人民版必修3專題七第一節(jié)“近代物理學(xué)的奠基人和革命者”教學(xué)課件

近代物理學(xué)的奠基人和革命者第一課

1727年3月20日凌晨，他在睡夢(mèng)中安然長(zhǎng)眠，終年85歲。他的崇高地位使他享受到國(guó)葬的待遇，他被安葬在威斯敏斯特教堂，那里是安葬英國(guó)英雄們的地方。他：在數(shù)學(xué)上，他發(fā)明了微積分；在天文學(xué)上，他發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，開辟了天文學(xué)的新紀(jì)元；在物理學(xué)中，他系統(tǒng)總結(jié)了三大運(yùn)動(dòng)定律，創(chuàng)造了完整的新物理學(xué)體系；在光學(xué)中，他發(fā)現(xiàn)了太陽光的光譜，發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡。他就是名垂千古的爵士，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，英國(guó)著名的物理學(xué)家，百科全書式的“全才”?！敖锢韺W(xué)的奠基人和革命者”

課標(biāo)要求：了解力學(xué)、相對(duì)論、量子學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其地位。

重點(diǎn)：了解力學(xué)、相對(duì)論、量子學(xué)的主要內(nèi)容。

難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)物理學(xué)理論創(chuàng)新的思想源泉和方法。閱讀第四單元導(dǎo)言，回答問題：1、結(jié)合導(dǎo)言和所學(xué)知識(shí)，思考：促成近代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的思想因素是什么？文藝復(fù)興，重視實(shí)踐。2、近代時(shí)期哪些學(xué)科領(lǐng)域取得了巨大成就？物理學(xué)、生物學(xué)、信息技術(shù)、數(shù)學(xué)、化學(xué)等3、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展怎樣推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步？18世紀(jì)中期--

“蒸汽時(shí)代”；19世紀(jì)晚期--

“電氣時(shí)代”20世紀(jì)末---

“信息時(shí)代”一、經(jīng)典力學(xué)認(rèn)真閱讀教材第一目，回答問題：1、伽利略在物理學(xué)方面最重要的成就是什么？2、他進(jìn)行科學(xué)研究的主要方法是什么？發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律觀察和實(shí)驗(yàn)3、伽利略被稱為“近代科學(xué)之父”，為什么？開創(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)。4、在經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的過程中，伽利略的貢獻(xiàn)是什么？為經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定基礎(chǔ)5、牛頓最輝煌的成就是什么？形成經(jīng)典力學(xué)體系6、經(jīng)典力學(xué)體系建立的標(biāo)志是什么？出版《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，提出了物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律7、經(jīng)典力學(xué)的誕生具有怎樣的意義？對(duì)自然科學(xué)；對(duì)生產(chǎn)力；對(duì)思想……閱讀課文，回答以下問題：2.牛頓力學(xué)體系牛頓運(yùn)動(dòng)三定律慣性定律加速度定律作用和反作用力定律萬有引力定律（2）理論的科學(xué)性和預(yù)見性①準(zhǔn)確算出了地球的平均密度和扁平率②正確地解釋了潮汐的成因③發(fā)現(xiàn)了海王星（1）產(chǎn)生過程（一）經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)展5、牛頓力學(xué)體系建立的意義是什么？

（1）、對(duì)生產(chǎn)力-推動(dòng)力工業(yè)革命發(fā)展。牛頓-瓦特。（2）、對(duì)未來世界-驚人的預(yù)見力和理論指導(dǎo)意義（海王星的發(fā)現(xiàn)、潮汐現(xiàn)象）。（3）、對(duì)自然科學(xué)-牛頓力學(xué)體系是近代自然科學(xué)形成的標(biāo)志。

（一）經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)展(4)、對(duì)思想-啟蒙運(yùn)動(dòng)-戊戌變法的輿論來源,牛頓的萬有引力傳入中國(guó)，康有為、梁?jiǎn)⒊妥T嗣同等人，從牛頓學(xué)說中尋找維新變法的根據(jù)。（一）經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)（15C下）6、牛頓力學(xué)產(chǎn)生的背景

A、思想基礎(chǔ)：文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)解放了人們思想，科學(xué)從神學(xué)桎梏中解放出來進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代。B、物質(zhì)基礎(chǔ)：資本主義經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展（工場(chǎng)手工業(yè)—新航路開辟—殖民擴(kuò)張—工業(yè)革命）。C、理論基礎(chǔ)(牛頓力學(xué)體系建立的基礎(chǔ)成果)：亞里士多德伽利略（自由落體定律）、笛卡爾、開普勒為代表的科學(xué)家奠定了經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)。

D、政治基礎(chǔ)：新興資產(chǎn)階級(jí)掌握了政權(quán)，需要自然科學(xué)作為反封建反神學(xué)武器。E、主觀條件：科學(xué)家個(gè)人不懈努力和貢獻(xiàn)。

（2015·江蘇單科·15）“科學(xué)革命引發(fā)了觀念形態(tài)的革命：宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角，傳統(tǒng)的權(quán)威受到撼動(dòng)，人類第一次從對(duì)自然恐懼的陰影下走出來，重新審視自身的價(jià)值和能力?！贝颂帯翱茖W(xué)革命”的代表人物是A．牛頓B．達(dá)爾文

C．愛因斯坦D．普朗克當(dāng)堂檢測(cè)（2015·江蘇單科·15）“科學(xué)革命引發(fā)了觀念形態(tài)的革命：宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角，傳統(tǒng)的權(quán)威受到撼動(dòng)，人類第一次從對(duì)自然恐懼的陰影下走出來，重新審視自身的價(jià)值和能力。”此處“科學(xué)革命”的代表人物是A．牛頓B．達(dá)爾文

C．愛因斯坦D．普朗克（A）（2015·福建文綜·22）16、17世紀(jì)歐洲學(xué)者質(zhì)疑、改變和放棄了歐洲所繼承知識(shí)中最神圣化的認(rèn)識(shí)。科學(xué)革命的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質(zhì)及其力量。在這里，對(duì)宇宙的性質(zhì)及其力量作出“革命”性描述的理論是A．進(jìn)化論B．萬有引力定律

C．量子論D．相對(duì)論（B）1、量子力學(xué)的誕生：19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射線的發(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)表明不能用宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來研究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。2、量子概念：量子即“能量原子”，物體在發(fā)生輻射和吸收輻射時(shí)以一定數(shù)值的整數(shù)倍進(jìn)行能量交換。

（二）量子力學(xué)3、量子力學(xué)建立的過程：1900年，普朗克提出量子假說；1905年，愛因斯坦解釋光電效應(yīng)；1923年，德布羅意又提出物質(zhì)波理論；20世紀(jì)30年代，奧地利、德國(guó)物理學(xué)家建立了量子力學(xué)4、意義

（1）20世紀(jì)最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一

（2）標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到了微觀世界（3）在量子論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的量子力學(xué)極大地促進(jìn)了原子物理、固體物理和原子核物理等科學(xué)的發(fā)展（4）對(duì)化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大影響，帶來了許多劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新，這直接推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質(zhì)生活

1、背景：經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)

19世紀(jì)末三大發(fā)現(xiàn)：x射線、放射性和電子經(jīng)典力學(xué)無法解釋研究中的新問題，如：黑體輻射、光電效應(yīng)等等.物質(zhì)運(yùn)動(dòng)與時(shí)間、空間有關(guān)，還隨物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度變化而變化。

2、相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容：

1905年，愛因斯坦提出狹義相對(duì)論和光速不變?cè)怼?916年，他完成了廣義相對(duì)論的最終形式。這被看作人類思想史上最偉大的成就之一。

（三）相對(duì)論的創(chuàng)立愛因斯坦

19世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到巔峰狀態(tài)，在人們心目中，經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)達(dá)到近乎完美的程度。這時(shí)，年輕的德國(guó)人普朗克和他的老師發(fā)生了一段對(duì)話：普朗克：“老師，我準(zhǔn)備把我的一生都獻(xiàn)給物理理論學(xué)！”

老師：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的學(xué)科，不會(huì)再有多大的發(fā)展，把一生都獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了?！?、老師的話對(duì)嗎？19世紀(jì)末，經(jīng)典力學(xué)體系真的是最完美的物理學(xué)理論嗎？

經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀無法解釋研究中遇到的一些新問題。3、愛因斯坦對(duì)20世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展作出了哪些重大貢獻(xiàn)？提出相對(duì)論；利用量子理論成功解釋光電效應(yīng)。2、20世紀(jì)初物理學(xué)最重大的發(fā)展表現(xiàn)在哪些方面？量子論的誕生與發(fā)展；提出相對(duì)論

相對(duì)論打破了牛頓以來傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀，但并非全盤否定牛頓力學(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。辨析：相對(duì)論與牛頓力學(xué)的關(guān)系經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)展量子理論的誕生(從普朗克到愛因斯坦)

相對(duì)論的建立（愛因斯坦）現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展本課知識(shí)結(jié)構(gòu)近代物理學(xué)的奠基人和革命者伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)觀的否定

牛頓對(duì)前人科學(xué)理論的發(fā)展

1、愛因斯坦相對(duì)論的提出，是物理學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)重大革命，他（）

A、否定了牛頓的力學(xué)原理

B、借鑒了法國(guó)科學(xué)家的學(xué)說

C、揭示了時(shí)間、空間并非絕對(duì)不變的本質(zhì)屬性

D、修正能量、質(zhì)量互相轉(zhuǎn)化的理論C當(dāng)堂檢測(cè)2、1919年英國(guó)《泰晤士報(bào)》曾刊登標(biāo)題文章——“科學(xué)革命”，兩個(gè)副標(biāo)題是“宇宙新理論”“牛頓觀念的破產(chǎn)”。具有“科學(xué)革命”意義的理念是()A．日心說B．量子論C．相對(duì)論D．經(jīng)典力學(xué)【解析】由“牛頓觀念的破產(chǎn)”可知該理論解決了牛頓經(jīng)典力學(xué)的危機(jī)，為現(xiàn)代科學(xué)革命的兩大支柱：相對(duì)論和量子論，故排除A、D。由“宇宙新理論”可知為相對(duì)論，相對(duì)論主要是宏觀領(lǐng)域的理論，而量子論主要是微觀領(lǐng)域的理論。故選C項(xiàng)。C3、“使人類克服了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)，對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步”指的是：

A．牛頓力學(xué)體系的建立B．進(jìn)化論的提出

C．自由落體定律的提出D．量子論的提出D4、（2015·福建文綜·22）16、17世紀(jì)歐洲學(xué)者質(zhì)疑、改變和放棄了歐洲所繼承知識(shí)中最神圣化的認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)革命的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質(zhì)及其力量。在這里，對(duì)宇宙的性質(zhì)及其力量作出“革命”性描述的理論是A．進(jìn)化論B．萬有引力定律

C．量子論D．相對(duì)論（B）5、（2015·江蘇單科·15）“科學(xué)革命引發(fā)了觀念形態(tài)的革命：宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角，傳統(tǒng)的權(quán)威受到撼動(dòng)，人類第一次從對(duì)自然恐懼的陰影下走出來，重新審視自身的價(jià)值和能力?！贝颂帯翱茖W(xué)革命”的代表人物是A．牛頓B．達(dá)爾文

C．愛因斯坦D．普朗克（A）6、（2015·四川文綜·11）1933年希特勒上臺(tái)后，猶太科學(xué)家愛因斯坦選擇移民美國(guó)，放棄愿意為他提供避難所的歐洲國(guó)家。悉知該消息時(shí)，法國(guó)物理學(xué)家保羅·朗之萬評(píng)價(jià)道：“這是一個(gè)重大事件，其重要程度就如同把梵蒂岡從羅馬搬到新大陸一樣?！痹诖耍手fA．譴責(zé)納粹德國(guó)迫害猶太科學(xué)家

B．擔(dān)心歐洲大陸的戰(zhàn)爭(zhēng)威脅日益臨近C．意識(shí)到世界科學(xué)中心即將轉(zhuǎn)移

D．覺察到科學(xué)家全球流動(dòng)為大勢(shì)所趨（C）7、（2013·江蘇單科·17）“根據(jù)這一理論，將時(shí)間和空間說成是絕對(duì)的是沒有意義的，因?yàn)閷?duì)這兩種范疇的測(cè)量通常隨著觀察者的運(yùn)動(dòng)而改變?！瓕?duì)于門外漢來說，這些觀點(diǎn)——通常用不能理解的數(shù)學(xué)公式解釋——表明科學(xué)已經(jīng)達(dá)到了能被人類所知的界限?！鄙鲜觥袄碚摗钡闹饕饬x是A．開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的近代科學(xué)

B．預(yù)見海王星存在的準(zhǔn)確性C．彌補(bǔ)經(jīng)典力學(xué)對(duì)時(shí)空認(rèn)識(shí)的不足

D．發(fā)現(xiàn)能量輻射的運(yùn)動(dòng)原則（C）8、（2013·全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ文綜·28）恩格斯稱贊一位近代科學(xué)家的研究成就是“自然科學(xué)的獨(dú)立宣言”，他指的應(yīng)是A．哥白尼的“日心說”否定了宗教神學(xué)崇信的“地心說”B．伽利略創(chuàng)立的實(shí)驗(yàn)科學(xué)推動(dòng)了近代科學(xué)的發(fā)展