第11课物理学的重大进展 【课程标准】 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中的历史地位 2、知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义 【自学引导】 、经典力学 1提出背景: 想一想:1、伽利略为什么被称为经典 运动解放了人们的思想,也对科学研究产生 了重要影响 力学的奠基人? (2)16世纪末17世纪初 发现了自由落体定律 等物理学定律,开创了以为根据并具有严密逻辑体 系的近代科学,为后来的创立和发展奠定了基础 2.牛顿创立经典力学体系 12、经典理学体系创立的历史意义。 (1)标志:1687年 的出版; (2)内容:包括万有引力定律和牛顿力学三定律 (3)特点:以为基础,以为表达形式牛顿 力学体系 3.地位及作用: 3、经典力学有什么样的缺陷? (1)经典力学体系的建立,实现了物理学史上的第一次大 飞跃,标志着近代科学的形成。 (2)海王星的发现是证明牛顿力学有效性的最成功范例。 (3顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,为法4、相对论和经典力学有什么关系? 国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础 相对论的创立 1.提出背景:随着物理学研究的进展 无法解 释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。 2.爱因斯坦提出了相对论: 5、梳理量子论发展历程。 (1)1905年提出 物体运动时, 会随着物 体运动速度的增大而增大,时间和空间则会随着物体运 的变化而变化,即发生“迟缩效应”和“钟慢 效应” (2)1916年完成 空间和时间的性质不仅取决6、相对论与量子论创立的历史意义。 于物质的运动情况,也取决于物质本身的 状态 即时空会发生“空间折叠”和“时间隧道”。 3.意义 (1)是物理学领域的一次重大革命,它否定了经典力学 的 深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 6、概括近代以来物理学的发展历程 (2)它也发展了 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。 三、量子论的诞生与发展 1提出背景: (1)19世纪末20世纪初,电子和放射线的发现,人们对物质的认识深入到了原子内部 (2)大量的实验表明,微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明
第 11 课 物理学的重大进展 【课程标准】 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中的历史地位。 2、知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。 【自学引导】 一、经典力学 1.提出背景： ⑴ 运动解放了人们的思想，也对科学研究产生 了重要影响。 ⑵16 世纪末 17 世纪初， 发现了自由落体定律 等物理学定律，开创了以 为根据并具有严密逻辑体 系的近代科学，为后来 的创立和发展奠定了基础。 2. 牛顿创立经典力学体系 ⑴ 标志：1687 年 的出版； ⑵内容：包括万有引力定律和牛顿力学三定律； ⑶ 特点：以 为基础，以 为表达形式牛顿 力学体系。 3.地位及作用： ⑴经典力学体系的建立，实现了物理学史上的第一次大 飞跃，标志着近代科学的形成。 ⑵海王星的发现是证明牛顿力学有效性的最成功范例。 ⑶牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法 国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。 二、相对论的创立 1.提出背景：随着物理学研究的进展， 无法解 释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。 2.爱因斯坦提出了相对论： ⑴1905 年提出 。物体运动时， 会随着物 体运动速度的增大而增大，时间和空间则会随着物体运 动 的变化而变化，即发生“迟缩效应”和“钟慢 效应”。 ⑵ 1916 年完成 。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 状态。 即时空会发生“空间折叠”和“时间隧道”。 3.意义： ⑴是物理学领域的一次重大革命，它否定了经典力学 的 ，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 ⑵它也发展了 ，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。 三、量子论的诞生与发展 1.提出背景： （1）19 世纪末 20 世纪初，电子和放射线的发现，人们对物质的认识深入到了原子内部。 （2）大量的实验表明，微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。 想一想：1、伽利略为什么被称为经典 力学的奠基人？ 2、经典理学体系创立的历史意义。 3、经典力学有什么样的缺陷？ 4、相对论和经典力学有什么关系？ 5、梳理量子论发展历程。 6、相对论与量子论创立的历史意义。 6、概括近代以来物理学的发展历程
2.诞生与发展 (1)1900年,德国物理学家 提出了 宣告了量子论的诞生 (2)1905年爱因斯坦利用量子理论成功地解释了“ (3)丹麦物理学家提出了有关原子的量子理论。20世纪30年代,量子力学建立 起来 3.意义 (1)量子论使人类对 的基本认识取得革命性的进步。它与 起,构成了 现代物理学的基础 (2)相对论和量子论弥补了 在认识宏观世界和微观世界方面的不足 (3)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_。 【知识结构】 物理学的重大进 物理学的重大进展改变了 人们认识世界 【当堂检测基础】 1.伽利略被誉为“天上的哥伦布”的主要依据是() A.发现行星沿椭圆形轨道绕太阳运行B.推翻了天主教会的日心说 C.用自制望远镜发现了许多星体 D.认为宇宙在空间上是无限的 2.海王星的发现是根据() A.哥白尼日心说的推算 B牛顿理论的推测 C.法拉第学说的计算 D.爱因斯坦对时间、空间属性的揭示 3.爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的关系是() A.完全继承B.完全否定C.有否定、有发展D.没有任何关系 4.牛顿曾经说过:“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上。”由于伽利略、开普勒 等前人的努力,牛顿才有可能用已经准备好了的材料建立起一座宏伟的经典力学大厦,这 座大厦建立起来的标志是() A、《力学中的哲学原理》的发表 B、《科学的经典力学原理》的发表 C、《力学和数学的原理》的发表 D、《自然哲学的数学原理》的发表 5.1999年12月,美国《时代》周刊关注一位“世纪人物”。《时代》周刊称他为“天才、 政治难民、人道主义者、原子核宇宙迷的开启者”,“以具最大的思想和无与伦比的形象独 占鳌头。”这个“世纪人物”是() A、瓦特B、爱迪生C、居里夫人D、爱因斯坦 【当堂检测.提高】 一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文:“他以神一般的力量,……第一个说明了行星 的运动和图像。”这位科学家应该是() A.伽利略 B.牛顿 C.爱因斯坦 D.普朗克 2.“牛顿的发现,给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类,终于大胆的 抬起头来,开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现() A.推动了天文学的发展B.使人类彻底摆脱了神学的影响
2.诞生与发展： （1）1900 年，德国物理学家 提出了 ，宣告了量子论的诞生。 （2）1905 年爱因斯坦利用量子理论成功地解释了“ ”。 (3）丹麦物理学家 提出了有关原子的量子理论。20 世纪 30 年代，量子力学建立 起来。 3.意义： （1）量子论使人类对 的基本认识取得革命性的进步。它与 一起，构成了 现代物理学的基础。 （2）相对论和量子论弥补了 在认识宏观世界和微观世界方面的不足。 （3）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 。 【知识结构】 【当堂检测.基础】 1．伽利略被誉为“天上的哥伦布”的主要依据是（ ） A．发现行星沿椭圆形轨道绕太阳运行 B．推翻了天主教会的日心说 C．用自制望远镜发现了许多星体 D．认为宇宙在空间上是无限的 2．海王星的发现是根据（ ） A．哥白尼日心说的推算 B 牛顿理论的推测 C.法拉第学说的计算 D.爱因斯坦对时间、空间属性的揭示 3．爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的关系是（ ） A．完全继承 B．完全否定 C．有否定、有发展 D．没有任何关系 4. 牛顿曾经说过：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。”由于伽利略、开普勒 等前人的努力，牛顿才有可能用已经准备好了的材料建立起一座宏伟的经典力学大厦，这 座大厦建立起来的标志是（ ） A、《力学中的哲学原理》的发表 B、《科学的经典力学原理》的发表 C、《力学和数学的原理》的发表 D、《自然哲学的数学原理》的发表 5. 1999 年 12 月，美国《时代》周刊关注一位“世纪人物”。《时代》周刊称他为“天才、 政治难民、人道主义者、原子核宇宙迷的开启者”，“以具最大的思想和无与伦比的形象独 占鳌头。”这个“世纪人物”是（ ） A、瓦特 B、爱迪生 C、居里夫人 D、爱因斯坦 【当堂检测.提高】 1.一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：“他以神一般的力量，……第一个说明了行星 的运动和图像。”这位科学家应该是（ ） A.伽利略 B.牛顿 C.爱因斯坦 D.普朗克 2.“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆的 抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现（ ） A．推动了天文学的发展 B．使人类彻底摆脱了神学的影响 物 理 学 的 重 大 进 展 物理学的重大进展改变了 人们认识世界 的角度和方式
C.促进了人类的思想解放 D.使人类开始关注现实世界 3.“根据这一理论,将时间和空间说成是绝对的是没有意义的,因为对这两种范畴的测量 通常随着观察者的运动而改变。……对于门外汉来说,这些观点——通常用不能理解的数学 公式解释一一表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是() A.开创了以实验为基础的近代科学B.预见海王星存在的准确性 C.弥补经典力学对时空认识的不足D.发现能量辐射的运动原则 4.哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家,其理论的共同之处是 A.得到了科学实验的验证 B.改变了人类对自然世界的认识 C.推动了技术的重大突破 D.科学地概括出物质运动的定律 5.1919年英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”,两个副标题是“宇宙新 理论”、“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是() B.量子论 C.经典力学 D.相对论 6.(2014·新课标全国Ⅰ卷文综·40)(25分)阅读材料,完成下列要求。 材料一宋应星(1587~约1666年)青年时曾考取举人,后来连续六次赴京参加进士考 试,均名落孙山。45岁以后,面对明末流民遍地的现实,宋应星不再追求科举功名,转而 探求“致富”之术。他全面搜集整理传统农业、手工业技术,撰成《天工开物》一书,书名 取“天工人其代之”“开物成务”之义。正如宋应星在该书的序言中所说,“是书与科举功名 毫无关系”,当时士大夫对这部书不屑一顾。后来乾隆时编《四库全书》,不予收录,民间因 此更不敢印行。这部书在19世纪传入欧洲后,被誉为“17世纪中国科技的百科全书”,是 我们今天探讨古代科技成就的重要文献。 一摘编自潘吉星《宋应星评传》等 材料二牛顿(1643~1722年)自幼喜欢钻研科学。1687年,他的《自然哲学的数学原 理》出版,阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律。该书受到学术界的赞颂,很快销售 一空。同年,牛顿被选为国会议员,后被封为爵士,成为英国皇家学会会长和法国皇家学会 会员。当时他被公认为活着的最伟大的科学家,英国有学识的人都把牛顿“奉为他们的首领 承认他是他们的主帅和大师”。伏尔泰全面接受了牛顿的自然哲学,并与人合作发表一本关 于牛顿力学体系的通俗著作。18世纪中期,牛顿的理论体系在欧洲各国得到广泛的认可 对整个欧洲和世界的科学与哲学发展产生了深远的影响。 摘编自詹姆斯·格雷克《牛顿传》等 (1)根据材料一、二并结合所学知识,分别指出宋应星、牛顿二人科技成果的特点及它 们出现的背景。(15分) (2)根据材料一、二并结合所学知识,分析指出二人科技成果命运不同的原因。(10分) 7.(2013·新课标全国Ⅱ卷文综·40)(25分)阅读材料,完成下列要求 材料一第一次世界大战前,有不少学者对爱因斯坦的学说持怀疑态度。1919年,英国 科学家爱丁顿对日全食的观测结果证实了爱因斯坦的理论,引起巨大轰动,世界范围的
C．促进了人类的思想解放 D．使人类开始关注现实世界 3．“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量 通常随着观察者的运动而改变。……对于门外汉来说，这些观点——通常用不能理解的数学 公式解释——表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是（ ） A．开创了以实验为基础的近代科学 B．预见海王星存在的准确性 C．弥补经典力学对时空认识的不足 D．发现能量辐射的运动原则 4.哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是 A．得到了科学实验的验证 B．改变了人类对自然世界的认识 C．推动了技术的重大突破 D．科学地概括出物质运动的定律 5．1919 年英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”，两个副标题是“宇宙新 理论”、“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是（ ） A．日心说 B．量子论 C．经典力学 D．相对论 6．（2014·新课标全国Ⅰ卷文综·40）（25 分）阅读材料，完成下列要求。 材料一 宋应星（1587～约 1666 年）青年时曾考取举人，后来连续六次赴京参加进士考 试，均名落孙山。45 岁以后，面对明末流民遍地的现实，宋应星不再追求科举功名，转而 探求“致富”之术。他全面搜集整理传统农业、手工业技术，撰成《天工开物》一书，书名 取“天工人其代之”“开物成务”之义。正如宋应星在该书的序言中所说，“是书与科举功名 毫无关系”，当时士大夫对这部书不屑一顾。后来乾隆时编《四库全书》，不予收录，民间因 此更不敢印行。这部书在 19 世纪传入欧洲后，被誉为“17 世纪中国科技的百科全书”，是 我们今天探讨古代科技成就的重要文献。 ——摘编自潘吉星《宋应星评传》等 材料二 牛顿（1643～1722 年）自幼喜欢钻研科学。1687 年，他的《自然哲学的数学原 理》出版，阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律。该书受到学术界的赞颂，很快销售 一空。同年，牛顿被选为国会议员，后被封为爵士，成为英国皇家学会会长和法国皇家学会 会员。当时他被公认为活着的最伟大的科学家，英国有学识的人都把牛顿“奉为他们的首领， 承认他是他们的主帅和大师”。伏尔泰全面接受了牛顿的自然哲学，并与人合作发表一本关 于牛顿力学体系的通俗著作。18 世纪中期，牛顿的理论体系在欧洲各国得到广泛的认可， 对整个欧洲和世界的科学与哲学发展产生了深远的影响。 ——摘编自詹姆斯•格雷克《牛顿传》等 （1）根据材料一、二并结合所学知识，分别指出宋应星、牛顿二人科技成果的特点及它 们出现的背景。（15 分） （2）根据材料一、二并结合所学知识，分析指出二人科技成果命运不同的原因。（10 分） 7．（2013·新课标全国Ⅱ卷文综·40）（25 分）阅读材料，完成下列要求。 材料一 第一次世界大战前，有不少学者对爱因斯坦的学说持怀疑态度。1919 年，英国 科学家爱丁顿对日全食的观测结果证实了爱因斯坦的理论，引起巨大轰动，世界范围的
爱因斯坦热接踵而至。荷兰、捷克斯洛伐克、奧地利、美国、英国、法国、日本等国先 后邀请他前往讲学。在中国,梁启超发起成立的讲学社曾拟邀请爱因斯坦来华讲学。北 京大学校长蔡元培亦发出邀请,并得到其本人应允。虽然爱因斯坦因故未能成行,但相 对论却在中国广泛传播。从1917年到1923年,各种报刊登载相对论的论著、译文、通 讯、报告和文献不下百篇,出版译著15种左右。 -摘编自阿尔布雷希特·弗尔辛《爱因斯坦传》等 (1)根据材料一并结合所学知识,说明爱因斯坦热兴起的原因。(8分)
爱因斯坦热接踵而至。荷兰、捷克斯洛伐克、奥地利、美国、英国、法国、日本等国先 后邀请他前往讲学。在中国，梁启超发起成立的讲学社曾拟邀请爱因斯坦来华讲学。北 京大学校长蔡元培亦发出邀请，并得到其本人应允。虽然爱因斯坦因故未能成行，但相 对论却在中国广泛传播。从 1917 年到 1923 年，各种报刊登载相对论的论著、译文、通 讯、报告和文献不下百篇，出版译著 15 种左右。 ——摘编自阿尔布雷希特·弗尔辛《爱因斯坦传》等 （1）根据材料一并结合所学知识，说明爱因斯坦热兴起的原因。（8 分）
第11课物理学的重大进展 【合作探究】 主题 (1)哥白尼、开普勒、伽利略:伽利略;改变了人们认识世界的方法,开创 了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。 (2)《自然哲学的数学原理》;以实验为基础,以数学为表达形式。 (3)牛顿力学体系把天上地上的物体运动概括在一个理论之中,使人类认识到 支配日月星辰运转的不是上帝,而是自然规律。这样,就把上帝从无生命现象的 研究领域赶走了 主题二 1、有可能。理由:狭义相对论认为,物体运动时,空间和时间会随着物体运动 速度的变化而变化。即会发生尺缩效应和钟慢效应。当速度增大时,时间将会 变慢;当速度达到光速时,时间也就停止了”。 2、(1)启示:①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。②人们对任何新生事物的认识都有一个极其艰难的过程 (2)否定与发展 【当堂检测基础】 1-5.C.B.C.D.D 【当堂检测提高】 1-5.B.C.C.B.D 6.(1)亚里士多德:“落体的速度与重量成正比”;“物体从来都是静止的, 除非你用力推它才开始运动”。(2)伽利略;采用的方法:通过观察和实验。物 理学:发现自由落体定律。天文学:利用望远镜观察天体并取得大量成果的第 人。影响:①改变了人们对运动的认识。②动摇了天主教会的权威,使科学逐渐 从神学的桎梏中解放出来。③改变了人们认识世界的方法,开创了以实验事实为 根据并具有严密逻辑体系的近代科学
第 11 课 物理学的重大进展 【合作探究】 主题一： （1）哥白尼、开普勒、伽利略；伽利略；改变了人们认识世界的方法，开创 了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。 （2）《自然哲学的数学原理》；以实验为基础，以数学为表达形式。 （3）牛顿力学体系把天上地上的物体运动概括在一个理论之中，使人类认识到 支配日月星辰运转的不是上帝，而是自然规律。这样，就把上帝从无生命现象的 研究领域赶走了。 主题二： 1、有可能。理由：狭义相对论认为，物体运动时，空间和时间会随着物体运动 速度的变化而变化。即会发生尺缩效应和钟慢效应。当速度增大时，时间将会 变慢；当速度达到光速时，时间也就停止了”。 2、（1）启示：①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。②人们对任何新生事物的认识都有一个极其艰难的过程。 （2）否定与发展。 【当堂检测.基础】 1—5. C.B.C.D.D 【当堂检测.提高】 1—5. B.C.C.B.D 6.（1）亚里士多德：“落体的速度与重量成正比” ；“物体从来都是静止的， 除非你用力推它才开始运动”。（2）伽利略；采用的方法：通过观察和实验。物 理学：发现自由落体定律。天文学：利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一 人。影响：①改变了人们对运动的认识。②动摇了天主教会的权威，使科学逐渐 从神学的桎梏中解放出来。③改变了人们认识世界的方法，开创了以实验事实为 根据并具有严密逻辑体系的近代科学