《2018秋高中歷史 第7單元 近代世界科學技術(shù)的發(fā)展 第19課 物理學的長足進步學案 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 近代世界科學技術(shù)的發(fā)展 第19課 物理學的長足進步學案 北師大版必修3.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第19課　物理學的長足進步 [學習目標] 1．了解經(jīng)典力學的主要內(nèi)容，認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位。 2．知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義 。 1．重點：伽利略對物理學發(fā)展的重大貢獻；經(jīng)典力學的建立；相對論的提出；量子論的誕生。 2．難點：物理學各階段發(fā)展的原因；對科學發(fā)展創(chuàng)新性的理解。 [自 主 預(yù) 習探 新 知] 一、牛頓與經(jīng)典力學 1．背景 (1)歐洲中世紀的封建時代，由于封建主義的封閉和禁錮，科學技術(shù)的發(fā)展十分緩慢。 (2)14世紀以后，隨著資本主義萌芽的產(chǎn)生和新航路的開辟，對科學技術(shù)的發(fā)展提出了要求。 (3)16世紀末，歐洲開始進入近代科學技術(shù)的發(fā)展時期。 2．地位 經(jīng)典力學體系的建立，成為近代科學技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑。 3．主要內(nèi)容 (1)物體運動三定律，是機械運動的基本規(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)萬有引力定律則認為，宇宙間的一切物體都有互相吸引的力，并給出計算兩個物體之間吸引力的公式。 4．形成標志 1687年出版的《自然哲學的數(shù)學原理》。 5．意義 經(jīng)典力學體系的建立，成為近代科學技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑。對此后兩個世紀科學的發(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)典力學認為，時間和空間與物質(zhì)運動無關(guān)，宇宙中存在著絕對的靜止和絕對的時間。 (2)隨著科學實驗的進步，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)典力學面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。 2．提出 20世紀初，愛因斯坦提出了相對性原理和光速不變原理，進而創(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)運動的極限速度。物體的質(zhì)量是一個變量，它隨著物體運動速度的增加而增加，同時空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化。這就將伽利略和牛頓以來的絕對時空觀發(fā)展到相對論時空觀。 (2)廣義相對論：它揭示了四維時空同物質(zhì)的統(tǒng)一關(guān)系，從而在更深層次上否定了絕對時空觀。 4．意義 (1)相對論的創(chuàng)立，為物理學的發(fā)展開辟了廣闊道路，引起了一場深刻的物理學革命。 (2)否定了傳統(tǒng)的絕對時空觀念，揭示了時間和空間的辯證關(guān)系，把空間、時間和物質(zhì)聯(lián)系起來，創(chuàng)立了新的時空觀，進一步豐富和發(fā)展了經(jīng)典力學，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，促進了人類的認識能力和思維模式的發(fā)展。 [特別提示]　相對論和經(jīng)典力學的關(guān)系 愛因斯坦的相對論是對牛頓經(jīng)典力學的概括，而不是否定。愛因斯坦的相對論只是否定了牛頓經(jīng)典力學的絕對時空觀，并沒有否定整個牛頓力學。牛頓力學是相對論力學在低速狀態(tài)下的一個特例。牛頓力學是整個力學的基礎(chǔ)，牛頓所提出的很多概念，至今仍指導(dǎo)著我們的物理學思想。相對論發(fā)展了牛頓力學，打破了傳統(tǒng)的絕對時空觀。 [圖解歷史]　近現(xiàn)代科學理論 三、量子論的創(chuàng)立 1．背景 隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展，人類探求自然的奧秘已經(jīng)進入到微觀世界，特別是電子和放射線的發(fā)現(xiàn)，使人們的研究開始進入原子內(nèi)部。 2．創(chuàng)立 (1)1900年，德國物理學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識，是20世紀人類所取得的最有成就的理論之一。 (2)引起物理學的一場重大革命，并促進了現(xiàn)代科學技術(shù)的突破性發(fā)展。 (3)揭開了微觀世界的奧秘，改變了人們對整個物質(zhì)世界的認識。 知識網(wǎng)絡(luò)(教師用書獨具) 知識精要 1.牛頓創(chuàng)建了萬有引力定律和力學三定律，建立了經(jīng)典力學，改變了自古代中世紀以來人們的認識論和方法論。 2.19世紀末20世紀初，普朗克提出了量子假說，愛因斯坦提出了相對論，改變了人們認識世界的角度和方式，標志著人類邁入現(xiàn)代科學技術(shù)時代。 3.量子論和相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)。 [合 作 探 究攻 重 難] 經(jīng)典力學 [史料]　牛頓的物理學分析方法現(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動的實質(zhì)。 ——[美]斯塔夫里阿諾斯《全球通史》 [史料解讀]　史料的主旨是“牛頓的物理學分析方法”，史料關(guān)鍵句是第一句，說明了牛頓的物理學分析方法對物質(zhì)世界和人類社會兩個層面的影響。 伏爾泰所說的“永恒的法則”指的是什么？根據(jù)史料并結(jié)合所學知識，分析牛頓經(jīng)典力學對啟蒙運動產(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)典力學為啟蒙思想家探求人類社會的法則提供了科學理論依據(jù)。 經(jīng)典力學的特征和意義 1．特征 (1)注重實驗。實驗可以進一步揭示客觀現(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)學化。這種數(shù)學化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學關(guān)系。自然的數(shù)學結(jié)構(gòu)是近代科學的先驅(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。后來科學發(fā)現(xiàn)所揭示的是人們沒有直接經(jīng)驗的微觀現(xiàn)象，表明人們對物質(zhì)世界的認識在不斷深入。 2．意義 (1)把自然界中一切力學現(xiàn)象囊括在力學體系中，成為人類認識自然的歷史上對自然規(guī)律的第一次總結(jié)與概括。 (2)形成以實驗為基礎(chǔ)、以數(shù)學為表達形式的牛頓力學體系，即經(jīng)典力學體系，標志著近代科學的形成和人類科學時代的開始。 (3)牛頓力學和熱學引發(fā)了第一次技術(shù)革命，使人類社會進入蒸汽時代。 (4)牛頓用數(shù)學方法精確描述宇宙運行的自然法則，為法國啟蒙思想和唯物主義哲學奠定了科學基礎(chǔ)；打擊了神學，促進了人類思想的解放。 近代科學發(fā)展的原因 項目 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、宗教改革和啟蒙運動，為近代自然科學的誕生和發(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、獎勵科技發(fā)明，改革教育制度和專利制度，組織科研機構(gòu)，推動了近代科學的創(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傳入西歐，開闊了人們的眼界，并為科學研究提供了豐富的素材 主觀原因 科學家的努力探索，促進了科學的發(fā)展 [當 堂 達 標固 雙 基] 1．伽利略指出：“科學的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應(yīng)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找?！边@說明了(　　) 【導(dǎo)學號：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．伽利略重視實驗在科學研究中的作用 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)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找”可知，伽利略重視實驗的作用，開始用實驗開辟前所未有的實驗科學時代，故選C項。] 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，在當時卻是根本無法認識和把握的”。這些“當時卻是根本無法認識和把握”的問題，終于被人類破解的標志性科學成就是(　　) 【導(dǎo)學號：14322325】 A．牛頓的經(jīng)典力學　　　　 B．達爾文進化論 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。] 3．牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》序言中說：“哲學的全部任務(wù)看來就在于從各種運動現(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?！睋?jù)此，牛頓注重(　　) A．總結(jié)前人的理論研究成果 B．實驗和數(shù)學運算的有機結(jié)合 C．實驗、理論和應(yīng)用相結(jié)合 D．運用哲學原理解釋自然現(xiàn)象 C　[根據(jù)材料中“從各種運動現(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”得出牛頓注重實踐，不是前人的理論研究成果，故A項錯誤；材料中沒有涉及對數(shù)學運算的論述，故B項錯誤；根據(jù)材料中“從各種運動現(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項正確；材料中強調(diào)的是哲學的任務(wù)，不是運用哲學原理解釋自然現(xiàn)象，故D項錯誤。] 4．量子論使人類對微觀世界的基本認識取得革命性進步，成為20世紀重要的科學理論，提出量子論假說的是(　　) 【導(dǎo)學號：14322326】 A．牛頓 B．普朗克 C．愛因斯坦 D．玻爾 B　[19世紀末20世紀初，人們對物質(zhì)的認識深入到原子內(nèi)部，微觀的粒子運動不能用經(jīng)典論的理論來說明，1900年，德國物理學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成就。下列關(guān)于牛頓力學體系與愛因斯坦相對論關(guān)系的說法，不正確的是(　　) 【導(dǎo)學號：14322327】 A．牛頓力學體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個特例 B．相對論出現(xiàn)后，牛頓力學體系失去了其存在的價值 C．相對論否定了牛頓力學體系的絕對時空觀 D．相對論繼承和發(fā)展了牛頓力學體系 B　[愛因斯坦相對論是對牛頓力學體系的繼承和發(fā)展，牛頓力學體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個特例，因此不能說牛頓力學體系失去了其存在的價值，故B項錯誤。 ] 6．20世紀最深刻的科學革命是量子論和相對論的建立。這兩個理論的共同之處有(　　) 【導(dǎo)學號：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大了人類認識領(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，量子論沒有這個內(nèi)容，故③錯誤；量子論和相對論都擴大了人類的認識領(lǐng)域，故④正確；C項符合題意。] 7．閱讀下列材料，回答問題。 【導(dǎo)學號：14322329】 材料一　人文主義哲學運動內(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的建立和自然科學按原則而擴展的過程中獲得了實現(xiàn)。但是，此事發(fā)生的方式和賴以完成的思想形式，在所有重要觀點上，都表現(xiàn)出依賴于由于吸收了希臘哲學而產(chǎn)生的刺激因素。 ——[德]文德爾班《哲學史教程》 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方法，運用于人類社會，那么社會發(fā)展的規(guī)律也能被掌握。 ——電視紀錄片《大國崛起》 (1)根據(jù)材料一，指出“人文主義運動”的內(nèi)在推動力及其與近代自然科學的關(guān)系。 (2)概括材料二的核心觀點，并說明十七八世紀的歐美思想家從牛頓科學體系中獲得啟發(fā)或借鑒后，進行的歷史實踐。 [解析]　第(1)問的第一小問，由“吸收了希臘哲學而產(chǎn)生的刺激因素”可知，推動力是文藝復(fù)興運動。第二小問“關(guān)系”根據(jù)材料中的“在自然科學的建立和自然科學按原則而擴展的過程中獲得了實現(xiàn)”即可分析作答。第(2)問的第一小問，“觀點”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”和十七八世紀的歐美思想家可知，該實踐是啟蒙運動。 [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)興運動推動了自然科學的誕生。 (2)核心觀點：科學改變了人的世界觀；科學解放了人們的思想。思想家們的實踐：啟蒙運動。