《2018秋高中歷史 第7單元 近代世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 第19課 物理學(xué)的長足進(jìn)步學(xué)案 北師大版必修3.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018秋高中歷史 第7單元 近代世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 第19課 物理學(xué)的長足進(jìn)步學(xué)案 北師大版必修3.doc（7頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第19課　物理學(xué)的長足進(jìn)步 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1．了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。 2．知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識其意義 。 1．重點(diǎn)：伽利略對物理學(xué)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)；經(jīng)典力學(xué)的建立；相對論的提出；量子論的誕生。 2．難點(diǎn)：物理學(xué)各階段發(fā)展的原因；對科學(xué)發(fā)展創(chuàng)新性的理解。 [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、牛頓與經(jīng)典力學(xué) 1．背景 (1)歐洲中世紀(jì)的封建時(shí)代，由于封建主義的封閉和禁錮，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展十分緩慢。 (2)14世紀(jì)以后，隨著資本主義萌芽的產(chǎn)生和新航路的開辟，對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提出了要求。 (3)16世紀(jì)末，歐洲開始進(jìn)入近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展時(shí)期。 2．地位 經(jīng)典力學(xué)體系的建立，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。 3．主要內(nèi)容 (1)物體運(yùn)動三定律，是機(jī)械運(yùn)動的基本規(guī)律，主要包括慣性定律、加速度定律和作用與反作用定律。 (2)萬有引力定律則認(rèn)為，宇宙間的一切物體都有互相吸引的力，并給出計(jì)算兩個(gè)物體之間吸引力的公式。 4．形成標(biāo)志 1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。 5．意義 經(jīng)典力學(xué)體系的建立，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。對此后兩個(gè)世紀(jì)科學(xué)的發(fā)展，產(chǎn)生了深刻的影響。 二、愛因斯坦和相對論 1．背景 (1)經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為，時(shí)間和空間與物質(zhì)運(yùn)動無關(guān)，宇宙中存在著絕對的靜止和絕對的時(shí)間。 (2)隨著科學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)這種理論無法解釋研究中出現(xiàn)的一些新問題，經(jīng)典力學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 2．提出 20世紀(jì)初，愛因斯坦提出了相對性原理和光速不變原理，進(jìn)而創(chuàng)立了相對論，包括狹義相對論和廣義相對論。 3．內(nèi)容 (1)狹義相對論：光速是物質(zhì)運(yùn)動的極限速度。物體的質(zhì)量是一個(gè)變量，它隨著物體運(yùn)動速度的增加而增加，同時(shí)空間和時(shí)間也會隨著物體運(yùn)動速度的變化而變化。這就將伽利略和牛頓以來的絕對時(shí)空觀發(fā)展到相對論時(shí)空觀。 (2)廣義相對論：它揭示了四維時(shí)空同物質(zhì)的統(tǒng)一關(guān)系，從而在更深層次上否定了絕對時(shí)空觀。 4．意義 (1)相對論的創(chuàng)立，為物理學(xué)的發(fā)展開辟了廣闊道路，引起了一場深刻的物理學(xué)革命。 (2)否定了傳統(tǒng)的絕對時(shí)空觀念，揭示了時(shí)間和空間的辯證關(guān)系，把空間、時(shí)間和物質(zhì)聯(lián)系起來，創(chuàng)立了新的時(shí)空觀，進(jìn)一步豐富和發(fā)展了經(jīng)典力學(xué)，并把它概括在相對論理論之中。 (3)相對論以其新的世界觀和方法論，促進(jìn)了人類的認(rèn)識能力和思維模式的發(fā)展。 [特別提示]　相對論和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系 愛因斯坦的相對論是對牛頓經(jīng)典力學(xué)的概括，而不是否定。愛因斯坦的相對論只是否定了牛頓經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀，并沒有否定整個(gè)牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例。牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，牛頓所提出的很多概念，至今仍指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的絕對時(shí)空觀。 [圖解歷史]　近現(xiàn)代科學(xué)理論 三、量子論的創(chuàng)立 1．背景 隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，人類探求自然的奧秘已經(jīng)進(jìn)入到微觀世界，特別是電子和放射線的發(fā)現(xiàn)，使人們的研究開始進(jìn)入原子內(nèi)部。 2．創(chuàng)立 (1)1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出了著名的“量子假說”。 (2)1905年，愛因斯坦提出了光量子論，并成功地解釋了光電效應(yīng)。 (3)丹麥物理學(xué)家玻爾把量子概念推廣到原子內(nèi)部的能量狀態(tài)，提出了一種量子化的原子結(jié)構(gòu)模型，豐富了量子論。 (4)到1925年左右，量子力學(xué)最終建立。 3．意義 (1)量子論極大地拓展了人類對微觀世界的認(rèn)識，是20世紀(jì)人類所取得的最有成就的理論之一。 (2)引起物理學(xué)的一場重大革命，并促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突破性發(fā)展。 (3)揭開了微觀世界的奧秘，改變了人們對整個(gè)物質(zhì)世界的認(rèn)識。 知識網(wǎng)絡(luò)(教師用書獨(dú)具) 知識精要 1.牛頓創(chuàng)建了萬有引力定律和力學(xué)三定律，建立了經(jīng)典力學(xué)，改變了自古代中世紀(jì)以來人們的認(rèn)識論和方法論。 2.19世紀(jì)末20世紀(jì)初，普朗克提出了量子假說，愛因斯坦提出了相對論，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式，標(biāo)志著人類邁入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)時(shí)代。 3.量子論和相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。 [合 作 探 究攻 重 難] 經(jīng)典力學(xué) [史料]　牛頓的物理學(xué)分析方法現(xiàn)今開始不僅被應(yīng)用于物質(zhì)世界，而且被應(yīng)用于思想知識的整個(gè)領(lǐng)域及人類社會。正如伏爾泰(法國著名的啟蒙思想家)所說的，“整個(gè)自然界、所有行星竟會服從永恒的法則……這是非常奇異的”。尋找決定人類事物的這些永恒法則，是法國革命之前的所謂的啟蒙運(yùn)動的實(shí)質(zhì)。 ——[美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》 [史料解讀]　史料的主旨是“牛頓的物理學(xué)分析方法”，史料關(guān)鍵句是第一句，說明了牛頓的物理學(xué)分析方法對物質(zhì)世界和人類社會兩個(gè)層面的影響。 伏爾泰所說的“永恒的法則”指的是什么？根據(jù)史料并結(jié)合所學(xué)知識，分析牛頓經(jīng)典力學(xué)對啟蒙運(yùn)動產(chǎn)生的影響。 【提示】　“永恒的法則”：牛頓的萬有引力定律。影響：受自然界存在著“規(guī)律和法則”的啟發(fā)，啟蒙思想家開始了對人類社會發(fā)展規(guī)律的探究；牛頓經(jīng)典力學(xué)為啟蒙思想家探求人類社會的法則提供了科學(xué)理論依據(jù)。 經(jīng)典力學(xué)的特征和意義 1．特征 (1)注重實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯關(guān)系，并由此得出重要的結(jié)論。 (2)數(shù)學(xué)化。這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不疑的真理。 (3)研究人們?nèi)粘Ｉ钪幸子诶斫獾暮暧^世界。后來科學(xué)發(fā)現(xiàn)所揭示的是人們沒有直接經(jīng)驗(yàn)的微觀現(xiàn)象，表明人們對物質(zhì)世界的認(rèn)識在不斷深入。 2．意義 (1)把自然界中一切力學(xué)現(xiàn)象囊括在力學(xué)體系中，成為人類認(rèn)識自然的歷史上對自然規(guī)律的第一次總結(jié)與概括。 (2)形成以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式的牛頓力學(xué)體系，即經(jīng)典力學(xué)體系，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成和人類科學(xué)時(shí)代的開始。 (3)牛頓力學(xué)和熱學(xué)引發(fā)了第一次技術(shù)革命，使人類社會進(jìn)入蒸汽時(shí)代。 (4)牛頓用數(shù)學(xué)方法精確描述宇宙運(yùn)行的自然法則，為法國啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)；打擊了神學(xué)，促進(jìn)了人類思想的解放。 近代科學(xué)發(fā)展的原因 項(xiàng)目 原因 社會原因 資本主義的發(fā)展為科技發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，這是近代自然科學(xué)創(chuàng)立發(fā)展的社會基礎(chǔ) 思想基礎(chǔ) 文藝復(fù)興、宗教改革和啟蒙運(yùn)動，為近代自然科學(xué)的誕生和發(fā)展奠定了思想基礎(chǔ) 制度基礎(chǔ) 歐洲資本主義國家保護(hù)、獎勵科技發(fā)明，改革教育制度和專利制度，組織科研機(jī)構(gòu)，推動了近代科學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展 外在因素 中國的四大發(fā)明、阿拉伯文化和希臘自然哲學(xué)傳入西歐，開闊了人們的眼界，并為科學(xué)研究提供了豐富的素材 主觀原因 科學(xué)家的努力探索，促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1．伽利略指出：“科學(xué)的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中和以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論中去找?！边@說明了(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：14322324】 A．伽利略否定了古代圣人的研究成果 B．伽利略論證了哥白尼的“日心說” C．伽利略重視實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中的作用 D．伽利略的成就為相對論的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ) C　[根據(jù)題干中的“應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中和以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論中去找”可知，伽利略重視實(shí)驗(yàn)的作用，開始用實(shí)驗(yàn)開辟前所未有的實(shí)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代，故選C項(xiàng)。] 2．《大國崛起》解說詞指出：“三百年前，人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水為什么會往低處流？太陽為什么會升起落下？這些今天看來簡單至極的問題，在當(dāng)時(shí)卻是根本無法認(rèn)識和把握的”。這些“當(dāng)時(shí)卻是根本無法認(rèn)識和把握”的問題，終于被人類破解的標(biāo)志性科學(xué)成就是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：14322325】 A．牛頓的經(jīng)典力學(xué)　　　　 B．達(dá)爾文進(jìn)化論 C．愛因斯坦相對論 D．普朗克量子論 A　[牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系展現(xiàn)了宏觀世界自然和人類社會的關(guān)系，萬有引力定律可以解釋材料中的現(xiàn)象，故選A項(xiàng)。] 3．牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》序言中說：“哲學(xué)的全部任務(wù)看來就在于從各種運(yùn)動現(xiàn)象來研究各種自然之力，而后用這些方法論證其他的現(xiàn)象。”據(jù)此，牛頓注重(　　) A．總結(jié)前人的理論研究成果 B．實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)運(yùn)算的有機(jī)結(jié)合 C．實(shí)驗(yàn)、理論和應(yīng)用相結(jié)合 D．運(yùn)用哲學(xué)原理解釋自然現(xiàn)象 C　[根據(jù)材料中“從各種運(yùn)動現(xiàn)象來研究各種自然之力，而后用這些方法論證其他的現(xiàn)象”得出牛頓注重實(shí)踐，不是前人的理論研究成果，故A項(xiàng)錯誤；材料中沒有涉及對數(shù)學(xué)運(yùn)算的論述，故B項(xiàng)錯誤；根據(jù)材料中“從各種運(yùn)動現(xiàn)象來研究各種自然之力，而后用這些方法論證其他的現(xiàn)象”得出牛頓注重的是理論和應(yīng)用相結(jié)合，故C項(xiàng)正確；材料中強(qiáng)調(diào)的是哲學(xué)的任務(wù)，不是運(yùn)用哲學(xué)原理解釋自然現(xiàn)象，故D項(xiàng)錯誤。] 4．量子論使人類對微觀世界的基本認(rèn)識取得革命性進(jìn)步，成為20世紀(jì)重要的科學(xué)理論，提出量子論假說的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：14322326】 A．牛頓 B．普朗克 C．愛因斯坦 D．玻爾 B　[19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人們對物質(zhì)的認(rèn)識深入到原子內(nèi)部，微觀的粒子運(yùn)動不能用經(jīng)典論的理論來說明，1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出量子假說。] 5．愛因斯坦說自己是站在牛頓的肩上取得了科學(xué)成就。下列關(guān)于牛頓力學(xué)體系與愛因斯坦相對論關(guān)系的說法，不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：14322327】 A．牛頓力學(xué)體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例 B．相對論出現(xiàn)后，牛頓力學(xué)體系失去了其存在的價(jià)值 C．相對論否定了牛頓力學(xué)體系的絕對時(shí)空觀 D．相對論繼承和發(fā)展了牛頓力學(xué)體系 B　[愛因斯坦相對論是對牛頓力學(xué)體系的繼承和發(fā)展，牛頓力學(xué)體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例，因此不能說牛頓力學(xué)體系失去了其存在的價(jià)值，故B項(xiàng)錯誤。 ] 6．20世紀(jì)最深刻的科學(xué)革命是量子論和相對論的建立。這兩個(gè)理論的共同之處有(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：14322328】 ①突破了經(jīng)典物理理論?、诜穸藗鹘y(tǒng)狹隘觀念　 ③論證了質(zhì)能轉(zhuǎn)換關(guān)系?、軘U(kuò)大了人類認(rèn)識領(lǐng)域 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④ C　[突破了經(jīng)典物理理論是量子論和相對論的共同之處，故①正確；量子論使人們的研究從宏觀領(lǐng)域深入到微觀領(lǐng)域，相對論打破了牛頓的絕對時(shí)空觀，都是對傳統(tǒng)觀念的否定，故②正確；論證了質(zhì)能轉(zhuǎn)換關(guān)系的是相對論，量子論沒有這個(gè)內(nèi)容，故③錯誤；量子論和相對論都擴(kuò)大了人類的認(rèn)識領(lǐng)域，故④正確；C項(xiàng)符合題意。] 7．閱讀下列材料，回答問題。 【導(dǎo)學(xué)號：14322329】 材料一　人文主義哲學(xué)運(yùn)動內(nèi)在的推動力也就是對嶄新的世界知識的迫切需求，這種需求最后在自然科學(xué)的建立和自然科學(xué)按原則而擴(kuò)展的過程中獲得了實(shí)現(xiàn)。但是，此事發(fā)生的方式和賴以完成的思想形式，在所有重要觀點(diǎn)上，都表現(xiàn)出依賴于由于吸收了希臘哲學(xué)而產(chǎn)生的刺激因素。 ——[德]文德爾班《哲學(xué)史教程》 材料二　在牛頓描述的世界中，處處充滿著井然有序的規(guī)律和法則……于是更多的人開始建立這樣一種世界觀：既然物質(zhì)世界有著如此的自然規(guī)律，那么在人類社會的發(fā)展中，也應(yīng)該有類似的規(guī)律存在，只要能將牛頓破解自然之謎的科學(xué)方法，運(yùn)用于人類社會，那么社會發(fā)展的規(guī)律也能被掌握。 ——電視紀(jì)錄片《大國崛起》 (1)根據(jù)材料一，指出“人文主義運(yùn)動”的內(nèi)在推動力及其與近代自然科學(xué)的關(guān)系。 (2)概括材料二的核心觀點(diǎn)，并說明十七八世紀(jì)的歐美思想家從牛頓科學(xué)體系中獲得啟發(fā)或借鑒后，進(jìn)行的歷史實(shí)踐。 [解析]　第(1)問的第一小問，由“吸收了希臘哲學(xué)而產(chǎn)生的刺激因素”可知，推動力是文藝復(fù)興運(yùn)動。第二小問“關(guān)系”根據(jù)材料中的“在自然科學(xué)的建立和自然科學(xué)按原則而擴(kuò)展的過程中獲得了實(shí)現(xiàn)”即可分析作答。第(2)問的第一小問，“觀點(diǎn)”根據(jù)材料中的“既然物質(zhì)世界有著如此的自然規(guī)律，那么在人類社會的發(fā)展中，也應(yīng)該有類似的規(guī)律存在”進(jìn)行概括即可。第二小問由“社會發(fā)展的規(guī)律也能被掌握”和十七八世紀(jì)的歐美思想家可知，該實(shí)踐是啟蒙運(yùn)動。 [答案]　(1)內(nèi)在推動力：對嶄新的世界知識的迫切需求。關(guān)系：文藝復(fù)興運(yùn)動推動了自然科學(xué)的誕生。 (2)核心觀點(diǎn)：科學(xué)改變了人的世界觀；科學(xué)解放了人們的思想。思想家們的實(shí)踐：啟蒙運(yùn)動。