高中歷史必修3《物理學(xué)的重大進(jìn)展》教案

1、高中歷史必修3物理學(xué)的重大進(jìn)展教案高中歷史必修3物理學(xué)的重大進(jìn)展教案【一】教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)1. 知識(shí)與能力閱讀教材，識(shí)記伽利略、牛頓在力學(xué)方面所取得的主要科學(xué)成就和經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的標(biāo)志;愛(ài)因斯坦創(chuàng)立相對(duì)論;普朗克、愛(ài)因斯坦、玻爾等人對(duì)量子論誕生與發(fā)展所作出的主要貢獻(xiàn)。2. 過(guò)程與方法在識(shí)記上述基本史實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)生生共議、師生互議、學(xué)生質(zhì)疑，通過(guò)對(duì)經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的歷史背景和主要內(nèi)容綜合分析，認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位;對(duì)比分析經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論、量子論的差異，認(rèn)識(shí)相對(duì)論、量子論與經(jīng)典力學(xué)之間的聯(lián)系3. 一步認(rèn)識(shí)近代以來(lái)物理學(xué)對(duì)自然運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的探索及取得的輝煌成就，帶來(lái)了人類(lèi)生產(chǎn)力的

2、巨大進(jìn)步。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論、量子論的主要內(nèi)容難點(diǎn)：不同階段物理學(xué)之間的關(guān)系，對(duì)科學(xué)發(fā)展創(chuàng)新性的理解。教學(xué)工具多媒體設(shè)備教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課：展示：蘋(píng)果落地和神八升空?qǐng)D引入：蘋(píng)果落地和神八升空兩幅圖片，涉及到物理學(xué)中的傳統(tǒng)經(jīng)典力學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)中的相對(duì)論和量子力學(xué)原理。物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程一、經(jīng)典力學(xué)1. 經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者伽利略(1) 背景：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的影響，即解放了人們的思想，推動(dòng)了科學(xué)研究。16世紀(jì)末17世紀(jì)初，隨著文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)展和人的思想的解放，意大利科學(xué)家伽利略認(rèn)為研究自然界必須進(jìn)行系統(tǒng)地觀察和實(shí)驗(yàn)。他將科學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)相結(jié)合，進(jìn)行科學(xué)研究，并強(qiáng)調(diào)追究事物之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。(

3、2) 成就：利用自制望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)許多星體，證明了哥白尼日心說(shuō)的正確性。A. 外力并不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，只是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;B. 發(fā)現(xiàn)自由落體定律等定律;C. 利用望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果第一人;D. 證明了哥白尼日心說(shuō)的正確性;(3) 意義：開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)，為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)2. 牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)(1) 標(biāo)志：1687年牛頓發(fā)表自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，提出物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬(wàn)有引力定律。牛頓(XX)是著名的英國(guó)科學(xué)家，在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等許多方面作出了卓越的貢獻(xiàn)。牛頓出生于英國(guó)的林肯郡，牛頓是一個(gè)早產(chǎn)兒，出生時(shí)只有三磅重，接生婆和他的

4、親人都擔(dān)心他能否活下來(lái)。誰(shuí)也沒(méi)有料到這個(gè)看起來(lái)微不足道的小東西會(huì)成為了一位震古爍今的科學(xué)巨人，并且竟活到了85歲的高齡。1665年畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)三一學(xué)院，獲得學(xué)士學(xué)位。1687年，他出版了自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，在該書(shū)中他首先給力學(xué)的基本要領(lǐng)如質(zhì)量、動(dòng)量、慣性、力及向心力下了定義，對(duì)大至宇宙天體，小至光的微粒的一切物體在真空中或在有阻力的介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)，全部應(yīng)用運(yùn)動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律給予了說(shuō)明，把自然界中的一切力學(xué)現(xiàn)象都囊括在他的力學(xué)體系之中。自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理一書(shū)的出版標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)的成熟。牛頓力學(xué)在科學(xué)史上的意義表現(xiàn)在它把天上和地上的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)，把萬(wàn)有引力定律和運(yùn)動(dòng)三定律視為宇宙間一切

5、力學(xué)運(yùn)動(dòng)有普遍規(guī)律，從力學(xué)的角度證明了自然界的統(tǒng)一性，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)自然界認(rèn)識(shí)的第一次綜合。牛頓力學(xué)方面的貢獻(xiàn)之一是確立了萬(wàn)有引力定律。這個(gè)定律說(shuō)明，任何兩個(gè)物體之間都有引力存在。這個(gè)引力與彼此吸引的物體的質(zhì)量體積成正比，而與兩物體間距離的平方成反比。萬(wàn)有引力定律總結(jié)了此前一個(gè)半世紀(jì)的科學(xué)發(fā)明并用精確的數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)把它們聯(lián)結(jié)起來(lái)了。此外，牛頓還確立了著名的運(yùn)動(dòng)三定律，即慣性定律、比例定律(即加速度與力成正比)、作用和反作用相等定律。運(yùn)動(dòng)三定律是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓確立的萬(wàn)有引力定律和運(yùn)動(dòng)三大定律成為經(jīng)典力學(xué)建立的標(biāo)志。經(jīng)典力學(xué)最顯著的特征之一就是注重實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步揭示客觀現(xiàn)象和過(guò)程之間內(nèi)在的邏

6、輯聯(lián)系，并由此得出重要的結(jié)論。另一個(gè)顯著特征是它的數(shù)學(xué)化，這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不疑的真理。(2) 意義：經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。促進(jìn)了天文學(xué)發(fā)展：根據(jù)牛頓力學(xué)體系，人們發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。二、愛(ài)恩斯坦創(chuàng)立相對(duì)論：1. 歷史背景：(1) 19世紀(jì)科學(xué)得到了飛速發(fā)展;(2) 經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象。2. 相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容：(1) 提出：1905年剛剛得到博士學(xué)位的愛(ài)因斯坦發(fā)表的一篇題為論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)的文章，提出了著名的相對(duì)論，引發(fā)了二十世紀(jì)物理學(xué)的另一場(chǎng)革命。(2) 內(nèi)容：相對(duì)論包含狹義相對(duì)論和廣

7、義相對(duì)論。狹義相對(duì)論認(rèn)為，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大而增加，同時(shí)，空間和時(shí)間也會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)的變化而變化，即會(huì)發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。廣義相對(duì)論認(rèn)為，空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。3、意義：(1) 相對(duì)論的提出是物理學(xué)思想的一次重大革命，它否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空論，從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗(yàn)建立起來(lái)的時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。即：揭示了時(shí)空的可變性、時(shí)空變化的聯(lián)系性，樹(shù)立了新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀、物質(zhì)觀。這一理論被后人譽(yù)為20世紀(jì)人類(lèi)思想史上最偉大的成就之一。(2) 愛(ài)因斯坦的相對(duì)論也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將牛頓力學(xué)概括在相對(duì)論力學(xué)之中

8、，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度【合作探究】相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系相對(duì)論打破了牛頓以來(lái)傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀，但并非全盤(pán)否定牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，而狹義相對(duì)論反映的是物體高速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，是對(duì)牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展。牛頓力學(xué)是相對(duì)論的一種特例(物體低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài))，包括在相對(duì)論體系中。三、量子論的誕生與發(fā)展：學(xué)生看書(shū)總結(jié)：1. 誕生的背景：(1)19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)，打開(kāi)了原子的大門(mén)，使人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到了原子內(nèi)部。(2)大量的實(shí)驗(yàn)表明，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用通常的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述。量子論在這種背景下誕生。2. 量子論的誕生、發(fā)展和量子力學(xué)

9、：(1)誕生：1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出量子假說(shuō)，宣告了量子論的誕生。立了量子理論而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。(2)發(fā)展： 愛(ài)因斯坦利用量子論成功地解釋了光電效應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象及光的本質(zhì)，進(jìn)一步推動(dòng)了量子論的發(fā)展。 丹麥物理學(xué)家玻爾把量子論用于原子結(jié)構(gòu)的研究，創(chuàng)立了原子結(jié)構(gòu)的理論。 經(jīng)過(guò)這些科學(xué)家的共同努力，到1925年左右量子力學(xué)最終建立。量子力學(xué)是研究微觀世界粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。3. 量子論和量子力學(xué)的影響：(1) 量子論使人類(lèi)對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)取得革命性的進(jìn)步，成為20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。(2) 量子論與相對(duì)論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，并彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微

10、觀世界方面的不足。(3) 推動(dòng)了物理學(xué)自身的進(jìn)步，開(kāi)闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。量子論和相對(duì)論的關(guān)系：量子論和相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，量子論的形成標(biāo)志著人類(lèi)對(duì)于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開(kāi)始從宏觀世界深入到微觀世界。量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、晶體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。高中歷史必修3物理學(xué)的重大進(jìn)展教案【二】教學(xué)準(zhǔn)備教學(xué)目標(biāo)1. 閱讀教材，識(shí)記伽利略、牛頓在力學(xué)方面所取得的主要科學(xué)成就和經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的標(biāo)志;愛(ài)因斯坦創(chuàng)立相對(duì)論;普朗克、愛(ài)因斯坦、玻爾等人對(duì)量子論誕生與發(fā)展所作出的主要貢獻(xiàn)。

11、2. 在識(shí)記上述基本史實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)生生共議、師生互議、學(xué)生質(zhì)疑，通過(guò)對(duì)經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的歷史背景和主要內(nèi)容綜合分析，認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位;對(duì)比分析經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論、量子論的差異，認(rèn)識(shí)相對(duì)論、量子論與經(jīng)典力學(xué)之間的聯(lián)系;并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)近代以來(lái)物理學(xué)對(duì)自然運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的探索及取得的輝煌成就，帶來(lái)了人類(lèi)生產(chǎn)力的巨大進(jìn)步。教學(xué)重難點(diǎn)1.重點(diǎn)：經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論、量子論的主要內(nèi)容2.難點(diǎn)：不同階段物理學(xué)之間的關(guān)系，對(duì)科學(xué)發(fā)展創(chuàng)新性的理解。教學(xué)工具課件教學(xué)過(guò)程1. 閱讀教材第一目經(jīng)典力學(xué)A(1)：伽利略為近代科學(xué)的興起做出了哪些貢獻(xiàn)(請(qǐng)注意閱讀前言、歷史縱橫、圖片資料及解讀綜合思考)?【3

12、組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】創(chuàng)立科學(xué)的研究方法：實(shí)驗(yàn)和觀察;發(fā)現(xiàn)：物理學(xué)：實(shí)驗(yàn)證明力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等;天文學(xué)：自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體并取得大量成果的第一人，證明了哥白尼日心說(shuō)的正確性;伽利略的努力為近代自然科學(xué)的興起奠定了基礎(chǔ)。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。特別提示：伽利略、開(kāi)普勒與潮汐理論。紅衣主教貝拉明1615年發(fā)表聲明，稱(chēng)哥白尼學(xué)說(shuō)不成立，除非有物理證據(jù)證明太陽(yáng)不是圍繞地球，而是地球圍繞著太陽(yáng)運(yùn)行。伽利略認(rèn)為他的潮汐理論足可證明地球運(yùn)動(dòng)。這個(gè)理論十分重要，以至于他最開(kāi)始將著作命名為關(guān)于海洋潮汐與流動(dòng)的兩大世界體系的對(duì)話(huà)。關(guān)于潮汐的字眼最終因?yàn)樽诮谭ㄍサ闹噶疃粍h除。

13、伽利略認(rèn)為，由于地球圍繞軸心自轉(zhuǎn)并圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，導(dǎo)致地球表面運(yùn)動(dòng)的加速減速引發(fā)海水潮汐式前后涌動(dòng)。1616年，他將第一份有關(guān)潮汐的文獻(xiàn)整理出來(lái)，交給了紅衣主教奧斯尼。他的理論第一次涉及了海底大陸架的形狀尺度，以及潮汐的時(shí)刻等。例如，他正確地推算出亞德里亞海中途的波浪相對(duì)于到達(dá)海岸的最后一波來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)。但是，從潮汐形成的總體角度來(lái)看，伽利略的理論并不成立。如果理論成立了，那么每天只能出現(xiàn)一次漲潮。伽利略與他的同事們注意到該理論的不足之處，因?yàn)樵谕崴姑刻鞎?huì)漲潮兩次，時(shí)間間隔為12小時(shí)。伽利略認(rèn)為這種反常現(xiàn)象不過(guò)是因?yàn)楹Ｑ笮螤?，深度及其它的?wèn)題導(dǎo)致的，不值得一提。對(duì)于他這種觀點(diǎn)是不靠譜的論斷

14、，愛(ài)因斯坦則表示伽利略只是急于給出地球運(yùn)動(dòng)的物理證明，構(gòu)造出了這種引人入勝的觀點(diǎn)并自己全盤(pán)接受了。伽利略否定了當(dāng)時(shí)開(kāi)普勒的觀點(diǎn)，即月球?qū)е鲁毕\(yùn)動(dòng)，而后者的觀點(diǎn)襲承了托勒密法之書(shū)中占星傳統(tǒng)。他也拒接接受開(kāi)普勒關(guān)于行星沿橢圓軌道運(yùn)行的觀點(diǎn)，認(rèn)為圓形軌道才是完美的。A(2)：經(jīng)典力學(xué)出現(xiàn)的標(biāo)志是什么?其創(chuàng)立具備了那些社會(huì)條件?【2組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】1687年，牛頓出版了自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理;社會(huì)條件：文藝復(fù)興、宗教改革等思想解放運(yùn)動(dòng)的影響;資本主義的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ);資產(chǎn)階級(jí)民主革命運(yùn)動(dòng)的推動(dòng);科學(xué)家勇于的探索精神。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。A（3）：經(jīng)典力學(xué)的基本特征是什么?

15、其的創(chuàng)立對(duì)人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生了哪些影響（請(qǐng)注意閱讀資料回放、歷史縱橫、圖片資料及解讀綜合思考）?【1組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】基本特征：三大定律與萬(wàn)有引力定律等集中解釋自然界宏觀運(yùn)動(dòng);以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式。影響：建立了經(jīng)典力學(xué)體系，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展;實(shí)踐上，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，發(fā)現(xiàn)了海王星;但僅確認(rèn)了物體宏觀運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，不可能解決所有的物理學(xué)問(wèn)題。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。特別提示：經(jīng)典力學(xué)發(fā)展史：古希臘的哲學(xué)家，包括亞里士多德在內(nèi)，可能是最早提出萬(wàn)有之本，必涵其因論點(diǎn)，以及用抽象的哲理嘗試敲解大自然奧秘的思想家。當(dāng)然，對(duì)于現(xiàn)代讀者而言，許多仍舊存留下來(lái)的

16、思想是蠻有道理的，但并沒(méi)有無(wú)懈可擊的數(shù)學(xué)理論與對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)闡明和證實(shí)。而這些方法乃現(xiàn)代科學(xué)，如經(jīng)典力學(xué)，能形成的最基本因素。開(kāi)普勒是第一位要求用因果關(guān)系來(lái)詮釋星體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)家。他從第谷o布拉赫對(duì)火星的天文觀測(cè)資料里發(fā)現(xiàn)了火星公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓形的。這與中世紀(jì)思維的切割大約發(fā)生在西元1600年。差不多于同時(shí)，伽利略用抽象的數(shù)學(xué)定律來(lái)解釋質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。傳說(shuō)他曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：從比薩斜塔扔下兩個(gè)不同質(zhì)量的球來(lái)試驗(yàn)它們是否同時(shí)落地。雖然這傳說(shuō)很可能不實(shí)，但他確實(shí)做過(guò)斜面上滾球的數(shù)量實(shí)驗(yàn);他的加速運(yùn)動(dòng)論顯然是由這些結(jié)果推導(dǎo)出的，而且成為了經(jīng)典力學(xué)上的基石。牛頓和大多數(shù)那個(gè)年代的同仁，除了惠更斯著名的例外，

17、都認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)應(yīng)可以詮釋所有大自然顯示的現(xiàn)象，包括用其分支，幾何光學(xué)，來(lái)解釋光波。甚至于當(dāng)他發(fā)現(xiàn)了牛頓環(huán)（一個(gè)光波干涉現(xiàn)象），牛頓仍然使用自己的光微粒學(xué)說(shuō)來(lái)解釋。十九世紀(jì)后期，尖端的理論與實(shí)驗(yàn)挖掘出許多撲朔迷離的難題。經(jīng)典力學(xué)與熱力學(xué)的連結(jié)導(dǎo)至出經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)的吉布斯佯謬（熵混合不連續(xù)特性）。在原子物理的領(lǐng)域，原子輻射呈現(xiàn)線(xiàn)狀光譜，而不是連續(xù)光譜。眾位大師盡心竭力研究這些難題，引導(dǎo)發(fā)展出現(xiàn)代的量子力學(xué)。同樣的，因?yàn)榻?jīng)典電磁學(xué)和經(jīng)典力學(xué)在坐標(biāo)變換時(shí)的互相矛盾，終就創(chuàng)發(fā)出驚世的相對(duì)論。自二十世紀(jì)末后，不再能虎山獨(dú)行的經(jīng)典力學(xué)，已與經(jīng)典電磁學(xué)被牢牢的嵌入相對(duì)論和量子力學(xué)里面，成為在非相對(duì)論性和非量子力

18、學(xué)性的極限，研究質(zhì)點(diǎn)的學(xué)問(wèn)。2. 閱讀教材第二目相對(duì)論的創(chuàng)立A（1）：20世紀(jì)初，德國(guó)物理學(xué)家愛(ài)因斯坦為什么要?jiǎng)?chuàng)立相對(duì)論（請(qǐng)注意閱讀圖片資料及解讀綜合思考）?【6組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】19世紀(jì)末20世紀(jì)初，科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展;經(jīng)典力學(xué)遭遇困境與挑戰(zhàn)：無(wú)法解釋高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象等。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。A（2）：相對(duì)論的主要內(nèi)容是什么?它的創(chuàng)立有何歷史影響（請(qǐng)注意閱讀學(xué)思之窗綜合思考）?【5組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】相對(duì)論包括狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論：狹義相對(duì)論是建立在相對(duì)性原理和光速不變?cè)砩系?，認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大而增加，同時(shí)，時(shí)間和空間也會(huì)隨著物體運(yùn)

19、動(dòng)速度的變化而變化，即會(huì)發(fā)生尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)。廣義相對(duì)論認(rèn)為，空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。影響：物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命;否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性;發(fā)展了牛頓力學(xué)，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度;點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。特別提示：相對(duì)論的影響：聯(lián)合國(guó)大會(huì)已把202X年確定為國(guó)際物理年，這是聯(lián)合國(guó)首次為一個(gè)學(xué)科確定的全球規(guī)模的紀(jì)念活動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中的尺子會(huì)縮短：相對(duì)論的研究對(duì)象是超越人們?nèi)粘＝?jīng)驗(yàn)的高速運(yùn)動(dòng)世界和廣闊的宇宙。狹義相對(duì)論認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)中的尺子會(huì)縮短。人們平時(shí)處在低速運(yùn)動(dòng)中當(dāng)然不可能覺(jué)察，但如果以每秒

20、26萬(wàn)公里的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，一米的尺子就會(huì)縮成半米。狹義相對(duì)論表明，高速旅行會(huì)使時(shí)間變慢。假定將來(lái)人們能制造一艘接近光速飛行的宇宙飛船，從地球出發(fā)飛向遙遠(yuǎn)的星系，來(lái)回的旅程僅僅幾年（按飛船上的時(shí)間），但在此期間地球上已過(guò)去了幾千年。1915年，愛(ài)因斯坦把狹義相對(duì)論發(fā)展成廣義相對(duì)論。廣義相對(duì)論認(rèn)為，沒(méi)有物質(zhì)的時(shí)空是平坦的，有物質(zhì)存在的時(shí)空就變得彎曲了，兩點(diǎn)之間的距離因物質(zhì)的存在而被拉伸或擠壓。一個(gè)直觀的比喻是，水平抻開(kāi)的一塊布應(yīng)該是平坦的，當(dāng)你在布上放置一個(gè)鉛球后，布面就變得彎曲了，這時(shí)再放置一個(gè)小玻璃球在布上，它就會(huì)滾向中央的鉛球。同理，星球的質(zhì)量使周?chē)臅r(shí)空彎曲，星球上的引力實(shí)際上是一個(gè)時(shí)空被彎

21、曲的現(xiàn)象。根據(jù)廣義相對(duì)論，1939年美國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W本海默證明，假如星體質(zhì)量聚集到一個(gè)足夠小的球狀區(qū)域里，引力的強(qiáng)烈擠壓會(huì)使那個(gè)天體的密度無(wú)限增大，然后產(chǎn)生災(zāi)難性的坍塌，使那里的時(shí)空變得無(wú)限彎曲，這就是人們常聽(tīng)說(shuō)的黑洞。理論催生原子彈：作為相對(duì)論的一個(gè)推論，愛(ài)因斯坦提出了著名的質(zhì)能關(guān)系式：能量等于質(zhì)量乘以光速的平方。在這一理論的指導(dǎo)下，1939年，科學(xué)家找到了通過(guò)裂變把質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量，釋放巨大原子能的中子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，進(jìn)而制造了原子彈，后來(lái)又利用核聚變發(fā)明了氫彈。而可以控制反應(yīng)劇烈程度的核反應(yīng)堆的和平利用，比如核電站、可控核反應(yīng)堆供暖系統(tǒng)等極大地改善了人們的生活。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)也依賴(lài)于愛(ài)因斯坦的相

22、對(duì)論。愛(ài)因斯坦指出：傳統(tǒng)的時(shí)間概念只能在簡(jiǎn)單的條件下才能確定，當(dāng)多種因素暫時(shí)聯(lián)系起來(lái)的時(shí)候，傳統(tǒng)的計(jì)時(shí)方法就失去作用。全球定位衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，由于處在不同的參照系上，時(shí)空無(wú)法和地面同步，只有根據(jù)衛(wèi)星和地面的原子鐘不斷調(diào)整時(shí)間，才能保證定位系統(tǒng)的精確。1976年，物理學(xué)家維索特和列文向太空發(fā)射了一枚載有時(shí)鐘的火箭。他們觀察到，這個(gè)時(shí)鐘與放置在地球上的時(shí)鐘相比，多獲得了1微秒。他們認(rèn)為，為了在未來(lái)時(shí)光中旅行，就需要利用那些強(qiáng)度遠(yuǎn)高于地球重力的引力場(chǎng)，比如中子星引力場(chǎng)。如果讓飛船到達(dá)一顆中子星上，就會(huì)在未來(lái)的時(shí)光中邁出一大步。3. 閱讀教材第三目量子論的誕生與發(fā)展A(1)：請(qǐng)簡(jiǎn)述量子論提出的歷史背景

23、與發(fā)展過(guò)程(請(qǐng)注意閱讀圖片資料及解讀綜合思考)。【4組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】歷史背景：19世紀(jì)末20世紀(jì)初，科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展;經(jīng)典力學(xué)遭遇困境與挑戰(zhàn)：無(wú)法解釋高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象等。發(fā)展過(guò)程：愛(ài)因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應(yīng)；玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論；20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。(量子力學(xué)：研究微觀世界粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué))點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。A(2)：量子論的提出對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展有何影響?【1組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】影響：使人類(lèi)對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)取得重大進(jìn)步，是20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一；量子論與相對(duì)論共同構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏

24、觀世界和微觀世界方面的不足；改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式；點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)?！竞献魈骄俊拷Y(jié)合材料和所學(xué)知識(shí)思考，通過(guò)對(duì)近代自然科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步的學(xué)習(xí)，你有何認(rèn)識(shí)?材料：有高度社會(huì)責(zé)任感的人，通常是具有良心的智識(shí)者。1939年8月2日，愛(ài)因斯坦出于對(duì)人類(lèi)命運(yùn)的極大關(guān)注，寫(xiě)信給羅斯?？偨y(tǒng)建議美國(guó)務(wù)必?fù)屧诜ㄎ魉沟聡?guó)之前制造出原子彈；后來(lái)，當(dāng)原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來(lái)后，愛(ài)因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認(rèn)一生最大錯(cuò)誤就是建議研制原子彈。他痛心地說(shuō)，早知如此，我寧可當(dāng)個(gè)修表匠!愛(ài)因斯坦就核武器問(wèn)題的懊悔，代表了人類(lèi)良知的高度，是人類(lèi)良心發(fā)出的最強(qiáng)音?！?組學(xué)生板

25、演預(yù)測(cè)】A科技是第一生產(chǎn)力;B科技的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，反之也推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；C科學(xué)技術(shù)能夠改變?nèi)祟?lèi)、社會(huì)及世界的發(fā)展；D科學(xué)是一把雙刃劍要正確對(duì)待合理把握，為人類(lèi)造福。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)?！局R(shí)梳理】【師生互動(dòng)小結(jié)】一、經(jīng)典力學(xué)1. 伽利略奠基：創(chuàng)立實(shí)驗(yàn)和觀察科研方法；實(shí)驗(yàn)證明力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等;自制望遠(yuǎn)鏡觀察天體，證明了哥白尼日心說(shuō)的正確性。伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他開(kāi)始的科學(xué)研究方法，是人類(lèi)思想史上偉大成就之一，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端。2. 牛頓建立：標(biāo)志是1687年自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理出版;主要內(nèi)容是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)三大定律、萬(wàn)有引力定律等;特點(diǎn)：

26、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式。標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。海王星的發(fā)現(xiàn)證明了牛頓理論的科學(xué)性和預(yù)見(jiàn)性。3. 經(jīng)典力學(xué)產(chǎn)生的歷史條件：文藝復(fù)興、宗教改革等思想解放運(yùn)動(dòng)的影響;資本主義的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ);資產(chǎn)階級(jí)民主革命運(yùn)動(dòng)的推動(dòng);科學(xué)家勇于的探索精神。二、相對(duì)論的創(chuàng)立1. 創(chuàng)立條件：過(guò)去的物理學(xué)以牛頓理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對(duì)的，兩者是沒(méi)有任何直接聯(lián)系的;19世紀(jì)隨著科學(xué)的飛速發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋。2. 主要內(nèi)容：狹義相對(duì)論打破經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。廣義相對(duì)論進(jìn)一步深化對(duì)時(shí)間空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。3. 歷史意義：相對(duì)論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命

27、;否定了經(jīng)典力學(xué)絕對(duì)時(shí)空觀，發(fā)展了牛頓力學(xué);推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到了新的高度。三、量子力學(xué)的誕生與發(fā)展1. 歷史背景：19c末20c初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到原子內(nèi)部;實(shí)驗(yàn)表明，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用通常的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述。2. 誕生標(biāo)志：1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出量子假說(shuō)，宣告量子論誕生;3. 發(fā)展?fàn)顩r：愛(ài)因斯坦利用量子理論成功解釋了光電效應(yīng)；玻爾提出了有關(guān)原子的量子理論;20世紀(jì)30年代，量子力學(xué)建立。4. 歷史意義：使人類(lèi)對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)取得重大進(jìn)步，是20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一。量子論與相對(duì)論共同構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世

28、界和微觀世界方面的不足。改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。檢測(cè)反饋】1.閱讀材料，回答問(wèn)題。拉爾夫、伯恩斯等人合著的世界文明史這樣寫(xiě)道：17和18世紀(jì)的文化進(jìn)步并不特別神秘這一時(shí)代的思想進(jìn)步的淵源是中世紀(jì)末期以來(lái)歐洲歷史上主要的經(jīng)濟(jì)和文化運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的一些因素。(1) 列舉1718世紀(jì)重大的科學(xué)技術(shù)成果(至少三項(xiàng))?！?組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】伽利略發(fā)現(xiàn)自由落體定律，牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)、胡克等創(chuàng)立細(xì)胞學(xué)說(shuō)，瓦特新型蒸汽機(jī)改良成功。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。(2) 1718世紀(jì)的歐洲還發(fā)生了哪些影響世界的重大事件?【4組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】啟蒙運(yùn)動(dòng)，英國(guó)資產(chǎn)階級(jí)革命，法國(guó)大革命，第一次科技革命(工業(yè)革命)。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。(3) 結(jié)合材料分析這一時(shí)代的思想進(jìn)步的原因。【5組學(xué)生板演預(yù)測(cè)】思想進(jìn)步根源于資本主義因素的產(chǎn)生發(fā)展;此外，文藝復(fù)興以后理性精神得到弘揚(yáng)，宗教改革沖破了神學(xué)的禁錮，科學(xué)的迅速發(fā)展拓展了人們的視野，工業(yè)革命改善和豐富人們的生活，這些都有力地推動(dòng)了進(jìn)步思想的出現(xiàn)。點(diǎn)評(píng)：視學(xué)生回答情況進(jìn)行知識(shí)講解與思維方法指導(dǎo)。課后小結(jié)強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：第一，經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論