人教版必修3第四单元《近代以来世界的科学发展历程》word学案

第四单元近代以来世界的科学发展历程第11课物理学的重大进展[课标要求] 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。

一、经典力学1．背景(1)____________运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。

(2)16世纪末17世纪初，伽利略发现了____________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．建立(1)提出：1687年，牛顿出版了《____________________》。

(2)内容：物体运动____________和____________等。

(3)特征①以________为基础。

②以________为表达形式。

3．地位及作用经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。

后来，根据________________，人们发现了海王星等。

细节点拨“以实验为基础，以数学为表达形式”是近代物理学的突出特征。

二、相对论的创立1．背景(1)19世纪，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)________物理学家爱因斯坦多年的研究。

2．内容(1)狭义相对论：物体运动时，________会随着物体运动________增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动________的变化而变化，即会发生____________和____________。

(2)广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的________情况，也取决于物质本身的________状态。

3．意义(1)相对论的提出是________领域的一次重大革命。

(2)它否定了____________的绝对时空观，深刻地揭示了____________的本质属性。

(3)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。

细节点拨学习相对论时，要注意和经典力学使用的范围加以对比，以加深对相对论的认识。

【问题思考】1．牛顿力学产生的原因是什么？2．相对论与牛顿力学的关系如何？三、量子论的诞生与发展1．背景(1)19世纪末20世纪初，电子和________的发现，人们对物质的认识深入到了________内部。

(2)大量的实验表明，__________运动不能用____________的理论来说明。

2．诞生(1)时间：________年，________物理学家普朗克提出了量子假说。

(2)内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位________来实现的。

3．发展(1)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了____________。

(2)丹麦物理学家________提出了有关原子的量子理论。

(3)20世纪30年代，____________建立起来。

4．意义(1)使人类对____________的基本认识取得革命性的进步。

(2)与________一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和____________方面的不足。

(3)推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的____________。

细节点拨相对论和量子论是现代物理学的两大支柱。

【问题思考】3．量子论的主要内容是什么？其创立有什么意义？探究一经典力学1．材料伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。

这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉的结论，不是常常可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上去。

……伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。

这就是伽利略的发现的重大意义。

——爱因斯坦《物理学的进化》问题据材料结合所学知识指出爱因斯坦所说的伽利略的发现是什么？有何意义？2．材料牛顿头像问题牛顿作为经典力学的创始人，他的经典力学有哪些特征？有何局限性？探究二相对论1．材料1905年，爱因斯坦先后发表了三篇具有划时代意义的论文，为相对论、量子理论和布朗运动理论的建立奠定了基础，对现代物理学的发展产生了巨大的影响。

100年后，为了纪念这一历史性的年份，全球物理学界一致呼吁将2005年定为“世界物理年”，以纪念这位伟大的物理学家——爱因斯坦，并唤起公众对物理学的关注。

问题爱因斯坦相对论的主要贡献有哪些？2．问题有人认为爱因斯坦相对论否定了牛顿经典力学；也有人认为相对论是对牛顿经典力学的发展，你同意哪一种观点，并说明理由。

探究三量子论材料20世纪初，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性的影响。

人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。

问题结合所学知识指出相对论和量子理论出现的历史背景。

为什么说这两大支柱的形成使人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度？【史料文本】伽利略的望远镜和他观察到的月亮历史纵横伽利略是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。

他用自己制造的望远镜发现了许多用肉眼看不见的星体，证明了哥白尼提出的“日心说”的正确性。

1632年，伽利略因在一本书中宣传“日心说”，遭到罗马教会的迫害。

他被教会判处终身监禁，这本书也遭到教会的查禁。

【信息】通过材料可以了解到伽利略用望远镜观测到许多天体，证明了哥白尼的“日心说”的正确性。

【价值】通过这一材料可以了解到伽利略对物理学所作出的重大贡献，这一材料可以作为背景材料，用以对伽利略的贡献等知识的考查。

【方法】阅读本材料注意把握人物、时间、重大发明或发现，并与教材正文部分相关知识相联系。

一、选择题1．关于伽利略的力学成就的评述，正确的是()①标志着经典力学体系的建立②开创了实验科学的时代③标志着物理学的真正开端④是人类思想史上的伟大成就之一A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④2．牛顿临终遗言：“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。

”牛顿所说的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”是指()A．物体机械运动定律和万有引力定律B．相对论C．量子论D．进化论3．2006年8月24日，在捷克首都布拉格举行的国际天文学联合会大会通过行星的新定义，1930年发现的冥王星“惨遭降级”。

发现冥王星的理论依据是()A．哥白尼的“太阳中心说”B．伽利略的科学理论C．牛顿经典力学理论D．爱因斯坦的相对论4．“爱因斯坦是一个造物者！”这是著名华裔物理学家诺贝尔奖得主杨振宁对爱因斯坦的评价。

杨振宁在这里高度评价爱因斯坦，主要依据是他()A．否定牛顿力学体系B．创立现代物理学C．改变了人们的思维模式D．发现和创立了相对论5．有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。

卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“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理解你。

”此语意指()A．绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦B．相对论有悖于人们的日常经验C．理论物理与人们日常生活很远D．伟大的科学家不如著名艺术家6．在2007年12月20日的第62届联合国会员大会上，联合国宣布2009年为“国际天文年”，并希望地球上的每一个人，在2009年都至少想一次宇宙中的奇观，理解科学知识是如何对一个更加公正与和平的社会作出贡献的。

下列有关人类探索宇宙的表述，正确的是() A．伽利略证明了白光由七色光组成B．牛顿正确地解释了潮汐的成因C．量子理论成为天文学上的基础定律D．广义相对论改变了人们对宇宙的认识7．20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。

下列选项中推动这一变化的是() A．电的发明和利用B．量子论的提出和发展C．经典力学的发展D．原子能在军事上的应用8．下列有关量子理论的描述，不正确的是()A．与相对论一起构成了现代物理学的基础B．促进了现代科学技术的突破性发展C．改变着人们的生活9．阅读下列材料：我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。

我们被悬挂在永恒的疑惧之中……——英国哲学家休谟请回答：(1)根据材料一，爱因斯坦和牛顿紧随马克思之后排在第二位和第三位，他们分别对人类历史发展作出了怎样的贡献？(2)材料二是对材料一中哪位科学家诞生之前的社会的描述？为什么？(3)在光学领域，爱因斯坦取得了什么成就？第11课物理学的重大进展课前准备区一、1.(1)文艺复兴(2)自由落体定律实验事实经典力学 2.(1)自然哲学的数学原理(2)三大定律万有引力定律(3)①实验②数学3．万有引力定律二、1.(1)经典力学(2)德国 2.(1)质量速度速度尺缩效应钟慢效应(2)运动分布3.(1)物理学(2)经典力学时间和空间(3)牛顿力学三、1.(1)放射线原子(2)微观的粒子经典力学 2.(1)1900德国(2)量子 3.(1)光电效应(2)玻尔(3)量子力学 4.(1)微观世界(2)相对论微观世界(3)角度和方式问题思考1．(1)具备了较好的经济基础。

当时英国资本主义经济的迅速发展，为牛顿在科学方面的贡献创造了条件并提出了迫切要求。

(2)具备了较好的知识条件。

开普勒和伽利略的研究成果，特别是伽利略的实验观察方法，为牛顿在科学方面的成就提供了更好的知识条件。

(3)牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。

2．(1)牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，相对论反映的是物体高速运动的客观规律，它否定了牛顿力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。

(2)相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论之中，相对论是对牛顿力学的继承和发展。

(3)总而言之，相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定整个牛顿力学。

牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。

牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。

相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。

3．(1)主要内容：认为物质的辐射能不是连续的，而是以最小的不可再分的能量单位即以一定数值的整数倍进行能量交换。

(2)意义①量子论的提出开创了物理学的新纪元，在其基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展，标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。

②相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，带动其他学科的理论都发生了革命性的突破。

课堂活动区探究一1．发现：伽利略发现了自由落体定律，确定匀速运动和匀加速运动这两个新概念。

意义：为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。

2．(1)特征：①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。