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1、第1课 近代物理学的奠基人和革命者,导学目标,要点一 认识史上的飞跃经典力学的建立 1背景 (1)在中世纪的欧洲， 的学说长期被教会奉为教条。 (2)伽利略在观察、实验和推理的基础上，创立了 ，推翻了亚里士多德的学说。 (3) 等人的研究奠定了基础。,亚里士多德,自由落体定律,笛卡尔,自然哲学的数学原理,加速度定律,3意义 (1)对自然界的 做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。 (2)它的确立使 和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。 (3)为人们准确计算地球的平均密度和扁平率、正确解释潮汐成因、发现 提供了理
2、论指导。,力学现象,力学,海王星,要点二 驱走乌云的太阳量子力学与量子论 1诞生：1900年，德国物理学家 提出了量子概念，他在关于正常光谱能量分布定律的理论中阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。 2发展 (1)德国科学家爱因斯坦：将量子理论推广到光学中，成功地解释了 ，得出光具有波粒二象性的结论。 (2)法国物理学家德布罗意：提出 理论。 (3)奥地利、德国的物理学家建立了 。,普朗克,光电效应,物质波,量子力学,3意义 (1)量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。 (2)量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个
3、的观念都发生了重大变革。,自然科学,3影响 (1)是对近代物理学理论框架的重大突破，形成全新的时空观、运动观和物质观。 (2)是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。 (3)相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本框架。,助学助记 深层点拨 牛顿力学体系是人类对自然规律进行的第一次理论性概括和总结，它以实验为基础、以数学为表达形式，是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。 概念释义 “牛顿经典力学” 牛顿经典力学体系是一个以实验为基础、以数学为表达形式的力学体系。牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然
4、界认识史上的第一次理论大综合。,图解历史 归纳近代物理学成就,历史认识 量子理论及在此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、原子核物理等学科的发展，标志着人类对客观世界的认识，开始从宏观世界深入到微观世界，开创了物理学的新纪元。 误区警示 量子理论同爱因斯坦的相对论一起构成了现代物理学的基本理论框架，但爱因斯坦的相对论的提出比普朗克的量子理论要晚。,易混易错 相对论与经典力学并不矛盾，而是对经典力学的继承和发展。相对论只是否定了牛顿力学的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学。 概念释义 相对论：爱因斯坦相对论包括狭义相对论和广义相对论。认为时间、空间和物体的质量随着物体运动速
5、度的变化而变化，空间和时间不可能离开物质而独立存在，空间结构和性质取决于物质的分布。,构图解史 近现代物理学的三大理论成果,主题一 近代物理学成就牛顿经典力学体系 【史料探究】 1牛顿经典力学成就 材料 下面是两幅纪念牛顿的邮票,思考 两幅图中，图一反映了牛顿力学的什么成果？图二体现了这一成果的运用所取得的成就是什么？说明了什么？ 答案 图一反映的是万有引力定律。 图二是指海王星的发现。 说明了牛顿力学具有惊人的预见力和巨大的理论指导意义。,2牛顿经典力学的影响 材料 艺术家笔下的牛顿像神一样在制定宇宙规律 英国著名诗人亚历山大蒲伯曾写过一首赞美牛顿的诗： 自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。上
6、帝说：“让牛顿去吧！”于是一切成为光明。,思考 为什么说牛顿以前“自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里”？牛顿是怎样让“一切成为光明”的？ 答案 牛顿以前的中世纪欧洲，基督教神学统治一切，实行愚民政策；人们普遍认为一切都是由上帝创造的，都是不可知的。 牛顿的经典力学将天体的运动和地球上物体的运动概括在同一理论之中，能够完整地解释天体和地球上的一切现象，揭示了自然界的规律。从此，科学摆脱了神学的束缚向前发展，同时也打击了宗教神学，促进了人们思想的进一步解放。,【史论归纳】 牛顿力学体系的特征及其局限性 (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，并由此得出重要的结论。力学体
7、系的数学化。主要运用他自己创立的微积分做计算工具，这种数学化源于自然界内在的数学关系。 (2)局限性：牛顿经典力学体系建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。在牛顿力学体系中，存在着绝对的静止和绝对的时间。这种绝对的时空观符合人们的日常经验，但无法解释高速运动的物体运动的规律和微观世界中的粒子，这说明牛顿力学体系面临着危机和挑战。,主题二 现代物理学成就量子理论和相对论 【史料探究】 1量子理论的诞生 材料 英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了。”他所说的第二朵“乌云”，尤以黑体辐射理论出现
8、的“紫外灾难”最为突出。,思考 (1)驱走第二朵“乌云”的太阳指什么？是谁提出来的？ (2)这一理论的提出有何重大意义？ 答案 (1)指物理学上的量子理论。它是由普朗克在1900年提出的。 (2)量子理论提出的意义：一是使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步；二是对化学、生物学等科学领域都产生了重大影响，推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活；三是它们不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了深远影响。,2相对论的创立 材料 有一次，爱因斯坦与卓别林同时出席一个宴会，他们都受到热烈欢迎。卓别林笑着说：“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
9、理解你。”,思考 (1)相对论与日常经验相悖，但在物理学上却非常合理，这给我们什么启示？ (2)为什么说相对论的提出是物理学领域的一次重大革命？ 答案 (1)这就提醒我们，不要被常识和日常经验所蒙蔽，常识并不一定是正确的，要学会辩证地看问题。同时也说明人们对任何新生事物的认识都有一个极其艰难的过程。 (2)它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。,【史论归纳】,记知识纲要,背核心术语 1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。 2爱因斯坦的相对论并没有完全否定牛顿的力学体系，而应理解为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，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。 3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。,