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人民版必修3近代物理学的奠基人和革命者教学设计一、近代物理学的奠基人和革命者课标要求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。
【教学目标】一、知识与能力了解牛顿力学体系、量子力学、相对论的基本内容。
了解物理学发展的基本线索，认识其发展的阶段特征和在自然科学发展中的地位。
认识科学进步是在前人科技成果的基础上，从理论上进行创新，构建新的理论、概念体系。
二、过程与方法用材料比较法和阅读法概括物理学发展的线索。
结合科学进步的历程，讨论人类对宇宙的认识是不断加深的和有限的，了解一些科学创新的基本方法。
三、情感态度与价值观通过本课的学习，培养自己对科学的热爱之情，了解科学创新的基本条件。
通过对物理学不断发展的学习，培养自己关注科技进步的习惯，培养自己尊重科学的意识。
通过本课的学习，培养自己正确的自我意识，认识到科技发展中没有绝对权威。
【教学重点】伽利略对物理学发展的重大贡献；牛顿经典力学的建立；量子论的诞生；相对论的提出。
【教学难点】如何理解物理学各阶段发展的原因？【教学方法】讨论法、讲述法【教学过程】导入新课：为什么15世纪下半叶以后西方的科学技术取得了辉煌的成就？（1）文艺复兴、宗教改革等思想解放运动的影响；（2）资本主义的发展提供了物质基础；（3）科学家勇于探索的精神。
一、巨人肩上的思索—经典力学体系的创立和发展1、时代背景·在中世纪的欧洲，亚里士多德的学说长期被才会奉为教条；亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。
·近代科学诞生后，亚里斯多德的力学不断受到质疑。
2、经典力学的奠基者——意大利科学家伽利略（1）伽利略对亚里士多德力学观的否定（2）开创科学的研究方法：观察、实验和推理（1609年，伽利略创制了天文望远镜。
他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。
）（3）突出成就：伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。
第1课近代物理学的奠基人和革命者（教案1）【课程标准】1、了解经典力学的主要内容。
2、认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
3、知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
【教学过程】检测预习：一、认识史上的飞跃1．时代背景(1)中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。
(2)伽利略创立自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说。
2．经典力学的建立(1)主要内容：①牛顿运动三定律：惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律，构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。
②万有引力定律。
(2)建立标志：1687年，《自然哲学的数学原理》发表。
3．经典力学的影响与应用(1)牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
(2)使力学和天文学在理论上达到相当完备的程度，并得到广泛的应用和验证。
(3)万有引力定律准确地算出了地球的平均密度和扁平率。
(4)正确地解释了潮汐的成因。
(5)利用万有引力定律，科学家发现了海王星。
二、驱走乌云的太阳1．量子理论的诞生(1)19世纪以来，物理学家定义了一种理想物体——黑体，作为热辐射研究的标准物体。
(2)1879年，奥地利物理学家斯蒂芬通过实验发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。
(3)1900年，德国物理学家普朗克提出了著名的量子概念，标志着量子理论的诞生。
2．量子力学的建立(1)1905年，爱因斯坦把普朗克的量子理论推广到光学中，成功解释了光电效应。
(2)1923年，法国物理学家德布罗意又提出物质波理论，认为微观粒子也具有波动性。
(3)数年之后，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
3．历史意义(1)量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探索。
(2)量子理论从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。
三、爱因斯坦的“时空”1．狭义相对论(1)提出：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》一文，创立了狭义相对论。
科学“苦旅〞——近代物理学的奠基人和革命者教学设计知识与能力了解牛顿力学体系、相对论的根本内容。
了解物理学开展的根本线索 ,认识其开展的阶段特征和在自然科学开展中的地位。
认识科学进步是在前人科技成果的根底上 ,从理论上进行创新 ,构建新的理论、概念体系。
过程与方法学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解近代物理学的相关问题。
结合科学进步的历程 ,讨论人类对宇宙的认识是不断加深的和有限的 ,了解一些科学创新的根本方法。
情感、态度与价值观通过本课的学习 ,培养学生对科学的热爱之情 ,了解科学创新的根本条件。
通过对物理学不断开展的学习 ,培养学生关注科技进步的习惯 ,培养学生尊重科学的意识。
通过本课的学习 ,培养学生正确的自我意识 ,认识到科技开展中绝对没有权威。
教学重点：了解经典力学的主要内容 ,知道相对论的主要内容。
了解人类认识开展的过程。
教学难点：认识物理学理论创新的思想源泉和方法。
导入：余秋雨先生的?文化苦旅?中陈述中国很多让人苦涩而又辉煌的历史 ,让我们明白文化的诞生和绵延是一件不容易的事情。
其实科学的开展也是如此 ,其开展历程是一个不断超越前人和突破权威的艰难过程。
因此今天我就带着大家认识近代科学史怎样突破权威而开展。
一、经典力学1、经典力学的奠基人：伽利略伽利略对亚里士多德力学观的否认和挑战。
(1)亚里士多德的学说亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上 ,物体才能运动 ,没有力的作用 ,物体就会静止。
如：“推箱子〞的例子(2)伽利略的奉献——创立了自由落体定律2、经典力学的建立者：牛顿牛顿曾谦逊地说：“如果我比别人看得远些 ,那是因为我站在巨人们的肩上。
〞①根本理论：牛顿力学三定律(惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律)、万有引力定律②创立标志：1687年 , ?自然哲学的数学原理?总结了他的力学体系。
③影响意义:材料一从伽利略时代以来一个世纪的物理学工作 ,在牛顿手里得到了综合。
专题七近代以来科学技术的辉煌一近代物理学的奠基人和革命者名师说课本课课标本课课标要求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。
在本课的教学中，要充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源，提高收集、分析相关资料的能力。
在学习过程中通过合作、探究学习，培养分析解决问题的能力及交流与合作的能力。
全面提高科学素质、创新精神和实践能力。
学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解近代物理学的相关问题。
通过学习，让学生了解经典力学的三大定律、量子理论、相对论等基础知识，牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名科学家的主要事迹，学会观察，培养敏锐的洞察力，理解科学进步中继承与发展的关系。
通过学习，了解科学家为科学进步所作出的努力，学习他们为科学献身的精神，形成科学的态度。
知道在科学的道路上荆棘遍布，增强面对挫折的能力，增强毅力，树立勇往直前、持之以恒的精神。
教学建议本课教材主要从三个方面向学生介绍物理学从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初的重大成就：经典力学的重要奠基者——伽利略、经典力学的建立、从经典力学到相对论、量子沦的诞生与发展。
这一时期物理学方面的文字、图片、人物介绍等资料比较丰富，教师可以适当补充一些资料，提高学生学习的兴趣。
教学目标知识与技能（1）了解伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献；认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。
（2）知道爱因斯坦相对论、普朗克量子论的主要内容；认识相对论、量子论的意义。
过程与方法（1）阅读教材中提供的有关经典力学、量子论、相对论资料，从中获得知识，形成认识。
（2）查阅和收集有关伽利略、牛顿、普朗克、爱因斯坦进行科学研究、得出科学结论过程的资料，感受科学探索的精神。
情感态度与价值观感受伽利略、爱因斯坦等科学家不迷信权威、为科学而不断探索创新的进取精神。
重点与难点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。
难点物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。
教学过程课堂导入邓小平同志曾经说过，科学技术是第一生产力。
当我们走进世界近代科学的殿堂，便会更深刻地感受到这一结论的伟大之处。
伽利略、牛顿、爱因斯坦……这些在世界科学史上闪耀着璀璨光芒的科学巨匠，以他们伟大的科学发现使人类逐步从农业文明进入工业文明，又从工业文明跨入信息社会的新时代，给整个人类社会带来了广泛而深刻的革命性变化。
同时他们那种敢于坚持真理、不畏强权的科学精神也为我们后人树立了榜样。
近代自然科学在物理学领域取得了哪些主要成就？新课学习一、认识史上的飞跃（经典力学体系的创立和发展）1．经典力学的奠基者——意大利科学家伽利略问题与中世纪亚里士多德的力学学说相比，伽利略的主要贡献在哪里？（1）伽利略对亚里士多德力学观的否定。
亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。
伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。
（2）开创科学的研究方法：观察、实验和推理。
（3）突出成就：创立了自由落体定律，从而推翻了亚里士多德的学说。
2．牛顿对前人科学理论的发展问题牛顿对前人科学理论做了哪些发展？为什么经典力学体系的建立是认识史上的飞跃？（1）科学巨著《自然哲学的数学原理》总结了牛顿力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果。
（2）经典力学体系的主要内容经典力学体系牛顿运动三定律惯性定律加速度定律作用和反作用定律万有引力定律（3）经典力学体系的历史地位①理论：牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
②影响：经典力学体系的建立标志着近代科学的形成；从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。
③实践：根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率；正确地解释了潮汐的成因；还发现了海王星。
合作探究课件展示“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。
”——牛顿临终遗言牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美丽的贝壳”？答案著作：《自然哲学的数学原理》（1687）他提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，创建牛顿力学体系。
质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗？19世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理学家表示：“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。
”这种观点对吗？过渡高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法解释的！二、驱走乌云的太阳（量子理论的诞生）问题量子论是怎样诞生和发展的？为什么量子论的出现是“驱走乌云的太阳”？1．量子理论的诞生（1）基础：奥地利物理学家斯蒂芬对黑体的研究成果。
（2）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出了量子概念，并在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中，阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。
2．量子理论的发展（1）德国爱因斯坦：将量子理论推广到光学中，成功解释了光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。
（2）法国德布罗意：提出物质波理论。
（3）数年后，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
3．量子论和量子力学的意义（1）量子力学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）量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。
三、爱因斯坦的“时空”（相对论的建立）问题什么是爱因斯坦的“时空”？相对论的建立有何意义？1．狭义相对论（1）提出：1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，创立狭义相对论。
（2）内容：相对性原理和光速不变原理；时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。
（E=:cric2）（3）认识：否认了牛顿力学的绝对时空观点，是对牛顿力学的继承和发展。
2．广义相对论（1）提出：1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论。
（2）内容：①物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的；②空间弯曲的程度体现为引力场强度；③时间、空间不是独立的实在，它们是物质存在的形式。
（3）认识：它第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。
3．相对论建立的意义（1）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，而且指出时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。
（2）这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响。
（3）相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。
合作探究一、相对论与牛顿力学的关系怎样？相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。
牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。
牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。
二、近代科学迅猛发展的原因有哪些？1．生产力发展和社会发展的需求。
2．人文主义和理性主义的兴起解放了人们的思想。
3．科学家们的个人天赋和不懈努力。
【合作探究】1.牛顿的主要科学成就及其影响牛顿的主要科学成就：牛顿的运动三大定律（即惯性定律，加速度定律、作用力和反作用力定律）和万有引力定律。
影响：（1）牛顿的力学体系对自然界力学现象作出了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
（2）万有引力定律不但适用于整个太阳系，而且适用于一切天体运动和宇宙中的所有物体。
（3）它的确立，使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。
（4）促使科学摆脱了神学的束缚向前发展。
2.爱因斯坦的相对论概念：（1）狭义相对论：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》一文，在相对性原理和光速不变原理的基础上，创立了狭义相对论。
他认为时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。
（2）广义相对论：1916年，爱因斯坦又把适用于匀速运动体系的狭义相对论推广到加速运动的参考系（即非惯性系）中，建立了广义相对论。
广义相对论认为，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。
离开物质的空间、时间是没有的；当然，没有空间、时间形式的物质也是不存在的。
意义：爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明了无论是空间还是时间都不可能单独发生变化，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。
（2）这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。
（3）相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。
3.分析爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的相互关系。
爱因斯坦相对论对牛顿力学体系有否定之处，也有继承和发展（1）否定：根据狭义相对论，牛顿所说的绝对时间和空间都不存在了，从而，作为绝对静止参考系的“以太”概念也就不再需要。
根据广义相对论，牛顿力学中的“空虚空间”这个概念就失去了它的意义。
（2）继承和发展：牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。
课堂小结科学家成果地位和评价伽利略自由落体定律；匀速运动、加速运动的概念；提出力不是维持物体运动状态的原因；自制望远镜经典力学的奠基人牛顿机械运动三大规律；万有引力经典力学的确立者爱因斯坦相对论物理学的重大革命普朗克量子假说宏观到微观玻尔氢原子结构板书设计一、认识史上的飞跃（经典力学体系的建立与发展）1．经典力学体系的奠基者——意大利科学家伽利略2．牛顿对前人科学理论的发展二、驱走乌云的太阳1．量子理论的诞生2．量子理论的发展3．量子论和量子力学的意义三、因斯坦的“时空”1．狭义相对论2．,广义相对论3．相对论建立的意义。
