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引 子：跳高2米多、火箭飞离地球——第七单元：近代自然科学的发展复习回顾：第十九课 物理学的长足进步一、经典力学创 立 者：牛顿 内 容： 物体运动三定律（惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律）万有引力定律标 志：《自然哲学的数学原理》特 点： 注重实验数学化（对现象的一般观察——提出假设——运用逻辑（包括数学）得出推论——通过实验对推论进行检验——对假说进行修正和推广）背 景：①思想的解放（文艺复兴运动使科学从神学的桎梏中被解放出来，近代科学诞生）②现实的需要（资本主义萌芽和新航路的开辟）③前人的铺垫（我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上牛顿）巨人伽利略开普列行星运动三定律（轨道定律、面积定律、周期定律）伽利略：意大利物理学家和天文学家，近代科学之父，伽利略出生于比萨一个没落贵族家庭。
17岁进比萨大学学医，但他对物理和数学很有兴趣。
他做了大量的实验和研究工作，首次用自制的天文望远镜细心地观察了天体，宣告了和哥白尼学说完全相符的结论。
伽利略把他在望远镜中所观察到的壮丽景象，到处宣传，并用观察到的事实和力学原理作了严密的论证，进一步维护和发展了哥白尼的体系。
教会向伽利略发出多次警告，但是他无视这一警告，发表了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》的巨著，从实践和理论的高度批驳了地球中心说。
伽利略的“异端”活动引起了教会的恐慌，罗马教皇向宗教裁判所带头提出控诉，于是这位体弱抱病的科学家被送进了监牢，遭到审讯，以至被终身软禁。
软禁期间，他继续研究物理学，写出《关于两门新科学的谈话和数学证明》。
哥白尼地心说：中世纪时，基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个封闭的大盒子或大帐篷，天是盒（篷）盖，地是盒（篷）底，圣地耶路撒冷居盒（篷）底的中央，日月星辰悬挂在盖上，此即所谓的“宇宙帐篷说”。
地心说，最初由古希腊学者欧多克斯提出，经亚里斯多德完善，又为托勒密进一步发展成为一个盛行于古代欧洲1000多年的宇宙学说体系。
第19课物理学的长足进步-大象版必修3教案教学目标•了解物理学的历史发展与进步；•掌握牛顿运动定律；•熟悉动量定律与能量守恒定律；•遵循科学探究的方法，获得探究反弹性能的实验数据；•提高科学实验与数据分析能力。
教学重点•物理学的发展历程；•牛顿运动定律；•动量定律；•能量守恒定律；•反弹性能实验的实施与探究。
教学难点•动量与能量的理解；•实验数据的获取与分析；•科学探究步骤的学习。
教学过程1. 温故知新•让学生们回忆起前几节课的重点内容：运动基本概念、相互作用和牛顿第一定律。
•问学生们是否知道物理学的历史发展，让他们自己思考一下。
2. 物理学的历史概述•讲解物理学在历史上的发展经历，从古代的天文学、光学、力学，到现代的相对论、量子力学和宇宙学等。
•让学生们了解物理学的发展历程中所发生的重要事件和理论，包括伽利略的实验、牛顿的运动定律、爱因斯坦的相对论等。
3. 牛顿运动定律•讲解牛顿第二定律的公式：$\\vec{F}=m\\vec{a}$，并解释其中的含义。
•引导学生们理解牛顿第二定律的概念，学生们可从书中找一下牛顿第二定律的应用实例，或者老师提供一些例子。
•让学生们自己尝试写题解，巩固清晰的概念。
4. 动量定律与能量守恒定律•引导学生们理解动量和能量的概念，让他们区分其中的异同点。
•讲解动量定律的公式：mv=constant，以及能量守恒定律的公式：E1=E2，并解释其中的各自含义。
•将其中的公式与牛顿第二定律做比较，让学生们了解运用不同定律的差异和适用性。
5. 反弹性能实验•引导学生们根据自己的实验数据，分析可得不同球的反弹性能，并加以比较差异。
•引导学生们分析反弹性能数据，并利用数据做出图表，找出数据变化的趋势，进而有效概括实验中得到的数据分析结论。
课后作业•以阅读书籍的形式，记述物理学的发展历史；•解析题目：分析一个具体的物理场景，使用牛顿第二定律、动量定律和能量守恒定律的知识，求解相关物理量；•自己设想一个可以进行反弹性能实验的场景，写出实验步骤，并记录实验数据，进行分析。
物理学的长足进步
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【知识目标】1.了解经典力学的主要内容．认识其在近代自然科学理论
发展的历史地位。
2.知道相对论、量子论的主要内容．认识其意义。
【教学重难点】重点：1.牛顿创立的经典力学在近代自然科学发展史上地位如何
2.爱因斯坦相对论的主要内容是什么有何重要意义
难点：量子论的提出及意义。
【学法指导】小组讨论，活动探究
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【知识链接】伽利略的科学发现及其研究方法，奠定了经典力学业的理论基础；牛顿创立的经典力学体系是对自然规律的理论性概括和总结；爱因斯坦相对论和普朗克量
子假说的提出是物理学思想的一次重大革命。
【教学过程】
一、牛顿与经典力学
1．背景
(1)欧洲中世纪的封建时代，由于的封闭和禁锢，学技术的发展十分缓慢。
(2)14世纪以后，随着产生和新航路的开辟，对科学技术的发展提出了要求。
（3）末，欧洲开始进入近代科学技术的发展时期。
2.地位：经典力学体系的建立，成为近代科学技术发展史上的一个。
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3．主要内容
(1)物体运动三定律，是运动的基本规律．主要包括定律、加速度定律和作用与反作用定律。
(2)万有引力定律则认为，宇宙间的一切物体都有的力，并给出计算两个物体之间吸引力的公式。
4.形成的标志：1 68 7年出版的《》．
【思维拓展】
爱因斯坦说．在牛顿时代．牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的惟一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
思考：牛顿的主要贡献有哪些为什么说牛顿力学体系的建立标志着近代科学的形成
》
二、爱因斯坦和相对论
l.背景：随着的进步，经典力学无法解释研究中出现的一些新问题。
2．创立：20世纪初，德国物理学家提出．包括和。
3．内容
(1)狭义相对论：是物质运动的极限速度；科学地揭示了时间和空问的内在联系，以及同物员运动的内在联系，从而证明了时问和空间是运动的一种基本属性。
【
(2)广义相对论：揭示了同物质的统一关系。
4．意义
(1)相对论的创立．为的发展开辟了广阔道路，引起了一场深刻的物理学革命：
(2)创立了新的，进一步丰富和发展了并把它慨括在相对论理论之中。
(3)相对论以其新的世界观和方法论，促进了人类的认识能力和的发展：
特别提示：相对论与牛顿力学的关系
(1)20世纪初爱因斯坦提出了相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的．而是随着物质的运动而变化。
物质质量随运动速度的变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。
(2)相对论发展了牛顿力学，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。
牛顿在科学史上做出了杰出的贡献。
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三、量子论的创立
1．背景：随着现代科学的发展。
特别是和人们的研究开始进人原子内部。
2．发展进程
(1)1900年，德国物理学家提出了著名的“量子假说”
(2)1905年．爱因斯坦提出了“”
(3)丹麦物理学家玻尔把量子慨念推广到内部的能转状态。
(4)1 925年左右, 最终建立
3．量子论的意义
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(1)引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。
(2)揭开了世界的奥秘，改变了人们对整个物质世界的认识。
【难要点突破】
为什么说量子理论和相对论是现代物理学的两大支柱
l.经典物理学所适用的主要是我们日常生活巾的物理现象．但存宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前，就显得不太够用了。
2.
发展。
3
空观．深刻地揭示了时间和空间的本质属性．推动物理学发展到一个新的高度．
!
4
本理论框架。
【当堂检测】
1．1 7世纪牛顿力学体系产生的根本原因是( ) B级
A．资本主义生产的迅速发展对科学提出了迫切要求
B．伽利略、开普勒等人的研究已有相当坚实的基础
C．牛顿个人具有的伟大天才和所作出的巨大努力
D．同时代的众多科学家的协同一致、通力合作
2．牛顿力学体系的重要特征是( ) B级
（
理学精确表达
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
二、非选择题（C级）
#
11．阅读下列材料：
材料一研究运动的本性，自然不得不从这种运动最低级、最简单的形式井始，先学会理解这样的形式，然后才能在这说明更高级和更复杂的形式方面作出某些成绩。
所以我们看到：在自然科学的历史发展中．最先产生的是关于简单的位置变动的理论．即物理学，紧跟着．几乎同时而且在有些方面还先于物理学而产生的是关于原子运动的科学，即化学。
只有在这些关于支配着生命的自然界的运动形式的不同知识部门达到高度的发展以后，才能成功地阐明各种显示生命过程的运动过程。
恩格斯
材料二20世纪初，爱因斯坦先后提出了狭义相对论和广义相时论，揭示了时空的可变性。
相对论认为：时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化：物质质量随着运动速度的增大而增加，爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空论，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；同时也发展了牛顿力学。
把牛
顿力学概括在相对论力学之中。
牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态下的一个特倒：
请回答：
(1)恩格斯指出研究运动本性的规律是什么
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(2)材料一中所说的“最先产生的”“关于筒单的位置变动的理沦”的创立过程中，谁的贡
献最大这种简单的“理论”的主要内容是什么
（3）根据所学知识分析，材料二中相对论和牛顿力学是一种什么关系
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【作业布置】做三维设计
【学后（教后）反思】。
