第19课 物理学的长足进步 学案

物理学的长足进步
【知识目标】1.了解经典力学的主要内容．认识其在近代自然科学理论
发展的历史地位。2.知道相对论、量子论的主要内容．认识其意义。
【教学重难点】重点：1.牛顿创立的经典力学在近代自然科学发展史上地位如何
2.爱因斯坦相对论的主要内容是什么 有何重要意义
难点：量子论的提出及意义。
【学法指导】小组讨论，活动探究
【知识链接】伽利略的科学发现及其研究方法
( http: / / www.21cnjy.com )，奠定了经典力学业的理论基础；牛顿创立的经典力学体系是对自然规律的理论性概括和总结；爱因斯坦相对论和普朗克量子假说的提出是物理学思想的一次重大革命。
【教学过程】
牛顿与经典力学
1．背景
(1)欧洲中世纪的封建时代，由于
的封闭和禁锢，学技术的发展十分缓慢。
(2)14世纪以后，随着
产生和新航路的开辟，对科学技术的发展提出了要求。
（3）
末，欧洲开始进入近代科学技术的发展时期。
2.地位：经典力学体系的建立，成为近代科学技术发展史上的一个
。
3．主要内容
(1)物体运动三定律，是
运动的基本规律．主要包括
定律、加速度定律和作用与反作用定律。
(2)万有引力定律则认为，宇宙间的一切物体都有
的力，并给出计算两个物体之间吸引力的公式。
4.形成的标志：1
68
7年出版的《
》．
【思维拓展】
爱因斯坦说．在牛顿时代．牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的惟一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
思考：牛顿的主要贡献有哪些 为什么说牛顿力学体系的建立标志着近代科学的形成
二、爱因斯坦和相对论
l.背景：随着
的进步，经典力学无法解释研究中出现的一些新问题。
2．创立：20世纪初，德国物理学家
提出．包括
和
。
3．内容
(1)狭义相对论：
是物质运动
( http: / / www.21cnjy.com )的极限速度；科学地揭示了时间和空问的内在联系，以及
同物员运动的内在联系，从而证明了时问和空间是
运动的一种基本属性。
(2)广义相对论：揭示了
同物质的统一关系。
4．意义
(1)相对论的创立．为
的发展开辟了广阔道路，引起了一场深刻的物理学革命：
(2)创立了新的
，进一步丰富和发展了
并把它慨括在相对论理论之中。
(3)相对论以其新的世界观和方法论，促进了人类的认识能力和
的发展：
特别提示：相对论与牛顿力学的关系
(1)20世纪初爱因斯坦提出了相对论，
( http: / / www.21cnjy.com )否定了牛顿的绝对时空观，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．而是随着物质的运动而变化。物质质量随运动速度的变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。
(2)相对论发展了牛顿
( http: / / www.21cnjy.com )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。牛顿在科学史上做出了杰出的贡献。
三、量子论的创立
1．背景：随着现代科学的发展。特别是
和
人们的研究开始进人原子内部。
2．发展进程
(1)1900年，德国物理学家
提出了著名的“量子假说”
(2)1905年．爱因斯坦提出了“
”
(3)丹麦物理学家玻尔把量子慨念推广到
内部的能转状态。
(4)1
925年左右,
最终建立
3．量子论的意义
(1)引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。
(2)揭开了
世界的奥秘，改变了人们对整个物质世界的认识。
【难要点突破】
为什么说量子理论和相对论是现代物理学的两大支柱
l.经典物理学所适用的主要是我们日常生活巾的物理现象．但存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
( http: / / www.21cnjy.com )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．相对论的提出“否定了经典力学的
( http: / / www.21cnjy.com )绝列时空沦，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．推动物理学发展到一个新的高度．
4．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本理论框架。
【当堂检测】
1．1
7世纪牛顿力学体系产生的根本原因是
(
)
A．资本主义生产的迅速发展对科学提出了迫切要求
B．伽利略、开普勒等人的研究已有相当坚实的基础
C．牛顿个人具有的伟大天才和所作出的巨大努力
D．同时代的众多科学家的协同一致、通力合作
2．牛顿力学体系的重要特征是
(
)
①以实验为基础
②以数学为表达形式
③认为必须有力作用存物体上物体才会运动
④可以用物理学精确表达
A．①②
B。③④
C．①③
D．③④
右图是四十集电视连续剧《寻秦记》的
( http: / / www.21cnjy.com )男主角项少龙，他穿越时事从21世纪到了秦朝统一前。这种题材的文学作品和影视节目盛行一时，能为这类作品和节目提供科学依据的是
(
)
A．基因改造工程
B．空间控制理论C．相对论
D．量子论
4．爱因斯坦相对论的提出，是物理学领域的一场伟大革命。它(
)
A．否定了牛顿的力学原理
B．借鉴了法国科学家的学说
C．揭示了时间、空间并非绝对不变的属性
D．修正了能量、质量相互转化的理论
5．与爱因斯坦“狭义相对论”不符合的是
(
)
A．时间、空间、质量、运动都是相对的
B．质量随物体运动速度的增大而增加
C．空间、时间不可能离开物质而单独存在
D．时间、空间会随物体运动变化而变化
6．美国《时代》周刊曾选出了多名20世纪的风
( http: / / www.21cnjy.com )云人物。《时代》周刊认为其中一名“在许多科技领域里，特别是在探索和利用原子和字宙的多种作用力方面。他是值得人们记忆的人。”这位“风云人物”应该是
(
)
A．牛顿
B．爱因斯坦
C.达尔文
D．居里夫人
7．激光器的发明是下列哪一理论推动的结果
(
)
A．经典力学
B．相对沦C．量子论
D.进化论
8．爱因斯坦创立的相对论力学与牛顿力学的关系，比较准确的说法是
(
)
A．前者完全否定了后者午
B．前者发展和概括了后者
C.
后者发展了前者
D．前者融化了后者
9．“牛顿的发现．给人类带
( http: / / www.21cnjy.com )来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这说明牛顿的发现
(
)
A．推动了天文学的发展
B．使人类彻底摆脱了神学的影响
C．促进了人类思想的解放
D．使人类开始关注现实世界
10．20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
二、非选择题
11．阅读下列材料：
材料一研究运动的本性
( http: / / www.21cnjy.com )，自然不得不从这种运动最低级、最简单的形式井始，先学会理解这样的形式，然后才能在这说明更高级和更复杂的形式方面作出某些成绩。所以我们看到：在自然科学的历史发展中．最先产生的是关于简单的位置变动的理论．即物理学，紧跟着．几乎同时而且在有些方面还先于物理学而产生的是关于原子运动的科学，即化学。只有在这些关于支配着生命的自然界的运动形式的不同知识部门达到高度的发展以后，才能成功地阐明各种显示生命过程的运动过程。
恩格斯
材料二
20世纪初，爱因斯坦先后
( http: / / www.21cnjy.com )提出了狭义相对论和广义相时论，揭示了时空的可变性。相对论认为：时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化：物质质量随着运动速度的增大而增加，爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空论，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；同时也发展了牛顿力学。把牛顿力学概括在相对论力学之中。牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态下的一个特倒：
请回答：
恩格斯指出研究运动本性的规律是什么
材料一中所说的“最先产生的”“关于筒单的位置变动的理沦”的创立过程中，谁的贡献最大 这种简单的“理论”的主要内容是什么？
（3）根据所学知识分析，材料二中相对论和牛顿力学是一种什么关系？
【作业布置】做三维设计
【学后（教后）反思】