军和公主穿越古今。目前，人类实现“穿越时空”梦想的科学依据主要是( )
A．相对论 B．量子论
C．牛顿力学 D．太阳中心论
【解析】 根据爱因斯坦的相对论，时间和空间不是绝对的，在一定条件下，比方说处于光速的高速运转情况下，人类可以实现时空的穿越。
【答案】 A
9．(2014·南京高二检测)法新社斯德哥尔摩1918年12月10日电：“由于他对能的性质所做的革命性发现，今天被授予诺贝尔物理奖。”这里的“革命性发现”指的是( )
A．万有引力定律 B．经典力学体系
C．相对论 D．量子理论
【解析】 根据题干时间“1918年”分析，此时量子理论提出。A、B两项在1687年提出，C项在20世纪初提出。
【答案】 D
10．“科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论，而是限制和缩小旧理论的作用范围，把旧理论作为新理论的某种特例包含在其中。”下列最能说明此观点的是( )
A．神创论与进化论 B．经典力学与相对论
C．经典力学与量子论 D．相对论与量子论
【解析】 爱因斯坦的相对论否定了经典力学的绝对时空观，又发展了经典力学，将其概括在相对论力学之中，因此答案为B项。
【答案】 B
11．科学技术是推动社会进步的强大动力。某同学在学习中外科技史时制作了一张统计表，你认为其中哪一项应该修改( )
选项
科学家
国籍
成就
A
毕升
中国
胶泥活字印刷术
B
伽利略
意大利
自由落体定律
C
牛顿
英国
经典力学
D
普朗克
德国
相对论
【解析】 普朗克提出的是量子假说，因此D项应修改。
【答案】 D
12．(2014·东莞高二检测)19世纪末和20世纪初，科学家们认为“人们距离可知世界的边界已经不遥远”。打破这种认识的是( )
A．经典力学 B．生物进化论
C．相对论和量子理论 D．电力的发明
【解析】 相对论和量子理论打开了人类认识世界的新视角。
【答案】 C
二、非选择题
13．科学技术的发展极大地推动了社会生产力的进步。阅读下列材料：
材料一 牛顿最突出的贡献是在力学方面，他在前人的研究基础上，总结出了机械运动的三个基本定律，还发现了万有引力定律，把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系之中，创立了经典力学体系。
材料二 空间、时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布……物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。如果物质消失，时空就回到平直状态。
——爱因斯坦《相对论》
材料三 他是德国著名物理学家……于1900年提出了量子假说，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。量子论成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
请回答：
(1)根据材料一，指出牛顿对建立经典力学做出的主要贡献。
(2)爱因斯坦相对论由哪两个部分组成？根据材料二，结合所学知识，指出相对论对经典力学有何新发展。
(3)材料三中的“他”是谁？“他”的理论是怎样发展完善的？这一理论对牛顿经典力学的发展之处是什么？
【解析】 第(1)、(2)问考查教材基础知识，结合教材不难做答。第(3)问，需抓住材料中“于1900年提出了量子假说”这一关键信息，据此可判断出“他”是普朗克，然后结合所学知识回答即可。
【答案】 (1)提出了物体运动三大定律和万有引力定律，创立了经典力学体系。
(2)狭义相对论和广义相对论。发展：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性，它也发展了牛顿力学，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。
(3)普朗克。爱因斯坦解释光电效应，玻尔提出关于原子的量子理论。将人们对世界的认识深入到微观世界。
14．阅读下列材料：
材料一 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并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》
材料二 20世纪初，相对论和量子论出现，它们掀起了物理学革命，成为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。
请回答：
(1)依据材料一，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。
(2)结合所学知识指出相对论和量子论出现的历史背景。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？
【解析】 第(1)问，根据所学知识答出伽利略的科学成就，由材料信息“标志着物理学的真正开端”归纳出其意义。第(2)问，结合19世纪经典物理学的危机说明历史背景；从两大成就弥补了经典力学的不足及为现代科技发展提供理论基础的角度概括出原因。
【答案】 (1)伽利略：发现了自由落体定律。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)背景：19世纪，物理学的新发现对经典力学体系提出挑战。原因：相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，并且它们的提出为现代自然科学和技术革命提供了理论基础。
