第11课《物理学的重大进展》教案
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教学准备1. 教学目标1.知识与能力阅读教材,识记伽利略、牛顿在力学方面所取得的主要科学成就和经典力学创立的标志;爱因斯坦创立相对论;普朗克、爱因斯坦、玻尔等人对量子论诞生与发展所作出的主要贡献。
2.过程与方法在识记上述基本史实的基础上,通过生生共议、师生互议、学生质疑,通过对经典力学创立的历史背景和主要内容综合分析,认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位;对比分析经典力学与相对论、量子论的差异,认识相对论、量子论与经典力学之间的联系3.一步认识近代以来物理学对自然运动变化规律的探索及取得的辉煌成就,带来了人类生产力的巨大进步。
2. 教学重点/难点重点: 经典力学、相对论、量子论的主要内容难点:不同阶段物理学之间的关系,对科学发展创新性的理解。
3. 教学用具多媒体设备4. 标签教学过程导入新课:展示:《苹果落地》和《“神八”升空》图引入:《苹果落地》和《“神八”升空》两幅图片,涉及到物理学中的传统经典力学和现代物理学中的相对论和量子力学原理。
物理学发展的过程一、经典力学1.经典力学的重要奠基者──伽利略(1)背景:文艺复兴运动的影响,即解放了人们的思想,推动了科学研究。
16世纪末17世纪初,随着文艺复兴运动的扩展和人的思想的解放,意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。
他将科学实验与数学相结合,进行科学研究,并强调追究事物之间的数学关系。
(2)成就:利用自制望远镜发现许多星体,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
A.外力并不是维持运动状态的原因,只是改变运动状态的原因;B.发现自由落体定律等定律;C.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人;D.证明了哥白尼“日心说”的正确性;(3)意义:①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为经典力学的创立和发展奠定了基础2.牛顿创立经典力学(1)标志:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
人教版历史必修3《物理学的重大进展》教案第11课物理学的重大进展【设镜亮标】1.了解伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献。
2.认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。
【自主研读】伽利略对经典力学的贡献——奠定基础(17世纪初)一、背景:1、不仅解放了人们的思想,也对科学研究产生重要影响。
2、伽利略等人科学的研究方法。
二、伽利略的贡献:1、物理学——标志着近代物理学的开端(1)外力不是运动状态原因,只是运动状态原因。
(2)发现定律、匀速运动和匀加速运动定律等物理学定律。
(3)开创以为根据并具有近代科学。
2、天文学自制望远镜观测天体,证明哥白尼日心说正确性,从根本上动摇了宗教神学的理论基础牛顿对经典力学的贡献——建立(17世纪晚期)一、基础:伽利略的研究成果二、建立:1687年,《》,提出定律和定律(惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律)三、特点:为基础、为表达形式爱因斯坦的相对论(20世纪初)1、相对论和相对论物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增大,同时还会发生效应和效应。
2、意义1)物理学的一次重大革命2)否定经典力学;深刻揭示了时间和空间的;3)发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在中,推动物理学发展到新阶段。
量子论的诞生与发展(20世纪初)一、背景:1、19C末20C初,电子和放射性的发现,人们认识深入到2、微观粒子的运动不能用的理论来说明。
二、过程1、1900年,德国提出,宣告量子论的诞生。
2、爱因斯坦利用其解释了;丹麦提出有关原子的量子理论3、20C30年代,建立。
三、意义1、对的基本认识取得革命性进步,成为20世纪2、与一起构成基础。
3、开阔人们的视野,改变了认识世界的角度和方式。
讲解与探究一、经典力学的重要奠基者——伽利略1.背景:16世纪中期以来,受文艺复兴运动的影响,科学逐渐摆脱神学的束缚。
2.贡献(1)发现了自由落体定律等物理学定律。
(2)天文学贡献:用自制望远镜发现了许多星体,证明了“日心说”的正确性。
第11课物的重大进展一、教材分析本课教材主要分三个目从四个方面向生介绍物从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初的重大成就:经典力的重要奠基者——伽利略、经典力的建立、从经典力到相对论、量子论的诞生与发展。
这一时期物方面的文字、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,提高生习的兴趣。
二、教目标1.知识目标:了解经典力的三大定律、量子论、和相对论等基础知识。
牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名家的主要事迹,会观察,培养敏锐的洞察力。
解进步中继承与发展的关系。
2.能力目标:充分利用图书馆、博物馆、互联等资。
提高收集、分析相关资料的能力。
在习过程中通过合作、探究习,培养分析解决问题的能力及交流与合作的能力。
的方法。
全面提高素质,创新精神和实践能力。
会运用阅读法、观察法、讨论法、推法、概括法、实验法等习了解近代物的相关问题。
3.情感、态度和价值观目标:通过习,了解家为进步所作出的努力。
习他们为献身的精神;形成的态度。
知道在的道路上荆棘遍布,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。
三、教重点难点重点:伽利略对物发展的重大贡献;经典力的建立;相对论的提出;量子论的诞生。
难点:物各阶段发展的原因;对发展创新性的解。
四、情分析生对伽利略、牛顿力、爱因斯坦相对论等都有一定的了解,充分利用生的已知知识既可以减轻教任务又可以激发生参与的积极性。
而物各阶段发展的原因使生首次接触也是生难以掌握的知识点,教师应该重点讲解。
五、教方法比较法、问题探究法,思考、讨论,从感知历史中不断积累历史知识,进而不断加深对历史和现实的解过程;同时借助物方面比较丰富的课外资料、图片、人物等资料,注重探究习,善于从不同的角度发现问题,积极探索解决问题的方法。
养成独立思考的习习惯。
培养思考、分析问题的能力。
六、课前准备找物方面的课外资料、图片、人物等资料七、课时安排:1课时八、教过程【导入新课】17世纪的牛顿是牛顿力的创始人,随着19世纪以牛顿力为代表的经典物的发展日趋成熟,达到了高峰。
物理学的重大进展教案【篇一:第11课《物理学的重大进展》教案】第11课《物理学的重大进展》教案【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。
【教学重点、难点】重点:伽利略对物理学发展的重大奉献;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。
【教学方法】讲授法、问题探究法、案例教学法【教学过程】【导入新课】〔略〕【讲述新课】近代科学诞生的历史背景是什么?〔教师引导学生集体答复〕一、经典力学篇【合作学习】学生用2分钟时间阅读教材54页——55页内容,答复伽利略为人类认识自然创立了什么新研究方法?在物理学和天文学方面有那些奉献,分别产生了哪些重要影响?1.经典力学的奠基者——伽利略〔1〕成就:①创立科学的研究方法:实验和观察。
②物理学:实验证明力与运动状态的关系,发现自由落体定律等。
③天文学:自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
〔2〕意义:①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念,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,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
②伽利略在天文学上的发现和观点,摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。
2、牛顿创立经典力学【自主学习】阅读教材第55页相关内容,总结牛顿经典力学创立的标志、特点及意义。
〔1〕标志:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
〔2〕特点:以实验为基础,以数学为表达形式。
〔3〕意义:①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②经典力学体系具有科学性和预见性:牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义,根据牛顿力学体系,人们发现了海王星。
二、20世纪的物理学革命——相对论篇【质疑与思考】:以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢?据此总结相对论创立的背景。
第11课《物理学的重大进展》【教案】【三维目标】1、知识与能力了解经典力学、相对论、量子论的主要内容,理解它们在近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义,提高分析历史问题的能力。
2、过程与方法(1)补充相关材料,分析16世纪中期以后科学发展的背景,了解伽利略和牛顿在物理学发展上的贡献,进一步了解经典力学的主要内容。
初步掌握用探究的方法得出“经典力学逐步发展的理论层次和重要内容”。
(2)依据教材56页“学思之窗”的内容,分析相对论的重要内容,掌握观察阅读、获取信息的学习方法。
(3)通过对经典力学、相对论、量子论三大理论的学习,归纳它们在近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义,提高分析历史问题的能力。
3、情感态度价值观认识科学真理需要勇于探索、执着追求的精神。
得出“人类对客观规律的认识是不断深入”的结论。
【重点难点】1、重点:经典力学改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论;相对论发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中;量子论与相对论一起,构成了现代物理学的基础。
认清它们之间的关系,有利于了解近代物理学的发展历程。
2、难点:认清经典力学、相对论、量子论之间的关系,加深对其作用或意义的理解。
【教学过程】导入新课:图片:苹果最光辉的一刻就是砸在牛顿的头上导入新课。
一、经典力学1、背景(1)经济:资本主义萌芽的发展提供物质基础(2)政治:资本主义制度的即将确立,资产阶级对科技的重视(3)思想:文艺复兴解放了思想;近代科学开始形成(4)外交:新航路开辟,殖民扩张需要科技来指导(5)其他:科学家的不懈努力2、哥白尼的贡献:提出日心说3、伽利略的贡献:4、经典力学的建立(1)标志:1687年《自然哲学的数学原理》(2)内容:三大定律、万有引力定律(3)特点:实验为基础,以数学为表达形式(4)意义①对物理学:牛顿的运动三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对天文学:根据万有引力定律相继发现了海王星和冥王星,奠定了天文学的基础;③对现代工程力学:为现代工程力学以及与之相关的工程技术奠定了理论基础;④工业革命:牛顿力学和热学引发了英国工业革命为起点的第一次技术革命,是人类进入蒸汽时代;⑤宗教神学:从物理学角度极大冲击了神学思想,标志着人类科学时代的开始;⑥启蒙运动:牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,还为启蒙运动奠定了科学基础;二、量子论的创立1、背景①第二次工业革命末期,电子和放射线的发现,打开了原子的大门,人们对物质的认识深入到原子内部;②微粒子运动不能用经典力学理论来说明;(加热不同的物体,颜色也不同)2、普朗克的贡献:1900年提出“量子假说”;①物体在发射辐射与吸收辐射的时候,能量的交换或变化,是以不连续的方式进行的;②辐射像物质一样,能量也有其基本单位:“能量子”或“量子”。
物理学的重大进展教案《物理学的重大进展》教案
一、经典力学篇
经典力学的奠基者——伽利略
2.经典力学的建立
(1)牛顿三定律
(2)万有引力定律
(3)动量定理
经典力学的意义
二、相对论篇
1.爱因斯坦的贡献
(1)相对论的提出
(2)相对论的意义
2.相对论的基本内容
(1)时间相对性
(2)质能关系
(3)光速不变原理(4)等效原理
三、现代物理篇
量子力学的建立
2.量子力学的意义
3.原子物理的突破
4. 相对论的修正(1)不确定关系(2)否定了以太学说(3)引力波的发现(4)修正了牛顿力学四、现代宇宙学篇
宇宙大爆炸理论
2.宇宙膨胀的速度
3.暗物质与暗能量
4.宇宙的命运
五、现代物理实验篇
1.贝尔不等式的打破霍金辐射的发现
3.大型强子对撞机
4.高能加速器
六、现代物理的发展趋势
1.高温超导研究
2.量子计算机
高能粒子对撞机
4.中国物理学的发展
七、总结
1.经典力学是物理学的基础
2.相对论与量子力学是现代物理的核心现代物理研究仍然处于不断探索中
4.我国应积极开展现代物理的研究
八、作业
1.经典力学的基本规律
相对论的基本原理
3.现代物理的发展趋势。
第11课物理学的重大进展教案[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、简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
3、以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例,说明科学技术进步对社会发展的作用。
4、知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
5、以网络技术为例,理解现代信息技术对人类社会的影响。
[课标解读]1、基本概念:自然科学、经典力学、进化论、相对论、知识经济、信息社会2、主干知识:近代以来科技发展的原因、成就和影响以及典型科学家的事迹[三维目标]1、知识与能力:①伽利略的发现以及他开始的科学研究方法,标志着物理学的真正开端②牛顿力学体系即经典力学体系的建立;海王星、冥王星的发现;③经典力学体系的建立标志着近代科学的形成④1905年爱因斯坦提出了狭义相对论和光速不变原理;1916年他完成了广义相对论的最终形式⑤普朗克量子论的诞生;爱因斯坦推动了量子论的发展2、过程与方法:问题探究,历史比较3、情感态度价值观:科学真理需要勇于探索、执着追求的精神科学理论在不断完善、创新人类对客观规律的认识不断深入板书:一、经典力学的重要奠基者──伽利略1、落体定律、匀速运动、匀加速运动2、用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”二、经典力学的建立1、经典力学体系的概念2、标志:《自然哲学的数学原理》3、显著特征4、影响三、从经典力学到相对论1、相对论提出的历史背景2、相对论的提出及主要内容3、相对论提出的历史意义四、量子论的诞生与发展1、量子论的诞生(普朗克)2、量子论的发展和量子力导言:文艺复兴以来,崇尚理性的风气推动了欧洲近代自然科学的诞生,自然科学的兴起使人类在很多领域取得了辉煌的成就,今天我们就来学习物理学方面的重大发展。
首先我们来了解的就是经典力学的奠基者伽利略。
一、经典力学的重要奠基者──伽利略1、时代背景2、力学贡献3、天文学贡献4、影响问题一:为什么16世纪中期以后科学会出现新时期?(背景)✍文艺复兴、宗教改革等思想解放运动的影响✍资本主义的发展提供了物质基础✍科学家勇于的探索精神问题二:伽利略在物理学、天文学方面突出的贡献是什么?物理学——第一个把实验引进力学的科学家否定了亚里士多德的“落体运动法则”,确定了正确的自由落体定律,对运动的基本概念作了详尽的研究,并给出了严格的数字表达式,为牛顿提出第一第二定律奠定了基础。
第11课《物理学的重大进展》教案
【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。
【教学重点、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。
【教学方法】讲授法、问题探究法、案例教学法
【教学过程】
【导入新课】(略)
【讲述新课】
近代科学诞生的历史背景是什么?(教师引导学生集体回答)
一、经典力学篇
【合作学习】学生用2分钟时间阅读教材54页——55页内容,回答伽利略为人类认识自然创立了什么新研究方法?在物理学和天文学方面有那些贡献,分别产生了哪些重要影响?
1.经典力学的奠基者——伽利略
(1)成就:①创立科学的研究方法:实验和观察。
②物理学:实验证明力与运动状态的关系,发现自由落体定律等。
③天文学:自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
(2)意义:①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念,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,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
②伽利略在天文学上的发现和观点,摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。
2、牛顿创立经典力学
【自主学习】阅读教材第55页相关内容,总结牛顿经典力学创立的标志、特点及意义。
(1)标志:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
(2)特点:以实验为基础,以数学为表达形式。
(3)意义:①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②经典力学体系具有科学性和预见性:牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义,根据牛顿力学体系,人们发现了海王星。
二、20世纪的物理学革命——相对论篇
【质疑与思考】:以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢?据此总结相对论创立的背景。
1、历史背景:
(1)19世纪科学得到了飞速发展;
(2)经典力学无法解释研究中遇到的一些问题,如高速运动的微观粒子等。
2、相对论的提出及主要内容:
(1)提出:20世纪初,爱因斯坦提出了著名的相对论,引发了20世纪物理学的一场重大革命。
(2)内容:相对论包含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,即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论认为,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分布状态。
(学生了解,能抓住特点即可)
3、意义:
(1)相对论的提出是物理学思想的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空论,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。
(2)爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。
【问题】基于以上问题的探讨,请说明相对论与牛顿力学的关系?
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。
【过渡】19世纪经典物理学达到巅峰状态,在人们心目中,经典物理学已经达到近乎完美的程度。
这时,年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话:普朗克:“老师,我准备把我的一生都献给物理理论学!”
老师:“年轻人,物理学是一门已经完成了的学科,不会再有多大的发展,把一生都献给这门学科,太可惜了。
”
【质疑与思考】:那么,物理学是不是一门已经完成了的学科,不会再有多大的发展呢?
三、量子论篇
采用学生自学的形式,让学生自己去归纳学习要点。
【自主学习】请同学们应用经典力学篇和相对论篇的方式,自主完成对量子论提出的背景、诞生的标志、发展的表现、量子论与量子力学的影响的总结。
(限时3分钟)
1、诞生的背景:
2、量子论的诞生、发展和量子力学:
3、量子论和量子力学的影响:
4、教师小结:相对论和量子论是现代物理学的两大支柱,共同构成了经典物理学的基础。
这两种理论的提出,解决了经典物理学在微观领域及宏观世界方面所面临的问题。
,改变了人们看世界的方式和角度,它们不仅对物理学本身,对自然科学,而且对人类的思维都产生了重大影响。
【精神启示】通过对伽利略、爱因斯坦、普朗克等人事迹的学习,给我们的学习和生活有什么启发?
第11课《物理学的重大进展》板书设计
一、经典力学篇
1.经典力学的奠基者——伽利略
(1)成就:①创立科学的研究方法:
②物理学:
③天文学:
(2)意义:
2、牛顿创立经典力学
(1)标志:
(2)特点:
(3)意义:
二、20世纪的物理学革命——相对论篇
1、历史背景:
2、相对论的提出及主要内容:
(1)提出:
(2)内容:相对论包含狭义相对论和广义相对论。
3、意义:
4、相对论与牛顿力学的关系
三、量子论篇(自学,归纳要点)
1、诞生的背景:
2、量子论的诞生、发展和量子力学:
3、量子论和量子力学的影响:
4、小结:
第11课《物理学的重大进展》学案
一、经典力学篇
【合作学习】用2分钟时间阅读教材54——55页内容,总结回答伽利略为人类认识自然创立的新研究方法、在物理学和天文学方面的贡献及其重要意义。
1.经典力学的奠基者——伽利略
(1)成就:①创立科学的研究方法:
②物理学:
③天文学:
(2)意义:①
②
2、牛顿创立经典力学
【自主学习】阅读教材第55页,总结牛顿经典力学创立的标志、特点及意义。
(1)标志:
(2)特点:
(3)意义:
二、20世纪的物理学革命——相对论篇
【质疑与思考】:以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢?据此总结相对论创立的背景。
1、历史背景:
2、相对论的提出及主要内容:
(1)提出:
(2)内容:
3、意义:
【问题】基于以上问题的探讨,请说明相对论与牛顿力学的关系?
【质疑与思考】:物理学是不是一门已经完成了的学科,为什么?
三、量子论篇
【自主学习】请同学们应用经典力学篇和相对论篇的方式,自主完成对量子论提出的背景、诞生的标志、发展的表现、量子论与量子力学的影响的总结。
(限时3分钟)
1、诞生的背景:
2、量子论的诞生、发展和量子力学:
3、量子论和量子力学的影响:
【精神启示】通过对伽利略、爱因斯坦、普朗克等人事迹的学习,给我们的学习和生活有什么启发?。