第11课 物理学的重大进展

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。

第四单元近代以来世界的科学发展历程单元设计文艺复兴以来，由于人的思想从宗教束缚中解放出来，重视实践和理论的结合，促进了科学技术的迅速发展，尤其是欧洲的自然科学取得了巨大成就。

在物理学、生物学、化学等众多领域，理论研究取得了很多划时代的成果。

本单元共分三课，为我们系统地介绍了近代以来自然科学在理论研究方面取得的划时代成果和人类社会的三次科技革命，及其对人类生活和社会进步的巨大作用。

第一课“物理学的重大进展”，主要内容包括伽利略在自然科学领域的重大贡献及其意义，经典力学的建立及其积极意义，相对论和量子论的主要内容。

第二课“破解生命起源之谜”，介绍生物学的进步及其影响。

第三课“从蒸汽机到互联网”，主要介绍三次科技革命的进程和对人类社会的影响。

在学习本单元过程中要突出了解这一时期科学家取得的重要成果以及对人类生活和社会进步的作用，同时也要关注这些科学巨匠勇于探索、执著追求的科学精神。

本单元的重点有：（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。

第11课物理学的重大进展整体设计本节概述联合国大会指出“物理学是认识自然界的基础”“物理学是当今众多技术发展的基石”“物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础”，可见物理学在认识世界、改变人类社会、提高人的科学素质等方面有着重大的作用。

近现代物理学发展史是一部一代代物理学家精心实验观察、大胆质疑、开拓创新、发现真理、坚持真理、推动人类文明前进的历史。

伽利略以其勤奋、执著和智慧开创了科学实验的道路，开启了物理学的科学研究大门；牛顿站在巨人的肩膀上，集前人之大成奠定了经典物理学的基石；20世纪以相对论和量子力学为基础的现代物理学的发展，使人类的视野既深入到微观世界，又延伸到宇宙深处。

第11课物理学的重大进展学案一、学习目标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。

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。

二、预习自学三、合作探究1．伽利略的贡献和牛顿的成就有何内在联系？2．经典力学的主要内容有哪些？其创立的标志是什么？在近代自然科学发展中的历史地位如何？3．相对论的主要内容有哪些？相对论和量子论的创立有何重要意义？4．（1）近代科学诞生的历史背景是什么？（2）为什么说量子理论和相对论是现代物理学的两大支柱？四、检测反馈知识点1 经典力学1．伽利略被称为“天上的哥伦布”，这是因为他A．发现了落体定律 B．为经典力学奠定了基础C．在天文学方面的重大贡献 D．注重实践和实验2．经典力学成熟的标志是A．惯性定律的发现B．作用和反作用等定律的发现C．《自然哲学的数学原理》一书的出版D．万有引力定律的发现3．下列人物属于经典力学创立者的是A．伽利略B．牛顿C．爱因斯坦D．普朗克知识点2 相对论的创立4. 他常说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。

”当大多数物理学家沿着牛顿的道路继续前行时，他却走上了一条创新之路，最终对牛顿的力学体系和绝对时空观进行了根本性的变革。

他是A．牛顿B．达尔文C．法拉第D．爱因斯坦5．中新社台北2005年4月19日电：世界第一高楼台北101大楼十九日晚七时许，呼应“物理照亮世界”的活动，点亮灯光，凸现“E=mc2”，纪念伟大的科学家爱因斯坦发表相对论一百周年。

相对论提出的历史意义有①是物理学思想的一次重大革命②否定了经典力学的绝对时空论③深刻地揭示了时间和空间的本质属性④树立了新的时空观、运动观、物质观A．①②③B．①②③④C．①③④D．①②④6．不属于狭义相对论内容的是A．尺缩效应 B．空间和时间不可能离开物质而独立存在C．钟慢效应D．物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加知识点3 量子论的诞生与发展7．人类对客观规律的认识开始从宏观世界深入到微观世界的标志是A．量子力学 B.广义相对论C．经典力学 D.狭义相对论8．利用量子理论成功地解释了光电效应现象及光的本质，进一步推动量子理论发展的是A．牛顿 B．普朗克 C．波尔D．爱因斯坦9．有关量子理论，下列有关描述不正确的是A．与相对论一起构成了现代物理学的基础 B．改变着人们的生活C．引发了现代科学技术的突破性进展 D．是由普朗克完成的★10．伽利略指出：“科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。

高中历史必修3第11课〔物理学的重大进展〕练习题与答案高考资料〔重点讲解〕经典力学体系的建立、特点和历史地位经典力学是物理学中开展较早的一个分支。

古希腊著名的哲学家亚里士多德曾对“力和运动〞提出过许多观点，他的著作一度被当作古代世界学术的百科全书，在西方有着极大的影响，以致他的很多错误观点在长达2022年的岁月中被大多数人所接受。

16世纪以后，人们开始通过科学实验，对力学现象进行X的研究。

许多物理学家、天文学家如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒等，做了很多艰巨的工作，力学逐渐摆脱传统观念的束缚，有了很大的进展。

英国科学家牛顿在前人研究和实践的根底上，经过长期的实验观测、数学计算和深刻思考，提出了力学三大定律和万有引力定律，把天体力学和地球上物体的力学统一起来，建立了系统的经典力学理论。

产生的原因是受到文艺复兴运动的影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来，进入到实验科学的时代。

以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论根底。

17世纪英国资本主义经济的迅速开展。

工场手工业时期经济上的需要。

经典力学的重要奠基者──伽利略的主要奉献是觉察落体定律，为经典力学的建立奠定了根底。

制造天文望远镜觉察许多星体，证明了哥白尼“日心说〞的正确性。

开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，标志着物理学的真正开端，被誉为“近代科学之父〞。

经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律〔惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律〕。

〔自然哲学的数学原理〕一书的出版标志着经典力学的成熟。

其显著特征之一是注重实验，之二是它的数学化。

经典力学的建立，凝聚着许多科学家的心血，牛顿〔微积分的创立者之一〕则是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学。

牛顿力学是经典物理学和天文学的根底，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论根底。

牛顿力学的创立标志着人类科学时代的开始。

牛顿力学和热学的应用，引发了以英国工业革命为起点的第—次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。

第11课物理学的重⼤进展第四单元近代以来世界的科学技术发展历程第11课物理学的重⼤进展【2012江苏⾼考历史科考试说明】1、伽利略、⽜顿对经典⼒学创⽴所作的贡献2、经典⼒学在近代⾃然科学理论发展中的历史地位3、爱因斯坦的相对论4、量⼦论的诞⽣与发展⼀、近代以来物理学取得重⼤进展的主要原因1、经济上：资本主义的发展提供了物质基础2、政治上：资本主义制度相继确⽴与资产阶级政府对科技的重视3、思想上：⽂艺复兴和启蒙运动解放了思想4、科学家的不懈努⼒⼆、近代以来物理学的第⼀个重⼤成果——经典⼒学的建⽴（也称⽜顿⼒学、⽜顿经典⼒学）1、经典⼒学的重要奠基者——意⼤利科学家伽利略（1）伽利略的主要贡献①证实外⼒只是改变运动状态的原因，⽽不是维持运动状态的原因；②发现⾃由落体定律；③创⽴近代科学研究⽅法 (即：以实验为基础、以数学为表达形式的研究⽅法)④发明天⽂望远镜并发现许多星体，证明哥⽩尼“⽇⼼说”的正确性（2）伽利略研究成果的意义为经典⼒学的创⽴和发展奠定了基础，标志着物理学的真正开端。

2、经典⼒学的建⽴者——英国科学家⽜顿（1）经典⼒学建⽴的标志——1687年⽜顿发表《⾃然哲学的数学原理》（2）经典⼒学体系的组成部分：物体运动三⼤定律、万有引⼒定律、物理学的⼀些基本概念（3）经典⼒学体系的特征——以实验为基础、以数学为表达形式3、⽜顿经典⼒学建⽴的影响（1）意义（即：经典⼒学在近代⾃然科学理论发展中的历史地位）①⽜顿⼒学是⼈类对⾃然规律的第⼀次理论性概括和总结，它以实验为基础、以数学为表达形式，它是近代⾃然科学理论体系中最先成熟和完善的核⼼理论体系。

②⽜顿⼒学的创⽴标志着近代科学的形成。

③经典⼒学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。

正是根据万有引⼒定律，⼈们发现了海王星、冥王星等。

（即：经典⼒学具有科学性和预见性，为海王星和冥王星的发现提供了科学依据。

）（2）局限性⽜顿⼒学以绝对的时空观为基础，只适⽤于⽇常⽣活中常见的宏观世界物体的低速运动，却⽆法解释微观粒⼦的⾼速运动。

第11课物理学的重大进展【课堂达标】1．观察下图，据图可以得出西方近代自然科学发展的主要特点是()A．生活实践经验的总结B．实用性技术应用性强C．科学观察、实验的研究方法D．重视经验综合，轻视理论研究解析：选C。

伽利略在比萨斜塔所做的物体落地实验和牛顿观察苹果落地都是科学观察、实验的研究方法；A、B、D三项符合中国古代科技发展的特点。

2．牛顿刻苦钻研，废寝忘食，每天在实验室里工作17 ～18个小时，以至于剑桥大学图书馆馆长说牛顿是“一个神经不很正常的家伙”。

正是由于他这种全身心投入的精神，使得他不断地取得新成果，这些新成果应该包括()①三大定律②万有引力定律③微积分④自由落体运动A．②③④B．①③④C．①②③D．①②④解析：选C。

本题考查学生分析理解能力。

自由落体运动是伽利略首先发现的，而不是牛顿，其他三项都是牛顿的成就。

其中三大定律和万有引力定律是牛顿于1687年在其著作《自然哲学的数学原理》中提出的，微积分是其另外成就，除此之外牛顿还发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜等。

3．《西游记》中，孙悟空每次到天宫办事，总是忙完手头上的事，就得马上返回地面保护唐僧。

因为他如果在天上浪费一天，唐僧就得在地上失去一年的代价。

假如此情境成立，其科学依据最有可能的是()A．相对论B．量子论C．全球信息网D．进化论解析：选A。

根据爱因斯坦的相对论，时间、空间、质量等都不是固定不变的，而是处在不断的变化中。

4．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。

”此话意指()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．爱因斯坦的理论与人们日常生活无关D．伟大的科学家不如著名艺术家解析：选B。

本题命题角度新颖，相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，相对论否定了经典力学的时空观，有悖于人们的日常经验。

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》。