高中历史 71《近代物理学的奠基人和革命者》课件 人民版必修3

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2．意义
学案1
(1)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，无论是空间还是时间
都不可能单独发生变化，其改变与物质的运动和状态密 不可分。 (2)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。
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[自学帮助] 2．“波粒二象性”释义 微观粒子的普遍属性。光和粒子都具有波动性和微粒性 这两重属性。
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三、爱因斯坦的“时空” 1．主要内容
学案1
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(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，创立了 狭义相对论 。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，爱因斯坦建立了广义相对论 。 第一次阐述了 四维时空 和物质的分布相联系的重要思想。
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学案1
学案 1
[课标要求]
近代物理学的奠基人和革命者
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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。
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学案1
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[自学要求] 阅读教材，思考问题： 1．如何理解牛顿“我所以有这样的成就，是因为我站在巨人 们的肩膀上的缘故”这段话？ 2．结合所学知识，分析牛顿的经典力学体系为什么具有划时 代的意义？ 3．简述量子理论和相对论创立的过程及其重大影响。 4．相对论与经典力学之间是何关系？

2．量子论 史料 普朗克认为，①牛顿力学并没有解决所有的问题，尤其是 ②不能适用于原子范围。
①②说明牛顿经典力学是有局限性的，经典力学的适用范围是宏 观、低速运动的物体，对于微观粒子和高速运动的物体的运动则 无法解释。
(1)普朗克是怎样解决“原子范围”内的问题的？有何意义？ (2)为什么说相对论和量子论使人类对自然世界的科学探索又跃 上了一个新的高度？
提示 (1)“两朵乌云”：19 世纪末，物理学的研究一方面深入到 物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。这些研究，已 超出了经典物理学的范围。物理学遇到了被称为“晴空上漂浮着 两朵乌云”的两个无法解释的难题。其中，“第一朵乌云”出现 在光的波动理论上，“第二朵乌云”出现在关于能量均分的麦克 斯韦—玻尔兹曼理论上。 新理论：量子论和相对论。 (2)相对论否定了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间 的本质属性，提出了全新的时空观、运动观和物质观，发展了牛 顿力学，使物理学发展到一个新的高度。
专题七 近代以来科学技术的辉煌
专题七 近代以来科学技术的辉煌
从经典力学建立到相对论、量子论的提出，呈现 出人们对世界认识的变化，一方面从本质上修正了由狭隘经 验建立起来的时空观，另一方面也标志着人们对客观规律的 认识，开始由宏观世界深入到微观世界。
专题七 近代以来科学技术的辉煌
生物学经历了创世神话到生物进化的理论演变。 这一革命性的变化沉重打击了封建神学，破解了生命起源之 谜。
提示 (1)普朗克提出了量子假说，认为辐射像物质一样，是由具 有能量的基本单位量子来实现的。 意义：标志着量子论的诞生，使人类对微观世界的基本认识取得 革命性的进步。 (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，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和 方式。

专题七
近代以来科学技术 的辉煌
7-1课：近代物理学的奠基人和革命者
——在继承和质疑中发展
伽利略
牛顿
普朗克 爱因斯坦
7－1 近代物理学的奠基人和革命者 课标要求 一、认识史上的飞跃 （一）奠基人伽利略 （二）建立者牛顿（经典力学体系） 二、驱走乌云的太阳--量子论
（一）革命者普朗克 （二）革命者爱因斯坦
探究：近代科学迅猛发展的原因？
• 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； • 认识：经典力学的重要奠基者──伽利略；经典力学的
建立──牛顿。
1．创立了自由落体定律，从而推翻了里斯多德
学说的是 （A） A、伽利略
把握的。直到牛顿出现，
人类才终于结束了这种状
态。
——《大国崛起》解说词
“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。”
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 牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美丽的贝壳”？
根据万有引力定律，准确地算出地球的平均密度和扁平率
亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信 不疑。牛顿却说地球是个扁球体，像个大桔子。法国科学家经 过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。
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。根据这一定律，人们还在笔尖上发现了新行 星:海王星、冥王星，预测哈雷彗星。 牛顿力学又创造了新的奇迹。
牛顿站在哪些巨人的肩膀上？
（二）建立者牛顿.经典力学体系
1、
内容： 经典

——相对论
物理学革命
20世纪物理学的两大 支柱
课堂练习
1．近代科学形成的标志是（ C ）
A.卡尔创立解析几何 B.达尔文创立生物进化论学说 C.牛顿力学体系的建立 D.道尔顿科学的原子论的建立
2．海王星的发现是根据（ B ）
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
A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础 B、经典物理学所适用主要是日常生活中的物理现象 C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的 D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
6、 “月亮既不会掉下来，也不会离去，那是
因为它的运动正好抵消了地球的引力。”说这
句话的科学家是
A.牛顿
B.波义耳
课堂小结 伽基者利近）代略科（学156之4—父—1642）意大实利验（科经学典力学的奠
牛顿（1642——1727） 英国
经典力学体系 近代自然科学的形成 从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。 标志：1687《自然哲学的数学原理》
普朗克（1858——1947） 德国
——量子论 （1900年）
爱因斯坦（1879——1955）
③发现了海王星
④成为近代科学形成的标志。
■驱走乌云的太阳■
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。”
经典物理学是以日常生活中常见的低速运动 的物体为研究对象的，一旦进入光速运动时， 经典物理学的某些结论就变得不准确。
思考牛顿力学体系建立的意义是什么？
①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。