?? 教学准备
1.?? 教学目标
1.知识与能力
阅读教材，识记伽利略、牛顿在力学方面所取得的主要科学成就和经典力学创立的标志；爱因斯坦创立相对论；普朗克、爱因斯坦、玻尔等人对量子论诞生与发展所作出的主要贡献。
2.过程与方法
在识记上述基本史实的基础上，通过生生共议、师生互议、学生质疑，通过对经典力学创立的历史背景和主要内容综合分析，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；对比分析经典力学与相对论、量子论的差异，认识相对论、量子论与经典力学之间的联系
3.一步认识近代以来物理学对自然运动变化规律的探索及取得的辉煌成就，带来了人类生产力的巨大进步。
2.?? 教学重点/难点
重点: 经典力学、相对论、量子论的主要内容
难点：不同阶段物理学之间的关系，对科学发展创新性的理解。
3.?? 教学用具
多媒体设备
4.?? 标签
?? 教学过程
导入新课：
展示：《苹果落地》和《“神八”升空》图
引入：《苹果落地》和《“神八”升空》两幅图片，涉及到物理学中的传统经典力学和现代物理学中的相对论和量子力学原理。
物理学发展的过程
一、经典力学
1．经典力学的重要奠基者──伽利略
（1）背景：文艺复兴运动的影响，即解放了人们的思想，推动了科学研究。
16世纪末17世纪初，随着文艺复兴运动的扩展和人的思想的解放，意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。他将科学实验与数学相结合，进行科学研究，并强调追究事物之间的数学关系。
（2）成就：利用自制望远镜发现许多星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。
A.外力并不是维持运动状态的原 因，只是改变运动状态的原因；
B.发现自由落体定律等定律；
C.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人；
D.证明了哥白尼“日心说”的正确性；
(3)意义：①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,
②为经典力学的创立和发展奠定了基础
2．牛顿创立经典力学
（1）标志：1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。
牛顿（1642—1727）是著名的英国科学家，在物理学、数学、天文学等许多方面作出了卓越的贡献。牛顿出生于英国的林肯郡，牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人，并且竟活到了85岁的高龄。1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。
1687年，他出版了《自然哲学的数学原理》，在该书中他首先给力学的基本要领如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义，对大至宇宙天体，小至光的微粒的一切物体在真空中或在有阻力的介质中的运动，全部应用运动三定律和万有引力定律给予了说明，把自然界中的一切力学现象都囊括在他的力学体系之中。《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。牛顿力学在科学史上的意义表现在它把天上和地上的运动统一起来，把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切力学运动有普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类自然界认识的第一次综合。
牛顿力学方面的贡献之一是确立了万有引力定律。这个定律说明，任何两个物体之间都有引力存在。这个引力与彼此吸引的物体的质量体积成正比，而与两物体间距离的平方成反比。万有引力定律总结了此前一个半世纪的科学发明并用精确的数学术语把它们联结起来了。此外，牛顿还确立了著名的运动三定律，即惯性定律、比例定律（即加速度与力成正比）、作用和反作用相等定律。运动三定律是经典物理学的基础。牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律成为经典力学建立的标志。
经典力学最显著的特征之一就是注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。另一个显著特征是它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。
（2）意义：
①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②促进了天文学发展：根据牛顿力学体系，人们发现了海王星和冥王星。
二、爱恩斯坦创立相对论：?
1.历史背景：
（1）19世纪科学得到了飞速发展；
（2）经典力学无法解释高速运动的微观粒子发生的现象。
2.相对论的提出及主要内容：
（1）提出：1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章，提出了著名的相对论，引发了二十世纪物理学的另一场革命。
（2）内容：相对论包含狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论认为，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。
3、意义：
（1）相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。即：揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，树立了新的时空观、运动观、物质观。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。
（2）爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学，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。
【合作探究】相对论和经典力学的关系 ? ??
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，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，而狭义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。
牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。
三、量子论的诞生与发展：
学生看书总结：
1.诞生的背景：
（1）19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。
（2）大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。量子论在这种背景下诞生。
2.量子论的诞生、发展和量子力学：
（1）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。
立了量子理论而获得了诺贝尔物理学奖。
（2）发展：
①爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。
②丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，创立了原子结构的理论。
③经过这些科学家的共同努力，到1925年左右量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。
3.量子论和量子力学的影响：
（1）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。
（2）量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，并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，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。
量子论和相对论的关系：
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。
量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术、晶体技术和激光技术等奠定了理论基础。
课件30张PPT。 第11课 物理学的重大进展 第四单元
近代以来世界的科学发展历程1．阅读教材，识记伽利略、牛顿在力学方面所取得的主要科学成就和经典力学创立的标志；爱因斯坦创立相对论；普朗克、爱因斯坦、玻尔等人对量子论诞生与发展所作出的主要贡献。
2.在识记上述基本史实的基础上，通过生生共议、师生互议、学生质疑，通过对经典力学创立的历史背景和主要内容综合分析，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；对比分析经典力学与相对论、量子论的差异，认识相对论、量子论与经典力学之间的联系学习目标导入：《苹果落地》和《“神八”升空》两幅图片，涉及到物理学中的传统经典力学和现代物理学中的相对论和量子力学原理。《苹果落地》和《“神八”升空》图物理学发展的过程 探究一、经典力学： 1．经典力学产生的背景 2．牛顿、伽利略对近代物理学的贡献？①文艺复兴运动的影响;
②资本主义的发展;
②伽利略的贡献及作用;1.背景①物理学方面 （2）贡献A.外力并不是维持运动状态的原 因，只是改变运动状态的原因；② 天文学方面 A.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人； (3)意义：B.发现自由落体定律等定律；B.证明了哥白尼“日心说”的正确性；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。一、经典力学2．建立者——牛顿(2)物理学的成就：
物体运动三大定律；万有引力定律；
形成了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系；1．奠基者——伽利略(1)代表作：《自然哲学的数学原理》——标志着经典力学的成熟(3)意义：经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义，它的建立标志着近代科学的形成。伽利略（1564—1642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了《星空使者》一书。1632年，他出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。
伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有４颗叫“伽利略卫星”。 木星和它的伽利略卫星 他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。８年多后，伽伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他的努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！ 1590年，伽俐略在斜塔的顶层做自由落体运动实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地，因而，雄辩地一举推翻了束缚人们近2000年的希腊学者亚里士多德关于重量不同的物体，其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，为经典力学的创立奠定基础。牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。牛顿（ 1642—1727） 第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。历史上证实牛顿
力学的三件事第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期长期以来到，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。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。 1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。第三件：
用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置探究二、相对论的创立：背景、过程、意义1．背景2．过程（1）1905年提出狭义相对论(内容)（2）1916年，完成广义相对论的最终形式(内容) 3．意义(2)19世纪科学得到了飞速发展，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临挑战。(1)19世纪末三大发现：x射线、放射性和电子；爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。 关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚举，无论是真是假，人们对一位伟大物理学家的崇拜是不会改变的。信不信由你：爱因斯坦小故事●用手推车推孩子散步，竟会由于
专心思考问题，而一不小心把孩子推到水沟里；
●陪太太看电影时，却在电影院里用手电筒看书；
● 1952年，以色列共和国请爱因斯坦去担任总统，因为爱因斯坦是犹太人心目中的精神领袖，然而他没有接受，他觉得自己的个性并不适合处理行政事务。●他穿的袜子左右脚常不同颜色； 为纪念爱因斯坦对物理学的贡献，联合国教科文组织特选定相对论发表100周年暨爱因斯坦逝世50周年的2005年为世界物理年，许多国家更将2005年定为爱因斯坦年。并透过展示物理在经济技术文化等方面的重要作用，争取公众对物理学的理解与支持，期使物理学能在21世纪得到全新的发展。 1955年4月18日，爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。
遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼： ??? 我们全都获益不浅， ??? 全世界都感谢他的教诲； ??? 那专属他个人的东西， ??? 早已传遍广大人群。
他像行将陨灭的彗星，光华四射， ??? 把无限的光芒，
同他的光芒永相连结。（1879-1955）1．背景2．诞生普朗克提出量子假说（1900年），宣告量子论诞生爱因斯坦用量子理论成功解释光电效应；
玻尔提出有关原子的量子理论；
20世纪30年代，量子力学建立。探究三、量子论：背景、过程、意义3．发展微观粒子的运动不能用经典力学的原理说明1）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。4．意义 2）它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。3）弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，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。 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。
量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术、晶体技术和激光技术等奠定了理论基础。 相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。1921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。这件事对你有何启示？
不要被常识和日常经验所蒙蔽，常识并不一定总是正确的。 相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，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，而狭义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。
牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。相对论和经典力学的关系一、经典力学
1.伽利略奠基：
2.牛顿建立：
3.经典力学产生的历史条件：
二、相对论的创立
1.创立条件：
2.主要内容：狭义相对论——打破经典力学的绝对时空观。广义相对论——进一步深化对时间空间和引力现象的认识。
3.历史意义：
三、量子力学的诞生与发展
1.历史背景：
2.诞生标志：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生；
3.发展状况：
4.历史意义：本课小结1．爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观 ②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 ③打破了经典力学体系的局限 性 ④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界 ( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
2． 现代自然科学和现代技术革命的基础是( )
A.牛顿力学 B.相对论
C.量子假说 D.量子理论、相对论
AD巩固与提高3．下列表述不正确的是( )
A．牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础
B．经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象
C．相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的
D．量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
4．海王星的发现是根据( )
A．哥白尼日心说的推算 B．牛顿理论的推测
C．法拉第演说计算D．爱因斯坦对时间、空间属性的揭示
CB 5．（2011年江苏高考）菲利普·费尔南德兹一阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。”这位科学家是( )
A．伽利略 B．达尔文
C．牛顿 D．爱因斯坦D 你认为应该怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献？课后作业：
