20152016学年人教版必修3:第11课物理学的重大进展教案 整体设计 本节概述 联合国大会指出“物理学是认识自然界的基础”“物理学是当今众多技术发展的基石” “物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础”,可见物理学在认识世界、改变人类社 会、提高人的科学素质等方面有着重大的作用。 近现代物理学发展史是一部一代代物理学家精心实验观察、大胆质疑、开拓创新、发现 真理、坚持真理、推动人类文眀前进的历史。伽利略以其勤奋、执著和智慧开创了科学实验 的道路,开启了物理学的科学研究大门:牛顿站在巨人的肩膀上,集前人之大成奠定了经典 物理学的基石:20世纪以相对论和量子力学为基础的现代物理学的发展,使人类的视野既 深入到微观世界,又延伸到宇宙深处。现代物理学的广泛应用使人类文明进入到一个日新月 异迅猛发展的时代。可以说物理学奠定了现代人类文明发展的基础 本课分三小目介绍了从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初物理学的每一次重大 进步。第一目“经典力学”讲述伽利略进行科学研究的背景,他在物理学方面和天文学方面 的重大贡献和意义:牛顿经典力学建立的背景及概况,经典力学建立的标志及其显著特征 还分析了经典力学建立的重要影响。第二目“相对论的创立”分析了相对论提出的历史背景 讲述了相对论的提出及其主要内容,分析了相对论提出的历史意义。第三目“量子论的诞生 与发展”首先分析量子论诞生的背景,接着介绍了量子论的诞生和发展及量子力学,最后分 析了量子论及其影响。 思路设计 ●教学重点 伽利略对物理学发展的重大贡献;经典力学的建立:相对论的提出:量子论的诞生。 ●教学难点 爱因斯坦的相对论 ●教具准备 (1)准备多媒体设备(电脑、液晶投影仪、视频展示台)及网络设备。 (2)制作多媒体课件。 ●课时安排 1课时 ●教学方法 本节课主要采用讲述和提问法进行,由于本课内容理论性较强,课堂上可多采用问题比 较法、问题探究法,引导学生思考、讨论,进行教学,使学生从感知历史中不断积累历史知 识,进而不断加深对历史和现实的理解过程:同时借助物理学方面比较丰富的课外资料、图 片、人物等资料,注重探究学习,善于从不同的角度发现问题,积极探索解决问题的方法, 养成独立思考的学习习惯。 三维目标 知识与技能 (1)知识点:伽利略的发现以及他开始的科学研究方法;经典力学体系的建立及其标 志;狭义相对论和广义相对论,海王星、冥王星的发现,量子论的诞生和发展 (2)技能 了解:16世纪末17世纪初物理学方面取得突出成就的历史条件;相对论和量子论诞生 的原因、意义 运用:思考“日心说”与“地心说”相比的进步性;探究经典力学体系的特点、影响
2015-2016 学年人教版必修 3：第 11 课 物理学的重大进展 教案 整体设计 本节概述 联合国大会指出“物理学是认识自然界的基础”“物理学是当今众多技术发展的基石” “物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础”，可见物理学在认识世界、改变人类社 会、提高人的科学素质等方面有着重大的作用。 近现代物理学发展史是一部一代代物理学家精心实验观察、大胆质疑、开拓创新、发现 真理、坚持真理、推动人类文明前进的历史。伽利略以其勤奋、执著和智慧开创了科学实验 的道路，开启了物理学的科学研究大门；牛顿站在巨人的肩膀上，集前人之大成奠定了经典 物理学的基石；20 世纪以相对论和量子力学为基础的现代物理学的发展，使人类的视野既 深入到微观世界，又延伸到宇宙深处。现代物理学的广泛应用使人类文明进入到一个日新月 异迅猛发展的时代。可以说物理学奠定了现代人类文明发展的基础。 本课分三小目介绍了从 16 世纪末 17 世纪初到 19 世纪末 20 世纪初物理学的每一次重大 进步。第一目“经典力学”讲述伽利略进行科学研究的背景，他在物理学方面和天文学方面 的重大贡献和意义；牛顿经典力学建立的背景及概况，经典力学建立的标志及其显著特征， 还分析了经典力学建立的重要影响。第二目“相对论的创立”分析了相对论提出的历史背景， 讲述了相对论的提出及其主要内容，分析了相对论提出的历史意义。第三目“量子论的诞生 与发展”首先分析量子论诞生的背景，接着介绍了量子论的诞生和发展及量子力学，最后分 析了量子论及其影响。 思路设计 ●教学重点 伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。 ●教学难点 爱因斯坦的相对论。 ●教具准备 （1）准备多媒体设备（电脑、液晶投影仪、视频展示台）及网络设备。 （2）制作多媒体课件。 ●课时安排 1 课时 ●教学方法 本节课主要采用讲述和提问法进行，由于本课内容理论性较强，课堂上可多采用问题比 较法、问题探究法，引导学生思考、讨论，进行教学，使学生从感知历史中不断积累历史知 识，进而不断加深对历史和现实的理解过程；同时借助物理学方面比较丰富的课外资料、图 片、人物等资料，注重探究学习，善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法， 养成独立思考的学习习惯。 三维目标 知识与技能 （1）知识点：伽利略的发现以及他开始的科学研究方法；经典力学体系的建立及其标 志；狭义相对论和广义相对论，海王星、冥王星的发现，量子论的诞生和发展。 （2）技能 了解：16 世纪末 17 世纪初物理学方面取得突出成就的历史条件；相对论和量子论诞生 的原因、意义。 运用：思考“日心说”与“地心说”相比的进步性；探究经典力学体系的特点、影响；
归纳量子论的发展过程。 过程与方法 通过引导学生对近代以来物理学的重大发展的讨论和分析,培养学生运用历史唯物主义 和辩证唯物主义观点分析、比较和评价历史问题的能力。 情感态度与价值观 (1)通过对伽利略等科学家不畏艰难追求真理的事例的讲述,培养学生勇于探索、执 著追求和捍卫真理的优良品质,以及为理想献身的精神,对其进行正确的世界观和人生观的 教育。 (2)通过对近代以来物理学的重大发展的讲述,使学生认识到科学理论是不断完善、 创新的,人类对客观规律的认识是不断深入的。 教学设计 导入设计 图片导入→ 世界物理年学术报告会海报“世界物理年”邮资明信片 师生互动:为什么要把2005年定为“世界物理年”呢 1905年,爱因斯坦先后发表了5篇具有划时代意义的论文,为相对论的建立奠定了基 础,为量子理论的发展作出了重要贡献。为纪念这一奇迹100周年,全球物理学界一致呼吁 2005年为“世界物理年”。爱因斯坦是近现代众多为世界文明发展作出巨大贡献的物理学家 的代表。今天我们就来学习爱因斯坦等众多科学家在近现代物理学领域的杰出成就 情境导入→ 北京时间4月9日19时整,信上海崇明:从这里传遍中国 号从韩国抵达中国首站上海 EINSTE 北京站:环球光束昨晚耀长城信号从保定传给俄罗斯和印度 图为保定学生手持光源 师生互动:2005年当地时间4月18日傍晚,从美国普林斯顿,一道朝西方射出的激光 束照耀整个天空,一个名为“物理学照亮世界( Physics Enlightens the World)”的活动 就此开始了。4月19日进入中国,以上海为起点,兵分两路,每隔5分钟由一城市向另 城市传递信号,途经31个省(市、自治区),共34个城市,最后同时汇聚到北京,之后再 分别传送到俄罗斯和印度。北京时间4月19日19点至21点被定为“中国时间”。活动是为
归纳量子论的发展过程。 过程与方法 通过引导学生对近代以来物理学的重大发展的讨论和分析，培养学生运用历史唯物主义 和辩证唯物主义观点分析、比较和评价历史问题的能力。 情感态度与价值观 （1）通过对伽利略等科学家不畏艰难追求真理的事例的讲述，培养学生勇于探索、执 著追求和捍卫真理的优良品质，以及为理想献身的精神，对其进行正确的世界观和人生观的 教育。 （2）通过对近代以来物理学的重大发展的讲述，使学生认识到科学理论是不断完善、 创新的，人类对客观规律的认识是不断深入的。 教学设计 导入设计 图片导入→ 世界物理年学术报告会海报 “世界物理年”邮资明信片 师生互动：为什么要把 2005 年定为“世界物理年”呢？ 1905 年，爱因斯坦先后发表了 5 篇具有划时代意义的论文，为相对论的建立奠定了基 础，为量子理论的发展作出了重要贡献。为纪念这一奇迹 100 周年，全球物理学界一致呼吁 2005 年为“世界物理年”。爱因斯坦是近现代众多为世界文明发展作出巨大贡献的物理学家 的代表。今天我们就来学习爱因斯坦等众多科学家在近现代物理学领域的杰出成就。 情境导入→ 北京时间 4 月 9 日 19 时整，信 上海崇明：从这里传遍中国 号从韩国抵达中国首站上海 北京站：环球光束昨晚耀长城 信号从保定传给俄罗斯和印度 图为保定学生手持光源 师生互动：2005 年当地时间 4 月 18 日傍晚，从美国普林斯顿，一道朝西方射出的激光 束照耀整个天空，一个名为“物理学照亮世界（Physics Enlightens the World）”的活动 就此开始了。4 月 19 日进入中国，以上海为起点，兵分两路，每隔 5 分钟由一城市向另一 城市传递信号，途经 31 个省（市、自治区），共 34 个城市，最后同时汇聚到北京，之后再 分别传送到俄罗斯和印度。北京时间 4 月 19 日 19 点至 21 点被定为“中国时间”。活动是为
了纪念一个人,是为了纪念哪位伟人? 是为了纪念20世纪最伟大的物理学家爱因斯坦。这一天正是他逝世50周年纪念日。2004 年6月10日,联合国大会召开第58次会议,会议鼓掌通过了2005年为“国际物理年”的 决议。“物理照耀世界”光束传递活动就是“2005—世界物理年”全球纪念活动的组成部 分。那么近现代物理学是如何产生发展的?又对现代文明产生了哪些影响?下面我们系统地 探究近代物理学的发展历程。 (多媒体课件打出课题) 第11课物理学的重大进展 推进新课 问题情境1:阅读材料并结合教材P54相关内容,思考伽利略进行科学硏究的背景,他 生有哪些科学贡献? 板书)一、经典力学的建立 1.经典力学的奠基者一一伽利略 多媒体展示材料: 伽利略( Galileo galilei,1564~1642),意大利物理学家、天文学家和哲学家,近代 实验科学的先驱者。他通过理论分析与实验推翻了亚里士多德的力学体系并建立了近代力 学。1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验,从此推翻了亚 里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结 论。他工作中体现出的“实验一模型”思维方法成为至今实验科学研究的基石,为了纪念伽 利略的功绩,人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。人们争相传颂: 哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙。” 伽利略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。 伽利略的折射式望远镜 伽利略绘制的第一幅月面图 师生互动:中世纪农业、手工业的发展为近代科学提供了物质条件。14世纪发端于意 大利、随后波及整个欧洲的文艺复兴运动,是一场思想文化解放运动,不仅创造了近代的古 典文学和艺术,而且由于它对经院哲学的蔑视和拒斥,对现实世界和世俗生活的关注、对古 典文化资源的挖掘,提倡注重科学实验、注重实践的人文主义精神为近代自然科学的诞生创
了纪念一个人，是为了纪念哪位伟人？ 是为了纪念20世纪最伟大的物理学家爱因斯坦。这一天正是他逝世50周年纪念日。2004 年 6 月 10 日，联合国大会召开第 58 次会议，会议鼓掌通过了 2005 年为“国际物理年”的 决议。“物理照耀世界”光束传递活动就是“2005——世界物理年”全球纪念活动的组成部 分。那么近现代物理学是如何产生发展的？又对现代文明产生了哪些影响？下面我们系统地 探究近代物理学的发展历程。 （多媒体课件打出课题） 第 11 课 物理学的重大进展 推进新课 问题情境 1：阅读材料并结合教材 P54 相关内容，思考伽利略进行科学研究的背景，他 一生有哪些科学贡献？ （板书）一、经典力学的建立 1.经典力学的奠基者——伽利略 多媒体展示材料： 伽利略（Galileo Galilei，1564～1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代 实验科学的先驱者。他通过理论分析与实验推翻了亚里士多德的力学体系并建立了近代力 学。1590 年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚 里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了 1900 年之久的错误结 论。他工作中体现出的“实验－模型”思维方法成为至今实验科学研究的基石，为了纪念伽 利略的功绩，人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。人们争相传颂： “哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。” 伽利略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。 伽利略的折射式望远镜 伽利略绘制的第一幅月面图 师生互动：中世纪农业、手工业的发展为近代科学提供了物质条件。14 世纪发端于意 大利、随后波及整个欧洲的文艺复兴运动，是一场思想文化解放运动，不仅创造了近代的古 典文学和艺术，而且由于它对经院哲学的蔑视和拒斥，对现实世界和世俗生活的关注、对古 典文化资源的挖掘，提倡注重科学实验、注重实践的人文主义精神为近代自然科学的诞生创
造了非常有利的文化氛围,同样它也为伽利略进行科学研究提供了重要的社会前提 (板书)(1)背景:伽利略进行科学研究的背景 物质条件一一中世纪农业、手工业的发展; 社会前提一一文艺复兴运动的兴起 自主学习:从材料可以看出伽利略一生的科学成就主要表现在两个方面: (板书)(2)主要成就 物理学方面:突出成果——创立自由落体定律 天文学方面:制造天文望远镜、证明哥白尼“日心说”的正确性。 问题情境2:比较一下伽利略和亚里士多德关于运动观念的不同之处,并说明伽利略创 立的自由落体定律与他制造望远镜证明“日心说”的正确性在当时的积极意义 师生互动:亚里士多德(约前384~前322年)是古希腊著名的哲学家、科学家和教育 家。他首次将哲学和其他科学区分开来,开创了逻辑学、伦理学、政治学和生物学等学科的 独立研究。他的学术思想对西方文化、科学的发展产生巨大的影响 亚里士多德认为,外力是维持运动状态的原因。伽利略则认为,外力并不是维持运动状 态的原因,而是改变运动状态的原因。 过程评价:1604年,伽利略在实验中发现:物体下落时的距离与所用时间的平方成正 比,而物体下落的速度与物体的重量无关,这就是著名的落体定律。他还通过实验证实了匀 速运动定律和匀加速运动定律。伽利略的研究明确表明,外力并不是维持运动状态的原因, 而只是改变运动状态的原因。这是对古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动观念的重大变 革,为经典力学的建立奠定了基础。 过渡:中世纪流行的天文学观点是托勒密的“地球中心说”,它认为地球是宇宙的中央, 日月星辰都围绕地球运行。文艺复兴运动时期波兰科学家哥白尼提出“太阳中心说”,并写 成《天体运行论》。他提出太阳是宇宙的中心,地球不过是围绕太阳运行并能自转的一颗普 通行星而已。这就揭穿了所谓“上帝赋予地球特殊地位”的说法,摧毁了上帝创造世界的谬 论 学习探究:伽利略是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。他用这个望远镜来 观测天体,发现了月球表面的凹凸不平,并不是以前人们所说的月球表面是光滑的,并亲手 绘制了第一幅月面图。1610年1月7日,伽利略发现了木星的四颗卫星,很相似于行星绕 着太阳转,为哥白尼学说找到了确凿的证据,标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远 镜,伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球 的周日和周月天平动,以及银河是由无数恒星组成,等等。这些发现开辟了天文学的新时代 1632年伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。他的这些发现和观点, 摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。由于伽利略的发现和观点,摧毁了教会的信 条而证明了哥白尼学说的正确,所以他遭到了教会的审判。 多媒体展示材料: 伽利略(1564~1642)面对教会的审判 伽利略在科学领域里的重大成就,激怒了罗马教皇及其信徒们,当伽利略写了《关于托 勒密和哥白尼两大世界体系对话》这篇科学巨著后,教会终于露出了狰狞面目,把伽利略投 入了监狱。教皇乌尔班八世的御用工具一一宗教裁判所在1633年6月21日宣布对伽利略的
造了非常有利的文化氛围，同样它也为伽利略进行科学研究提供了重要的社会前提。 （板书）（1）背景：伽利略进行科学研究的背景 物质条件——中世纪农业、手工业的发展； 社会前提——文艺复兴运动的兴起。 自主学习：从材料可以看出伽利略一生的科学成就主要表现在两个方面： （板书）（2）主要成就 物理学方面：突出成果——创立自由落体定律。 天文学方面：制造天文望远镜、证明哥白尼“日心说”的正确性。 问题情境 2：比较一下伽利略和亚里士多德关于运动观念的不同之处，并说明伽利略创 立的自由落体定律与他制造望远镜证明“日心说”的正确性在当时的积极意义。 师生互动：亚里士多德（约前 384～前 322 年）是古希腊著名的哲学家、科学家和教育 家。他首次将哲学和其他科学区分开来，开创了逻辑学、伦理学、政治学和生物学等学科的 独立研究。他的学术思想对西方文化、科学的发展产生巨大的影响。 亚里士多德认为，外力是维持运动状态的原因。伽利略则认为，外力并不是维持运动状 态的原因，而是改变运动状态的原因。 过程评价：1604 年，伽利略在实验中发现：物体下落时的距离与所用时间的平方成正 比，而物体下落的速度与物体的重量无关，这就是著名的落体定律。他还通过实验证实了匀 速运动定律和匀加速运动定律。伽利略的研究明确表明，外力并不是维持运动状态的原因， 而只是改变运动状态的原因。这是对古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动观念的重大变 革，为经典力学的建立奠定了基础。 过渡：中世纪流行的天文学观点是托勒密的“地球中心说”，它认为地球是宇宙的中央， 日月星辰都围绕地球运行。文艺复兴运动时期波兰科学家哥白尼提出“太阳中心说”，并写 成《天体运行论》。他提出太阳是宇宙的中心，地球不过是围绕太阳运行并能自转的一颗普 通行星而已。这就揭穿了所谓“上帝赋予地球特殊地位”的说法，摧毁了上帝创造世界的谬 论。 学习探究：伽利略是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。他用这个望远镜来 观测天体，发现了月球表面的凹凸不平，并不是以前人们所说的月球表面是光滑的，并亲手 绘制了第一幅月面图。1610 年 1 月 7 日，伽利略发现了木星的四颗卫星，很相似于行星绕 着太阳转，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远 镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球 的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成，等等。这些发现开辟了天文学的新时代。 1632 年伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。他的这些发现和观点， 摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。由于伽利略的发现和观点，摧毁了教会的信 条而证明了哥白尼学说的正确，所以他遭到了教会的审判。 多媒体展示材料： 伽利略（1564～1642）面对教会的审判 伽利略在科学领域里的重大成就，激怒了罗马教皇及其信徒们，当伽利略写了《关于托 勒密和哥白尼两大世界体系对话》这篇科学巨著后，教会终于露出了狰狞面目，把伽利略投 入了监狱。教皇乌尔班八世的御用工具——宗教裁判所在 1633 年 6 月 21 日宣布对伽利略的
判决说:“我们判决你在宗教法庭监狱内服刑,刑期由我们掌握,为了有益于补赎,命令你 在今后3年内,每周背诵7篇赎罪诗篇…”这一纸胡言,竟使伽利略蒙冤三百多年,至死 都没有撤销判决,甚至死后还被禁止举行葬礼,不准葬入圣太克罗斯墓地。当然正如伽利略 所说的:“真理就是具备这样的力量,你越是想要攻击它,你的攻击就愈加充实了和证明了 它。”不过,由此可见伽利略的科学研究并不是非常顺利,而是要面对各种困难的威胁,但 他仍然为天文学、为物理学作出了巨大的贡献 问题情境3:我们能从中学习到什么东西呢? 自主学习:要学习伽利略那种勇于探索、执著追求和捍卫真理的优良品质,以及为理想 献身的精神,培养和树立正确的世界观和人生观 问题情境4:伽利略科学研究的主要意义有哪些? (板书)(3)意义 ①他的发现和他开始的科学研究方法,标志着物理学的真正开端。 ②为经典力学的创立奠定了基础。 ③开创了近代科学 过渡:刚才我们介绍的经典力学的奠基者伽利略在物理学和天文学方面的巨大贡献,主 要涉及的是16世纪末17世纪初物理学的发展情况,17~18世纪时物理学经过牛顿的发展 最终建立起经典力学 (板书)2.经典力学的建立 (1)牛顿 多媒体展示材料: 牛顿是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。1642年12月25日生 于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村,1727年3月20日在伦敦病逝。牛顿对人类的 贡献是巨大的,正如恩格斯所说:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学 由于进行了光的分解,而创立了科学的光学;由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科 学的数学;由于认识了力的本质,而创立了科学的力学。”为纪念牛顿的贡献,国际天文学 联合会决定把662号小行星命名为牛顿小行星 问题情境5:牛顿在科学上的贡献是多方面的,他最主要的贡献是什么呢? (板书)(2)贡献 师生互动:牛顿在数学、光学等领域均有重大贡献,最重要的是在力学方面。 过程评价:17~18世纪,近代自然科学中突出发展起来的是经典力学,在经典力学的 建立中,曾有许多科学家为之付出心血,牛顿是其中的集大成者,故经典力学又称牛顿力学。 问题情境6:经典力学建立的标志是什么? (板书)(3)建立标志 师生互动:经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律 过程评价: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。 运动三大定律即惯性定律、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。1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》,在该书中
判决说：“我们判决你在宗教法庭监狱内服刑，刑期由我们掌握，为了有益于补赎，命令你 在今后 3 年内，每周背诵 7 篇赎罪诗篇……”这一纸胡言，竟使伽利略蒙冤三百多年，至死 都没有撤销判决，甚至死后还被禁止举行葬礼，不准葬入圣太克罗斯墓地。当然正如伽利略 所说的：“真理就是具备这样的力量，你越是想要攻击它，你的攻击就愈加充实了和证明了 它。”不过，由此可见伽利略的科学研究并不是非常顺利，而是要面对各种困难的威胁，但 他仍然为天文学、为物理学作出了巨大的贡献。 问题情境 3：我们能从中学习到什么东西呢？ 自主学习：要学习伽利略那种勇于探索、执著追求和捍卫真理的优良品质，以及为理想 献身的精神，培养和树立正确的世界观和人生观。 问题情境 4：伽利略科学研究的主要意义有哪些？ （板书）（3）意义 ①他的发现和他开始的科学研究方法，标志着物理学的真正开端。 ②为经典力学的创立奠定了基础。 ③开创了近代科学。 过渡：刚才我们介绍的经典力学的奠基者伽利略在物理学和天文学方面的巨大贡献，主 要涉及的是 16 世纪末 17 世纪初物理学的发展情况，17～18 世纪时物理学经过牛顿的发展 最终建立起经典力学。 （板书）2.经典力学的建立 （1）牛顿 多媒体展示材料： 牛顿是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。1642 年 12 月 25 日生 于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村，1727 年 3 月 20 日在伦敦病逝。牛顿对人类的 贡献是巨大的，正如恩格斯所说：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学； 由于进行了光的分解，而创立了科学的光学；由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科 学的数学；由于认识了力的本质，而创立了科学的力学。”为纪念牛顿的贡献，国际天文学 联合会决定把 662 号小行星命名为牛顿小行星。 问题情境 5：牛顿在科学上的贡献是多方面的，他最主要的贡献是什么呢？ (板书)（2）贡献 师生互动：牛顿在数学、光学等领域均有重大贡献，最重要的是在力学方面。 过程评价：17～18 世纪，近代自然科学中突出发展起来的是经典力学，在经典力学的 建立中，曾有许多科学家为之付出心血，牛顿是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学。 问题情境 6：经典力学建立的标志是什么？ (板书)（3）建立标志 师生互动：经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律。 过程评价：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。 运动三大定律即惯性定律、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。1687 年，牛顿出版了《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。 板书)《自然哲学的数学原理》的出版标志着经典力学的成熟 过程评价:《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 宙间一切力学运动的普遍规律,从力学的角度证明了自然界的统一性,实现了人类对自然界 认识的第一次综合 问题情境7:阅读教材P55相关内容思考:牛顿力学体系有何显著特征?它的建立有何 意义? 自主学习:经典力学建立了一套与古代和中世纪不同的自然观和方法论,它有两个显著 的特征,即注重实验与数学化 (板书)(4)经典力学体系特征 多媒体展示材料: 1781年,人们发现了太阳系的第七大行星一一天王星,但它的理论位置与实际观测不 符。科学家们设想有一颗未知的行星对它产生了影响。后来,经过科学家的计算,1846年 人们终于发现了海王星。 自主学习:理论的威力在于其预见性,人们根据牛顿理论的推测先后发现了两颗新的行 星:海王星、冥王星,新的行星的发现证明了牛顿理论的预见性和科学性。 (板书)(5)意义:牛顿三大运动定律和万有引力定律建立后,光学、电磁学等与力学 的进一步统一,大大推动了物理学的发展。 过渡:牛顿力学体系虽然有着巨大的影响,但由于其本身还有不完善的地方,随着科学 研究的不断深入,仅用经典力学理论已无法解决越来越复杂的物理问题。在这种情况下,19 世纪末20世纪初物理学发展进入新阶段即物理学界出现了一种崭新的革命性的理论一一相 对论。 (板书)二、相对论的创立 问题情境8:爱因斯坦创立相对论的原因是什么?相对论的主要内容是什么?相对论的 创立有何意义? (板书)1.背景 多媒体展示材料: 到19世纪末,经典力学取得了前所未有的进步和成功。在物理学领域,牛顿的力学体 系一度被看作是对科学根本问题的最终解答,以此为基础,人们统一了声学、热学、光学和 电磁学,描绘出了一幅小到原子、大到宇宙天体的似乎是最终和一劳永逸的世界图景。 然而,正当人们认为物理学已经达到了顶峰,并陶醉于这种“完美的”境界时,出乎意 料地爆发了物理学的危机 19世纪末,物理学界连续发生了三个重大事件,这就是X射线、放射性和电子的发现。 这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为 的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系,从根本上出现了动摇,这就是所谓的“物理学 危机”。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界,三大发现所揭示的却 是人们没有直接经验的微观现象,这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次 师生互动:19世纪科学得到飞速发展,而经典力学无法解释高速运动微观粒子发生的 现象,所以物理学发展遇到了危机。爱因斯坦在此时刻提出了相对论,从而发展了牛顿力学, 把物理学发展到一个新的高度 (板书)2.相对论的内容
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。 （板书）《自然哲学的数学原理》的出版标志着经典力学的成熟。 过程评价：《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 宙间一切力学运动的普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类对自然界 认识的第一次综合。 问题情境 7：阅读教材 P55 相关内容思考：牛顿力学体系有何显著特征？它的建立有何 意义？ 自主学习：经典力学建立了一套与古代和中世纪不同的自然观和方法论，它有两个显著 的特征，即注重实验与数学化。 （板书）（4）经典力学体系特征 多媒体展示材料： 1781 年，人们发现了太阳系的第七大行星——天王星，但它的理论位置与实际观测不 符。科学家们设想有一颗未知的行星对它产生了影响。后来，经过科学家的计算，1846 年， 人们终于发现了海王星。 自主学习：理论的威力在于其预见性，人们根据牛顿理论的推测先后发现了两颗新的行 星：海王星、冥王星，新的行星的发现证明了牛顿理论的预见性和科学性。 （板书）（5）意义：牛顿三大运动定律和万有引力定律建立后，光学、电磁学等与力学 的进一步统一，大大推动了物理学的发展。 过渡：牛顿力学体系虽然有着巨大的影响，但由于其本身还有不完善的地方，随着科学 研究的不断深入，仅用经典力学理论已无法解决越来越复杂的物理问题。在这种情况下，19 世纪末 20 世纪初物理学发展进入新阶段即物理学界出现了一种崭新的革命性的理论——相 对论。 （板书）二、相对论的创立 问题情境 8：爱因斯坦创立相对论的原因是什么？相对论的主要内容是什么？相对论的 创立有何意义？ （板书）1.背景 多媒体展示材料： 到 19 世纪末，经典力学取得了前所未有的进步和成功。在物理学领域，牛顿的力学体 系一度被看作是对科学根本问题的最终解答，以此为基础，人们统一了声学、热学、光学和 电磁学，描绘出了一幅小到原子、大到宇宙天体的似乎是最终和一劳永逸的世界图景。 然而，正当人们认为物理学已经达到了顶峰，并陶醉于这种“完美的”境界时，出乎意 料地爆发了物理学的危机。 19 世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是 X 射线、放射性和电子的发现。 这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为 的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学 危机”。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界，三大发现所揭示的却 是人们没有直接经验的微观现象，这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。 师生互动：19 世纪科学得到飞速发展，而经典力学无法解释高速运动微观粒子发生的 现象，所以物理学发展遇到了危机。爱因斯坦在此时刻提出了相对论，从而发展了牛顿力学， 把物理学发展到一个新的高度。 (板书)2.相对论的内容
多媒体展示材料 爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。1879年3月14日生于德国的乌尔姆,1955 年4月18日卒于美国的普林斯顿。1905年,年仅26岁的爱因斯坦发表了三篇论文,在物 理学三个不同领域取得了历史性成就,特别是狭义相对论的提出,使人类对于空间、时间和 物质运动的认识发生了革命性变化,标志着物理学新纪元的到来。1915年,爱因斯坦发表 广义相对论,这是继狭义相对论之后,近代科学的又一个重大成就。除在光电效应、相对论 等方面作出举世皆知的杰出贡献外,他关于布朗运动的研究成果,由于对大量无序因子的规 律性把握,成为当今最热门的金融数学的基础:他提出的激光受激辐射的概念,在几十年后 的今天得到了广泛的应用:他与玻尔进行的论战中提出的EPR佯谬,至今仍是理论物理学和 科学哲学界不断探讨的话题……爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家,还是一位和平主义者。 他目睹了两次世界大战对人类文明的摧残,认为和平是人类的首要问题。1955年4月,弥 留之际的爱因斯坦签署了《罗素一爱因斯坦宣言》,呼吁人们团结起来,防止新的世界大战 爆发。 师生互动:相对论包括狭义相对论和广义相对论。1905年爱因斯坦提出了狭义相对论 和光速不变原理,指出了时间、空间和物体的质量不是绝对不变的,而是随着物体的运动而 发生变化 过程评价:过去的物理学都以牛顿的理论为基础,认为时间和空间是绝对的,两者是没 有任何直接联系的。似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟,在任何情况下,它的速率都 是相同的,世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。而相对论建立的突破口就是对人 们千百年来所习惯的盲目的“同时性”观念的推翻。爱因斯坦经过研究,打破了传统的绝对 时空观,指出了时间、空间和物体的质量不是绝对不变的,而是随着物体的运动而发生变化。 狭义相对论认为:物体运动时,质量会随着物体运动速度的增大而增加,同时,空间和时间 也会随着物体运动速度的变化而变化,即还会发生尺缩效应和钟慢效应 运动物体上显示的时间 ①①3 质量随速度增大而增大 地球上显示的时间 当速度接近光速时,时间变慢而质量增加 自主学习:1916年,爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式 在广义相对论中,引力是被考虑的主要问题。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 过程评价:在广义相对论中,引力是被考虑的主要问题。广义相对论指出: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,使人类进一步深化了对时 间、空间和引力现象的认识。广义相对论又被认为是一种引力理论
多媒体展示材料： 爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。1879 年 3 月 14 日生于德国的乌尔姆，1955 年 4 月 18 日卒于美国的普林斯顿。1905 年，年仅 26 岁的爱因斯坦发表了三篇论文，在物 理学三个不同领域取得了历史性成就，特别是狭义相对论的提出，使人类对于空间、时间和 物质运动的认识发生了革命性变化，标志着物理学新纪元的到来。1915 年，爱因斯坦发表 广义相对论，这是继狭义相对论之后，近代科学的又一个重大成就。除在光电效应、相对论 等方面作出举世皆知的杰出贡献外，他关于布朗运动的研究成果，由于对大量无序因子的规 律性把握，成为当今最热门的金融数学的基础；他提出的激光受激辐射的概念，在几十年后 的今天得到了广泛的应用；他与玻尔进行的论战中提出的 EPR 佯谬，至今仍是理论物理学和 科学哲学界不断探讨的话题……爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家，还是一位和平主义者。 他目睹了两次世界大战对人类文明的摧残，认为和平是人类的首要问题。1955 年 4 月，弥 留之际的爱因斯坦签署了《罗素─爱因斯坦宣言》，呼吁人们团结起来，防止新的世界大战 爆发。 师生互动：相对论包括狭义相对论和广义相对论。1905 年爱因斯坦提出了狭义相对论 和光速不变原理，指出了时间、空间和物体的质量不是绝对不变的，而是随着物体的运动而 发生变化。 过程评价：过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时间和空间是绝对的，两者是没 有任何直接联系的。似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟，在任何情况下，它的速率都 是相同的，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。而相对论建立的突破口就是对人 们千百年来所习惯的盲目的“同时性”观念的推翻。爱因斯坦经过研究，打破了传统的绝对 时空观，指出了时间、空间和物体的质量不是绝对不变的，而是随着物体的运动而发生变化。 狭义相对论认为：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间 也会随着物体运动速度的变化而变化，即还会发生尺缩效应和钟慢效应。 当速度接近光速时，时间变慢而质量增加 自主学习：1916 年，爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式。 在广义相对论中，引力是被考虑的主要问题。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。 过程评价：在广义相对论中，引力是被考虑的主要问题。广义相对论指出：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，使人类进一步深化了对时 间、空间和引力现象的认识。广义相对论又被认为是一种引力理论
过渡:2005年被联合国教科文组织确定为“世界物理年”,就是为了纪念爱因斯坦1905 年先后发表5篇具有划时代意义的论文,为相对论的建立奠定了基础,为量子理论的发展作 出了重要贡献。 (板书)3.意义 自主学习: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。 相对论的提出也发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在相对论力学之中,作为人们探索自 然奥秘的强有力的理论武器,为物理学的发展开辟了一个全新的方向,为现代科学技术的发 展奠定了牢固的基础 过渡:相对论是物理学的一次重大革命,在19世纪末20世纪初物理学的另一个重大成 就是量子论的诞生与发展。相对论与量子论共同构成了现代物理学的基础 问题情境9:量子论是在什么背景下产生的?又是如何发展的?在量子论研究方面作出 杰出贡献的科学家有哪些?量子论的建立有什么意义? (板书)三、量子论的诞生与发展 1.背景 自主学习: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。但大量的实验表明,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 (板书)2.量子论的诞生 多媒体展示材料: 普朗克,德国物理学家,量子物理学的开创者和奠基人,1918年诺贝尔物理学奖的获 得者 普朗克的伟大成就是创立了量子理论,这是物理学史上的一次巨大变革。从此结束了经 典物理学一统天下的局面。 1900年,普朗克抛弃了能量是连续的传统经典物理观念,导出了与实验完全符合的黑 体辐射经验公式。在理论上导出这个公式,必须假设物质辐射的能量是不连续的,只能是某 一个最小能量的整数倍。普朗克把这一最小能量单位称为“能量子”。普朗克的假设解决了 黑体辐射的理论困难。普朗克还进一步提出了能量子与频率成正比的观点,并引入了普朗克 常数h。量子理论现已成为现代理论和实验不可缺少的基本理论。普朗克由于创立了量子理 论而获得了诺贝尔物理学奖 自主学习:1900年,德国物理学家普朗克在柏林德国物理学会上宣读了他的划时代论 文《论正常光普能量分布定律》,在这篇论文中他提出了一个假说,而正是这个假说宣告了 量子论的诞生 (板书)3.量子论的发展 多媒体展示材料:
过渡：2005 年被联合国教科文组织确定为“世界物理年”，就是为了纪念爱因斯坦 1905 年先后发表 5 篇具有划时代意义的论文，为相对论的建立奠定了基础，为量子理论的发展作 出了重要贡献。 (板书)3.意义 自主学习：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。 相对论的提出也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，作为人们探索自 然奥秘的强有力的理论武器，为物理学的发展开辟了一个全新的方向，为现代科学技术的发 展奠定了牢固的基础。 过渡：相对论是物理学的一次重大革命，在 19 世纪末 20 世纪初物理学的另一个重大成 就是量子论的诞生与发展。相对论与量子论共同构成了现代物理学的基础。 问题情境 9：量子论是在什么背景下产生的？又是如何发展的？在量子论研究方面作出 杰出贡献的科学家有哪些？量子论的建立有什么意义？ （板书）三、量子论的诞生与发展 1.背景 自主学习：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。但大量的实验表明，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。 （板书）2.量子论的诞生 多媒体展示材料： 普朗克，德国物理学家，量子物理学的开创者和奠基人，1918 年诺贝尔物理学奖的获 得者。 普朗克的伟大成就是创立了量子理论，这是物理学史上的一次巨大变革。从此结束了经 典物理学一统天下的局面。 1900 年，普朗克抛弃了能量是连续的传统经典物理观念，导出了与实验完全符合的黑 体辐射经验公式。在理论上导出这个公式，必须假设物质辐射的能量是不连续的，只能是某 一个最小能量的整数倍。普朗克把这一最小能量单位称为“能量子”。普朗克的假设解决了 黑体辐射的理论困难。普朗克还进一步提出了能量子与频率成正比的观点，并引入了普朗克 常数 h。量子理论现已成为现代理论和实验不可缺少的基本理论。普朗克由于创立了量子理 论而获得了诺贝尔物理学奖。 自主学习：1900 年，德国物理学家普朗克在柏林德国物理学会上宣读了他的划时代论 文《论正常光普能量分布定律》，在这篇论文中他提出了一个假说，而正是这个假说宣告了 量子论的诞生。 (板书)3.量子论的发展 多媒体展示材料：
量子论与物理学的传统原则是相违背的,所以它曾遭到很多人的怀疑,但是量子论的发 展趋势是不可逆转的,此后又有众多的科学家为它的发展作出了贡献,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,丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理 论,进一步推动了量子论的发展。经过众多科学家的共同努力,到20世纪30年代量子力学 最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学 自主学习:在量子力学理论研究方面,普朗克、爱因斯坦、玻尔等物理学家都作出了自 己的贡献,经过众多科学家不懈的努力,量子力学最终在20世纪30年代建立起来 (板书)4.量子论建立的意义 多媒体展示材料 江泽民在接受美国《科学》杂志独家专访时强调指出:“可以说,没有量子理论,就不 会有微电子技术。如果没有相对论,就不会有原子弹,也不会有核电站。”相对论和量子力 学的确立是物理学革命的高潮,以物理学革命为先导,带动了化学、生物学、天文学、地学 等学科的理论也都发生了革命性的突破。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、半导体技术和激光技术等奠定 了理论基础 自主学习: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、最有成效的科学理论之一。它与相对论一起,构成了现代物理学的基础。相对论和量子 论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 课堂小结 19世纪以牛顿力学为代表的经典物理学的发展日趋成熟,并达到了高峰。但是随着时 代的发展和科技的进步,一些新的研究发现对它提出了挑战,导致了经典物理学的危机。相 对论和量子力学的确立掀起了一场物理学革命。量子力学和狭义相对论结合形成的原子核物 理学,是物理学革命的高潮,对其他学科产生了历史性影响,人类对自然界的探索又跃上了 个新的高度。物理学的发展给了我们这样的启示:要敢于质疑,勇于创新,实践才能出真 知 板书设计 物理学的重大进展 伽利略(奠基) 相对 爱因斯坦 经典力学 牛顿(建立) 量子论}普朗克等 活动设计 爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家。一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦:“在我 们这一时代的物理学家中,爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有 光辉的巨星之一。”2005年是爱因斯坦逝世50周年纪念。如果搞一个纪念活动,让你用 句话来说说自己对爱因斯坦和他的理论的理解,你应该怎么说?看看谁说的最好! 思路引领:只有对爱因斯坦的生平和他的理论有全面的理解才会有精辟的概括和评论。 建议利用互联网査找有关资料,然后根据自己的了解,说出一句精辟的评述。如“他是一个 用理性而不是暴力成功地改变人类世界观的人”;通过査找资料了解他目睹了两次世界大战 对人类文明的摧残,认为和平是人类的首要问题,指出“他不仅是一位伟大的科学家,还是 一位和平主义者”,只要言之有理均可
量子论与物理学的传统原则是相违背的，所以它曾遭到很多人的怀疑，但是量子论的发 展趋势是不可逆转的，此后又有众多的科学家为它的发展作出了贡献，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，丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理 论，进一步推动了量子论的发展。经过众多科学家的共同努力，到 20 世纪 30 年代量子力学 最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。 自主学习：在量子力学理论研究方面，普朗克、爱因斯坦、玻尔等物理学家都作出了自 己的贡献，经过众多科学家不懈的努力，量子力学最终在 20 世纪 30 年代建立起来。 （板书）4.量子论建立的意义 多媒体展示材料： 江泽民在接受美国《科学》杂志独家专访时强调指出：“可以说，没有量子理论，就不 会有微电子技术。如果没有相对论，就不会有原子弹，也不会有核电站。”相对论和量子力 学的确立是物理学革命的高潮，以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地学 等学科的理论也都发生了革命性的突破。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、半导体技术和激光技术等奠定 了理论基础。 自主学习：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、最有成效的科学理论之一。它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。相对论和量子 论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。 课堂小结 19 世纪以牛顿力学为代表的经典物理学的发展日趋成熟，并达到了高峰。但是随着时 代的发展和科技的进步，一些新的研究发现对它提出了挑战，导致了经典物理学的危机。相 对论和量子力学的确立掀起了一场物理学革命。量子力学和狭义相对论结合形成的原子核物 理学，是物理学革命的高潮，对其他学科产生了历史性影响，人类对自然界的探索又跃上了 一个新的高度。物理学的发展给了我们这样的启示：要敢于质疑，勇于创新，实践才能出真 知。 板书设计 物理学的重大进展 活动设计 爱因斯坦是 20 世纪最伟大的科学家。一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦：“在我 们这一时代的物理学家中，爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有 光辉的巨星之一。”2005 年是爱因斯坦逝世 50 周年纪念。如果搞一个纪念活动，让你用一 句话来说说自己对爱因斯坦和他的理论的理解，你应该怎么说？看看谁说的最好！ 思路引领：只有对爱因斯坦的生平和他的理论有全面的理解才会有精辟的概括和评论。 建议利用互联网查找有关资料，然后根据自己的了解，说出一句精辟的评述。如“他是一个 用理性而不是暴力成功地改变人类世界观的人”；通过查找资料了解他目睹了两次世界大战 对人类文明的摧残，认为和平是人类的首要问题，指出“他不仅是一位伟大的科学家，还是 一位和平主义者”，只要言之有理均可
习题解答 学思之窗 你认为应该怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献? 解题关键:适应时代的需要,推动科学的发展 思路引领:牛顿创立经典力学:爱因斯坦提出相对论。 答案提示:牛顿确立了万有引力定律和运动三定律,之后光学、电磁学等与力学进一步 统一,大大推动了物理学的发展,牛顿力学研究的是宏观世界。爱因斯坦打破了牛顿以来传 统的绝对时空观,于1905年提出了狭义相对论和光速不变原理,1916年爱因斯坦完成了广 义相对论的最终形式。爱因斯坦的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,推动物理学发展到一个新的高度。 探究学习总结 相对论和量子论的出现,有什么意义? 解题关键:考查物理学发展的意义。 思路引领:设问有两点:相对论出现的意义、量子论出现的意义。依据教材内容回答即 答案提示:相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。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 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 效的科学理论之 相对论和量子论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 二、学习延伸 20世纪初,爱因斯坦提出了著名的质量能量公式E=mc2,这一理论为核能的开发提 供了依据。第二次世界大战期间和战后,核能硏宄得到迅速发展。请査找资料,了解20世 纪核能研究发展的基本情况,谈一谈这一研究的发展对人类社会产生了哪些影响。 解题关键:核科学发展的重大影响。 思路引领:从正反两方面正确评价其影响。 答案提示:核技术的发展给世界带来紧张和不安,同时也可以维护世界和平;核武器曾 经给人类带来毁灭性的灾难,我们也可以利用核技术为人类服务,造福社会
习题解答 学思之窗 你认为应该怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献？ 解题关键：适应时代的需要，推动科学的发展。 思路引领：牛顿创立经典力学；爱因斯坦提出相对论。 答案提示：牛顿确立了万有引力定律和运动三定律，之后光学、电磁学等与力学进一步 统一，大大推动了物理学的发展，牛顿力学研究的是宏观世界。爱因斯坦打破了牛顿以来传 统的绝对时空观，于 1905 年提出了狭义相对论和光速不变原理，1916 年爱因斯坦完成了广 义相对论的最终形式。爱因斯坦的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，推动物理学发展到一个新的高度。 探究学习总结 一、本课测评 相对论和量子论的出现，有什么意义？ 解题关键：考查物理学发展的意义。 思路引领：设问有两点：相对论出现的意义、量子论出现的意义。依据教材内容回答即 可。 答案提示：相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。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。 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 效的科学理论之一。 相对论和量子论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。 二、学习延伸 20 世纪初，爱因斯坦提出了著名的质量能量公式 Ｅ＝mc 2，这一理论为核能的开发提 供了依据。第二次世界大战期间和战后，核能研究得到迅速发展。请查找资料，了解 20 世 纪核能研究发展的基本情况，谈一谈这一研究的发展对人类社会产生了哪些影响。 解题关键：核科学发展的重大影响。 思路引领：从正反两方面正确评价其影响。 答案提示：核技术的发展给世界带来紧张和不安，同时也可以维护世界和平；核武器曾 经给人类带来毁灭性的灾难，我们也可以利用核技术为人类服务，造福社会。 不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种 高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种 警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。知识 渊博的人很难被取悦。俄庀泰特斯告诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。他认为这是智慧的一半真谛。容忍愚蠢需要极大的耐心。有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人， 这帮助我们战胜自我。耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，就应当独处