人民版必修3 近代物理学的奠基人和革命者 教案4.docx

一 近代物理学的奠基人和革命者教学目标：一、知识与能力了解牛顿力学体系、量子力学、相对论的基本内容。了解物理学发展的基本线索,认识其发展的阶段特征和在自然科学发展中的地位。认识科学进步是在前人科技成果的基础上,从理论上进行创新,构建新的理论、概念体系。二、过程与方法用材料比较法和阅读法概括物理学发展的线索。结合科学进步的历程,讨论人类对宇宙的认识是不断加深的和有限的,了解一些科学创新的基本方法。三、情感态度与价值观通过本课的学习,培养自己对科学的热爱之情,了解科学创新的基本条件。通过对物理学不断发展的学习,培养自己关注科技进步的习惯,培养自己尊重科学的意识。通过本课的学习,培养自己正确的自我意识,认识到科技发展中没有绝对权威。教学重难点：1、重点:了解经典力学的主要内容,知道相对论、量子论的主要内容。认识人类认识发展的过程。2、难点:认识物理学理论创新的思想源泉和方法。教学过程：【导入】近代物理学的奠基人和革命者 引力波视频 今年正月初五,当我们还沉浸在喜迎财神的鞭炮声中,手忙脚乱抢红包的时候,朋友圈却被一个关于引力波的大新闻侵占了。2016年爱恩斯坦广义相对论提出100周年,引力波的发现是广义相对论最后一个预言的证实。今天我们一起来了解这个高大上学科的发展,是如何突破权威完善物理学理论的。【讲授】近代物理学的奠基人和革命者1、如何对待中世纪的权威:科学(亚里士多德)&教会(罗马教廷,地心说)中世纪,地球居宇宙中心的思想被赋予了宗教意义,人类及其居住的地球被置于上帝的怀抱之中,沐浴着上帝的光辉,并被圣恩所笼罩。上帝位处宇宙的最外层,推动着宇宙的运行,注视着人类的一举一动。亚里士多德的学说长期被教会奉为信条。哥白尼日心说,冲击教会学说。是谁采用什么办法推翻亚里士多德的学说?伽利略斜面实验,通过观察和实验的方法,从此推翻了亚里士多德“物体落下的速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。近代科学诞生,物理学发展的基本线索。又有哪些科学家完善物理学理论,推动其发展的呢?自主预习,近代物理学、现代物理学的理论、创立者、基本内容、创立标志【讲授】近代物理学的奠基人和革命者 探究一:牛顿经典力学的特点2、 牛顿说:“我之所以有这样的成就,是因为我站在巨人的肩膀上。”设问:牛顿取得了哪些成就?他的成就与前人研究成果的关系?牛顿的成就与前人研究成果的关系,认识“近代科学在否定中发展,在继承中发展,在综合中发展”的轨迹。过渡:英国著名诗人亚历山大波普曾写诗赞美牛顿:自然和自然界的规律,隐藏在黑暗里。上帝说:“让牛顿去吧!”于是,一切成为光明。有的物理学家说19世纪已经将物理大厦全部建成。英国现代派诗人j.c.squire对蒲伯的回应:此情形并未能持久,魔鬼喝道:“嗬!让爱因斯坦问世!”世界又变得难以捉摸。【讲授】近代物理学的奠基人和革命者 探究二:如何对待近代物理学权威经典力学1905年,爱因斯坦26岁,提出了四个震惊世界的观点:1.光的量子说(解释光电效应)2.布朗运动(证明分子的存在)3.狭义相对论(修正了牛顿力学)4.质能互换律(e=mc2)1921年,诺贝尔奖委员会以光电效应理论的建立者授予爱因斯坦诺贝尔物理学奖。而光电效应理论受益于普朗克创立的量子理论,量子力学标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界。1、相对论和经典力学有何关系狭义相对论发表100周年,也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛,但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。也许相对论太过于抽象,我们不妨通过几个例子让同学们感受相对论的神奇。师:(例子)爱因斯坦关于相对论的比喻:为了对这一深奥的理论做通俗的说明,爱因斯坦讲了这样一个故事,在未来的某一时间里,有一对20岁的孪生兄弟,弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行,哥哥留在地球上,50年以后,当哥哥已经变成白发老人时,他去迎接回到地球上的弟弟,却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人。这个故事形象地说明了时间和空间的相对性。否定了绝对的时空观。爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲,在物体具有很大的相对质量(例如一颗恒星)时,这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物,即使是光线,改变路径。指导学生归纳相对论与经典力学的关系:相对论否定了经典力学的绝对时空观;相对论发展了牛顿力学,牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例;牛顿力学是整个力学的基础,牛顿所创造的概念,至今仍指导着人们的物理学思想。【讲授】近代物理学的奠基人和革命者 合作探究3:李约瑟难题牛顿出生的时代,正是欧洲的自然科学、社会科学向前跃进的变革时代。欧洲的科学,曾经有过辉煌的过去。进入中世纪后,基督教会统治欧洲长达上千年,在这个漫长的岁月里,欧洲的科学被禁锢在神学思想中,成了宗教的附属物。文艺复兴后的200年中,真正的科学伴随着资本主义的发展而登上新的历史舞台,并以磅礴的气势迅速发展。牛顿的时代是一个科学革命的大时代,而他也以巨大的成就给这个时代增添了绚烂的色彩。根据材料结合所学知识,请从欧洲角度,分析17世纪推动欧洲科学发展的原因有哪些?英国资产阶级革命为科学的发展奠定了政治基础资本主义的发展为科学的发展奠定物质基础和发展动力;文艺复兴解放了人们的思想。17世纪,科学和知识的进步推动了近代科