高考历史 71近代物理学的奠基人和革命者课件 人民版必修3.ppt

专题七近代以来科学技术的辉煌 课时一近代物理学的奠基人和革命者 右图是著名科学家牛顿在做实验 他在假期里经常到母亲的家中小坐片刻 有一次 一个苹果从树上掉了下来 这引起了牛顿的沉思 究竟是什么原因使一切物体都受 到差不多的总是朝向地心的吸引呢 终于他发现了对人类具有划时代意义的万有引力 他认为太阳吸引行星 行星吸引行星 以及吸引地面上一切物体的力都是具有相同性质的力 并且用微积分进行了证明 尝试探究 牛顿对物理学的发展做出了怎样的贡献 近现代物理学又是如何向前发展的 课程标准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 课标分解1 了解经典力学 量子力学 相对论的基本内容 认识其意义 2 概括物理学发展的基本线索 认识其发展的阶段特征和在近代自然科学理论发展中的历史地位 认识史上的飞跃 牛顿力学体系 观察下列漫画 天文学家依据什么将冥王星从九大行星中除名 说明了什么问题 1 提示天文学家利用万有引力定律进行计算 发现了冥王星的位置 这一发现 体现了自然科学对实践的巨大的理论指导意义 驱走乌云的太阳 量子力学与量子论 英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时 讲道 动力理论肯定了热和光是运动的两种方式 现在 它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了 其中第二朵 乌云 尤以黑体辐射理论出现的 紫外灾难 最为突出 为驱散这一 乌云 普朗克提出了什么理论 有何意义 提示1900年 普朗克提出量子理论 这一理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念 使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革 2 爱因斯坦的 时空 相对论 民间常有俗语 天上一日 地上一年 这一民间说法的科学理论是什么 你是怎么理解的 提示科学理论 爱因斯坦相对论 天上一日 地上一年 是说不同物体运动速度不同因而时间不同 说明时间具有相对性 这是爱因斯坦相对论的内容 3 1 特征 注重实验 实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系 并由此得出重要的结论 力学体系的数学化 牛顿主要运用他创立的微积分做计算工具 这种数学化源于自然界内在的数学关系 2 地位 牛顿力学三定律构成了近代力学体系的基础 成为近代物理学的重要支柱 牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合 使力学和天文学在理论上达到完备的程度 并得到应用和验证 使科学摆脱神学束缚 标志着近代科学的形成 考点一牛顿经典力学体系的特征和地位 突破依据 本考点是课程标准要求认识的内容 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 示范1 角度1从牛顿经典力学的内容角度突破 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 解析由图片所示信息可知西方近代自然科学重视观察 实验的研究方法 答案c 阅读下列材料 材料一18世纪时 牛顿创立经典力学理论后 运动三定律和万有引力定律为人类真正认识地球 展开对太空的研究奠定了科学基础 机械动力 天文观察装置的发明和使用 天体中的一颗一颗行星的发现又为人类正确认识宇宙带来了希望 材料二 牛顿的发现 给人类带来从未有过的自信 曾经匍匐在上帝脚下的人类 终于大胆地抬起头来 开始用自己理性的眼光打量世界 请回答 1 据材料一说明牛顿经典力学包括哪些内容 结合所学知识说明其地位 2 据材料二说明 牛顿的发现 产生的影响是什么 示范2 角度2从牛顿对物理学的贡献角度突破 答案 1 内容 经典力学包括运动三定律 惯性定律 加速度定律 作用力和反作用力定律 和万有引力定律 地位 是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合 2 促进了人类的思想解放 1 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 2 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 3 牛顿力学是相对论的一种特例 宏观物体低速运动状态 包括在相对论体系中 考点二相对论和经典力学的关系 突破依据 本考点是本课时的难点 相对论与牛顿力学的关系是 相对论彻底否定了牛顿力学 相对论发展了牛顿力学 相对论将牛顿力学概括在其中 牛顿力学为相对论力学的提出奠定了基础a b c d 解析相对论只是否定了牛顿力学的绝对时空观 牛顿力学是相对论力学在低速运动状态下的一个特例 答案b 示范3 角度从二者的关系角度突破 牛顿经典力学对实践的指导作用 热点背景2012年8月31日至9月2日 由中国科学技术史学会 中国物理学会等九个学术团体联合发起 在北京举行了 纪念牛顿 原理 出版三百周年大会暨学术讨论会 全国政协副主席周培源在开幕词中指出 牛顿的经典力学体系和他的方法论使物理学在十八 十九世纪期间得以迅速发展 并成为那时理论物理学的纲领或规范 迄今 人们关于自然过程的物理认识都可以看作是牛顿思想的一种系统的发展 国际天文联合会投票通过将冥王星排除出行星行列 冥王星的发现 当时是依据 a 哥白尼日心说的推算b 牛顿力学的推算c 法拉第定律d 爱因斯坦的相对论 典例1 冥王星被逐出行星家庭 思路导图 答案b 右图是漫画 海王星的发现 下列科学理论与该图所示现象具有直接内在联系的是 a 自由落体定律b 万有引力定律c 作用力和反作用力定律d 惯性定律和加速度定律解析根据万有引力定律发现了海王星 答案b 考向1 爱因斯坦相对论 2011年10月23日 正当国内外密切关注欧洲核子研究中心宣布意大利科学家在实验中发现中微子速度超过光速 爱因斯坦相对论受到挑战的时候 第二届挑战爱因斯坦相对论学术研讨会在北京胜利召开 会上介绍了科学家在探索路上所取得的成果和进展 相对论和一切科学理论一样 会随着人类实践的发展和认识的提高不断发展 热点背景 右图展示的是台北101大楼为呼应 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的场景 相对论提出的历史意义有 是物理学领域的一次重大革命 否定了经典力学的绝对时空观 深刻地揭示了时间和空间的本质属性 树立了新的时空观 运动观 物质观a b c d 典例2 思路导图 答案b 爱因斯坦相对论的提出 是物理学领域最伟大的革命 它 a 否定了牛顿力学的原理b 主要解释了宏观世界里不同运动状态的物质c 揭示了时间 空间并非绝对不变的属性d 修正了能量 质量互相转化的理论解析本题易错选a项 原因在于对相对论和牛顿力学二者关系认识不清 相对论是对牛顿力学的继承和发展 答案c 考向2 p121 牛顿力学体系的建立为什么会引起人类认识上的巨大飞跃 提示 1 牛顿的力学体系对自然界的力学现象作出了系统 合理的说明 完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合 2 适用于整个太阳系 一切天体运动以及宇宙中的所有物体 3 使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度 同时也在生产和科学实践中得到广泛的应用和验证 4 使科学摆脱了神学的束缚 向前发展 学习思考 1 p123 有人说 人类可以认识比已知事物更高层次上的事物 但我们永远不能认识宇宙的全部 你认为这种说法正确吗 请结合你了解的知识 谈谈自己的看法 提示正确 人的生命是有限的 而宇宙是无限的 2 p124 简述牛顿的主要科学成就及其影响 提示牛顿的主要科学成就是牛顿力学体系的建立 包括 惯性定律 加速度定律 作用力和反作用力定律 万有引力定律 影响 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 对自然界的力学现象作出了系统的 合理的说明 从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合 成为近代科学形成的标志 自我测评 p124 材料中说 相对论是人类思想史上最伟大的成就之一 你同意这一说法吗 为什么 提示同意 爱因斯坦相对论的建立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