高中历史 7.1 近代物理学的奠基人和革命者学案 人民版必修3.doc

近代物理学的奠基人和革命者 学案一、经典力学体系的发展1、时代背景：中世纪 的学说长期被教会奉为教条。 诞生后，亚里士多德的 不断受到质疑。2、经典力学的奠基者伽利略突出成就是创立 ，推翻 的学说。制造的望远镜证明了哥白尼的“ ”(属于天文学成就)3、经典力学的建立者牛 顿牛顿经典力学体系：牛顿力学三定律： 定律和 定律( 研究为基础) 定律( 研究为基础)万有 引力 定律： 定律( 研究,自己创立的 做计算工具)建立标志： 年, 历史地位：牛顿力学三定律构成了 的基础，成为 的重要支柱。牛顿力学体系完成了人类对 史上第一次理论大综合。使 和 在理论上达到完备的程度,并得到应用和验证。(根据 定律准确算出了 的平均密度和扁平率；解释 的成因；发现 )使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立.成为近代科学形成标志。二、现代物理学理论的发展1、量子论的诞生与发展从普朗克到爱因斯坦背景：19世纪的物理学领域，以 为基础，形成了完整的理论体系。19世纪末，物理学界的重大研究课题是 ，量子理论就是在此过程中发现的。诞生：奥地利斯蒂芬：1879年发现 的总能量与其 之间的定量关系。德国 普 朗克：1900年在 提出 概念.(诞生标志)发展：德国爱因斯坦：1905年解释 ，得出光具有 的结论。法国德布罗意：1923年 理论。奥德物理学家：数年后建立 。意义：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重大变革。2、相对论的建立爱因斯坦狭义相对论和广义相对论狭义相对论广义相对论创立 年 年内容 和 都与物质运动有关。时间和空间随着物质运动 的变化而变化。物质存在的现实空间是 的，空间结构取决于物质的 和 情况，空间弯曲的程度体现为 。意义打破绝对 和绝对 ，但不是牛顿力学对全盘否定，而是 和发展。第一次阐述了 和 的分布相联系的重要思想牛顿力学体系、狭义相对论和广义相对论的关系项 目区 别关系（地位）牛顿力学体系与狭义相对论牛顿宏观物体 运动的客观规律狭义相对论打破绝对时间和绝对空间，牛顿力学是相对论的一种特例。但不是牛顿力学对全盘否定,而是继承和发展。狭义宏观物体 运动的客观规律狭义相对论与广义相对论狭义适用于高速运动中的 运动体系广义相对论第一次阐述四维时空和物质分布相联系的的重要思想。广义适用于高速运动中的 运动体系意义：对 理论框架的重大突破，不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明它们都不可能单独发生变化，其改变与物质运动状态密不可分。这种全新的 、 和 的形成，是人类思想发展史中的一次 变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。相对论同 一起，构成了现代物理学的基本理论框架。（即： 的两大支柱）综合：科学家取得的科学成就科学家主要成就意义伽利略牛顿普朗克爱因斯坦答案一、经典力学体系的发展1、时代背景：中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。2、经典力学的奠基者伽利略突出成就是创立自由落体定律，推翻亚里士多德的学说。制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”(属于天文学成就)3、经典力学的建立者牛 顿牛顿经典力学体系：牛顿力学三定律：惯性定律和加速度定律(伽利略研究为基础)作用力与反作用力定律(笛卡尔研究为基础)万有 引力 定律：万 有 引 力 定 律(开普勒研究,自己创立的微积分做计算工具)建立标志：1687年,自然哲学的数学原理历史地位：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。(根据万有引力定律准确算出了地球的平均密度和扁平率；解释潮汐的成因；发现海王星)使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立.成为近代科学形成标志。二、现代物理学理论的发展1、量子论的诞生与发展从普朗克到爱因斯坦背景：19世纪的物理学领域，以牛顿力学为基础，形成了完整的理论体系。19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射，量子理论就是在此过程中发现的。诞生：奥地利斯蒂芬：1879年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。德国 普 朗克：1900年在关于正常光谱能量分布定律的理论提出量子概念.(标志)发展：德国爱因斯坦：1905年解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。法国德布罗意：1923年物质波理论。奥德物理学家：数年后建立量子力学。意义：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重大变革。2、相对论的建立爱因斯坦狭义相对论和广义相对论狭义相对论广义相对论创立1905年论动体的电动力学1916年内容时间和空间都与物质运动有关。时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。物质存在的现实空间是弯曲的，空间结构取决于物质的质量和分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。意义打破绝对时间和绝对空间，但不是牛顿力学对全盘否定，而是继承和发展。第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想牛顿力学体系、狭义相对论和广义相对论的关系项 目区 别关系（地位）牛顿力学体系与狭义相对论牛顿宏观物体低速运动的客观规律狭义相对论打破绝对时间和绝对空间，牛顿力学是相对论的一种特例。但不是牛顿力学对全盘否定,而是继承和发展。狭义宏观物体高速运动的客观规律狭义相对论与广义相对论狭义适用于高速运动中的匀速运动体系广义相对论第一次阐述四维时空和物质分布相联系的的重要思想。广义适用于高速运动中的加速运动体系意义：对近代物理学理论框架的重大突破，不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明它们都不可能单独发生变化，其改变与物质运动状态密不可分。这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，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。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