历史必修三第11课 物理学的重大进展.
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第11课物理学的重大进展经典力学1.伽利略对物理学的贡献〔材料一〕外力是改变物体运动状态的原因:一个运动的物体假如有了某种速度以后,只要没有增加或减小速度的外部原因,便会始终保持这种速度──这个条件只有在水平的平面上才有可能,因为假如在沿斜面运动的状况里,朝下运动则已经有了减速的起因。
由此可知,只有水平的平面上的运动才是不变的,运动既不会减小或减弱,更不会消灭。
──伽利略《关于两门新科学的对话》〔材料二〕加速度概念的确定:正如匀速运动被解释为相等时间中保持相等的速度,所以我们也可以用类似的方法,设想在一段相等的时间中,速度的增加并不会复杂,这样我们可以认为速度是平衡的、连续的变化着,在任意相等的时间间隔中,速度的增加总是确定的。
──伽利略《关于两门新科学的对话》【解读】《关于两门新科学的对话》是伽利略关于自然运动科学和材料强度科学的一部重要著作,为物理学的发展作出卓越的贡献。
伽利略对于力学的研究,在他的科学活动中占有极为重要的地位,他所建立的摆的定律、惯性定律、落体运动定律,以及对抛体运动的研究和他提出的相对性原理,奠定了动力学的重要基础。
以后经牛顿的发展完善,建立了现代经典力学的系统理论。
2.伽利略捍卫发展哥白尼的日心说〔材料〕萨:如果世界的中心确是所有天层以及星体(即行星)环绕运行的中心点,那就完全可以肯定,处于宇宙中心的是太阳,而不是地球。
因此,作为第一个普遍概念而言,中心的地点就是太阳的地点,而地球离开中心的距离就是它离开太阳的距离。
辛:你是怎样引申出行星环绕的中心是太阳而不是地球呢?萨:这是根据最明显,因而也是最具有说服力的许多观察而引申出来的。
在这些把地球从中心排除出去,而把太阳放在中心的观察中,一个最确实可靠的观察是,我们发现所有的行星在某一个时候靠近地球,而在另一个时候又距地球较远。
──《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》【解读】《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书,是伽利略天文学研究成果总集。
教材解析:必修3第11课物理学的重大进展一、学法指导2.重点拓展(1)伽利略最早倡导并以实践实验加数学的方法,他所谓的实验室理想化的实验。
牛顿的方法是“归纳-演绎”法,与从前的演绎法所不同的是,牛顿认为演绎的结果必须重新诉诸实验确证。
在二位大师这里,实验观察和数学演绎紧密的结合在一起,成为近代科学产生和发展的重要标志。
(2)爱因斯坦的相对论,在我们平时日常生活中是很难理解的,因为我们日常所接触的都是远远小于光速的运动,根本无法察觉到爱因斯坦相对论所描述的相对论效应:长度变短、时钟变慢。
但是如果接近光速的运动能变成现实的话,一个以这样速度运动的人,在另一个静止的观察者看来就可能只是一条线。
(3)牛顿力学(经典力学)的基本定律,这些定律有一个不容忽视的前提,即物体运动是在低速情况下,这些定律才适用。
20世纪初,爱因斯坦提出相对论,否定了牛顿的绝对时空观。
指出时间和空间随着物质的运动而变化。
要注意理解相对论是对牛顿力学的既否定又发展。
相对论发展概括了牛顿力学,牛顿力学仅是相对论中物体低速运动下的一个特例,对物体高速运动下的时空观,则无法解释,但是他仍然有存在的必要和价值。
二、知识结构三、重难点分析1.17世纪物理学取得重大成就的历史条件(1)14-16世纪的文艺复兴,反对盲从和迷信,提倡去创造、去发现,为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件;(2)宗教改革进一步摧毁天主教会的精神独裁,对科学革命发生了巨大的影响;(3)地理大发现又以实践证明了地缘学说,为建立新的天文学和地理学奠定了基础。
2.经典力学(1)重要奠基者──伽利略(16世纪末17世纪初)①贡献:发现了自由落体定律等物理学定律。
物理学:落体定律、匀速运动、匀加速运动定律。
天文学:用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”。
②意义:开创以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为经典力学的创立和发展奠定了基础。
(2)创立者——牛顿(17世纪)①标志:《自然哲学的数学原理》。
第11课物理学的重大进展经典力学1.伽利略对物理学的贡献〔材料一〕外力是改变物体运动状态的原因:一个运动的物体假如有了某种速度以后,只要没有增加或减小速度的外部原因,便会始终保持这种速度──这个条件只有在水平的平面上才有可能,因为假如在沿斜面运动的状况里,朝下运动则已经有了减速的起因。
由此可知,只有水平的平面上的运动才是不变的,运动既不会减小或减弱,更不会消灭。
──伽利略《关于两门新科学的对话》〔材料二〕加速度概念的确定:正如匀速运动被解释为相等时间中保持相等的速度,所以我们也可以用类似的方法,设想在一段相等的时间中,速度的增加并不会复杂,这样我们可以认为速度是平衡的、连续的变化着,在任意相等的时间间隔中,速度的增加总是确定的。
──伽利略《关于两门新科学的对话》【解读】《关于两门新科学的对话》是伽利略关于自然运动科学和材料强度科学的一部重要著作,为物理学的发展作出卓越的贡献。
伽利略对于力学的研究,在他的科学活动中占有极为重要的地位,他所建立的摆的定律、惯性定律、落体运动定律,以及对抛体运动的研究和他提出的相对性原理,奠定了动力学的重要基础。
以后经牛顿的发展完善,建立了现代经典力学的系统理论。
2.伽利略捍卫发展哥白尼的日心说〔材料〕萨:如果世界的中心确是所有天层以及星体(即行星)环绕运行的中心点,那就完全可以肯定,处于宇宙中心的是太阳,而不是地球。
因此,作为第一个普遍概念而言,中心的地点就是太阳的地点,而地球离开中心的距离就是它离开太阳的距离。
辛:你是怎样引申出行星环绕的中心是太阳而不是地球呢?萨:这是根据最明显,因而也是最具有说服力的许多观察而引申出来的。
在这些把地球从中心排除出去,而把太阳放在中心的观察中,一个最确实可靠的观察是,我们发现所有的行星在某一个时候靠近地球,而在另一个时候又距地球较远。
──《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》【解读】《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书,是伽利略天文学研究成果总集。
第11课物理学的重大进展早晨诵读必修基础课标梳理课标点击: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。
知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
一、经典力学:二、相对论的创立:1、相对论提出的历史背景:20世纪,随着物理学研究的进展,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。
2、相对论的主要内容:(1)德国物理学家爱因斯坦经过多年的研究,提出了相对论。
(2)内容:包括狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论认为,物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增大,同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。
广义相对论认为,空间和时间的性质仅取决于物质的运动情况,也取决于物质本身的分布状态。
(3)意义: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。
三、量子论的诞生与发展:1、1900年,为了解决热辐射理论上的疑点,德国物理学家普朗克提山了量子假说。
这一假说宣告了量子论的诞生。
2、爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应应。
3、丹麦物理学家玻尔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。
4、意义:(1)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。
(2)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。
随堂简练随堂练习达标过关一.选择题(共6小题,每题四个选项中只有一个正确答案)1.伟大的物理学家牛顿对人类的主要理论贡献是()A.建立经典力学体系 B.发现落体定律 C.提出相对论 D.创立量子力学2.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,这是哪一理论的内容()A.万有引力定律 B.狭义相对论 c.惯性定律 D.广义相对论3.下列物理学成就取得的先后顺序正确的是()①经典力学的创立②匀速运动和匀加速运动概念的提出③广义相对论④狭义相对论A.②①④③ B.①②④③ c.①②③④ D.②①③④4.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5.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6.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.没有任何关系二.非选择题7.阅读下列材料:材料一18世纪时,牛顿创立了经典力学理论后,运动三定律和万有引力定律为科学发展奠定了基础。