专题七第一课：牛顿力学体系.docx

专题七 近代以来科学技术的辉煌第一课 近代物理学的奠基人和革命者 编者： 涂金鹏一、课前预学（一）学习目标1.了解伽利略、牛顿对建立经典力学所作的贡献来源:Zxxk.Com2.了解普朗克提出量子论、爱因斯坦创立相对论3.理解量子论、相对论提出的意义（二）学法指导以教材为主，用导学案指导教材的预习，做好习题，注意知识的前后联系。2、 课前预习检测12006年8月24日，根据国际天文学联合会大会投票5号决议，冥王星被排除在行星行列之外，正式从九大行星中除名，而将其列入“矮行星”。右图冥王星的发现在当时是根据()A哥白尼日心说的推算B牛顿力学的推算C法拉第定律的推算 D爱因斯坦的相对论2有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”此话意指()A绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦B相对论有悖于人们的日常经验C爱因斯坦的理论与人们日常生活无关D伟大的科学家不如著名艺术家3“自然界和自然规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都是光明。”这样说的依据是()A牛顿的自然法则成为法国启蒙思想的基础B牛顿发现了海王星C牛顿发现万有引力定律和力学三定律D牛顿创立了微积分学4第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想的是()A牛顿力学 B量子力学C广义相对论 D狭义相对论三、核心知识(一）牛顿力学体系1、牛顿力学产生前的学说（1）亚里士多德的学说亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。如：“推箱子”的例子（2）伽利略的贡献创立了自由落体定律2、牛顿力学体系（1）基本理论（牛顿力学三定律、万有引力定律）（2）影响意义理论的综合：牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、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。经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。实践的验证：根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律，人们还发现了海王星、冥王星。（二）量子力学1、背景经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物体为研究对象的，一旦进入光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确2、量子理论（诞生、发展、意义）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。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发生了重大变革。今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。 （三）相对论1、狭义相对论（1）提出1905年，爱因斯坦发表了论动体的电动力学，创立了狭义相对论。狭义相对论的基础：相对性原理 光速不变原理（2）主要内容时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。（3）意义否认了牛顿力学的绝对时空观；继承和发展了牛顿力学；奠定了利用原子能的理论基础2、广义相对论 （1）提出 1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论。（2）主要内容广义相对论认为，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。 （3） 广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。3、相对论与牛顿力学的关系：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，而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。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。4、相对论建立的意义相对论的现实意义举例相对论能修正GPS（全球定位系统）全球定位系统GPS的应用也已普及化了，许多城市的公共汽车、出租车上都安装了它。早期的GPS接收器确定物体位置的误差是在15米范围内，这个误差可以用爱因斯坦相对论来修正。爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。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。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。物理学的发展给了我们什么样的启示？关键信息牛顿经典力学奠基伽利略建立牛顿内容物体运动三大定律和万有引力定律特征注重实验；数学化意义标志着近代科学的形成相对论内容狭义相对论和广义相对论意义否定了经典力学的绝对时空论，提示了时空的本质属性，发展了牛顿力学量子力学内容普朗克提出量子假说，爱因斯坦推动了量子论的发展意义揭示了微观世界的运动规律，使人们的认识深入到新的层次和领域主旨提炼1.经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。 2.相对论的发表标志着人类迈入现代科学技术时代。四、能力训练1亚里士多德在西方被称为“最博学的人”，他提出的“重物体比轻物体下落速度要快些”的观点统治了西方学术界将近2000年。然而这一观点在16世纪被某个科学家的实验推翻，推翻这一观点的是()A哥白尼 B牛顿C爱因斯坦 D伽利略2牛顿临终遗言：“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。”牛顿所说的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”是指()A物体机械运动定律和万有引力定律 B相对论C量子论D进化论3(2011徐州期末)以下哪些是牛顿在物理学方面的成就()创立微积分万有引力定律牛顿力学三大定律出版了自然哲学的数学原理ABC D4右图是国际物理年标识，为纪念某科学理论诞生100周年，联合国确定2005年为国际物理年。与之相关的科学家是()A牛顿B达尔文C爱因斯坦 D普朗克5人类对自然规律的第一次理论性的概括和综合是指()A牛顿力学体系的建立B哥白尼的“太阳中心说”C达尔文生物进化论的确立D爱因斯坦的相对论6使科学摆脱了神学束缚的标志性事件是()A自由落体定律的提出B加速度定律的提出C牛顿力学体系的确立 D相对论的提出7现代物理学基本理论的框架包括()牛顿力学量子理论相对论A BC D8(2011烟台学业水平测试)1999年12月26日，美国时代周刊评选出20世纪的风云人物。时代周刊认为：“在许多科学领域里，特别是在探索和利用原子能和宇宙的多种作用力方面，他是值得人们记忆的人”。这个风云人物应是()A牛顿 B爱因斯坦C达尔文 D居里夫人91905年爱因斯坦发展论动体的电动力学，为物理学的发展带来了革命性的变化。为纪念这一成果诞生100周年，2005年被定为“世界物理年”。(6分)请回答：(1)19世纪以来物理学取得了巨大成就。结合所学知识，完成下表。(6分)科学家科学理论牛顿爱因斯坦量子假说(2)新中国成立后，物理学理论的应用推动了中国国防和空间科技的发展。以下两图分别反映了我国哪两大科技成就？(2分)有何意义？(6分)(3)就科技发展对人类社会的影响，简要谈谈你的看法或认识。(6分)10阅读下列材料：材料1：这一发现成为20世纪物理学研究的基础，从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配他们变化的能量过程的有用理论。诺贝尔物理奖获得者材料2：能量子钻进物体的表面层把它的全部能量给予了单个电子一个在物体内部具有动能的电子当它到达物体表面时已经失去了它的一部分能量。此外还必须假设，每个电子在离开物体时还必须为它脱离物体做一定量的功P(这是物体的特性值按：即逸出功)。那些表面上朝着垂直方向被激发的电子，将以最大法线速度离开物体。爱因斯坦文集请回答：(1)材料1所述“这一发现”指的是什么？“这一发现”对物理学领域产生了什么影响？(2)材料2反映的是什么物理效应？这一效应与材料1“这一发现”的关系是什么？第七单元 第一课 参考答案：二、课前预习检测1B、解析：根据牛顿天体力学，1930年2月18日美国天文学家汤博发现了太阳系第九大行星冥王星。冥王星的发现引起了人们的欢呼，被认为是牛顿力学的伟大成果。2B、解析：本题命题角度新颖，相对论的提出是物理领域的一次重大革命，相对论否定了经典力学的时空观，有悖于人们的日常经验。3C、解析：解题关键在于理解“自然规律隐藏在黑暗中”的含义，就是说在此之前还没有人发现自然规律，而牛顿则发现了。A项是影响；B项表述错误；D项是牛顿的数学贡献。4C、四、能力训练1D、2A、解析：认真通读材料，牛顿遗言是对自己一生成就的谦虚总结，所以“石子”和“贝壳”应该是物体机械运动的三大定律和万有引力定律，甚至还包括他的微积分等数学成就。3D、解析：创立微积分是牛顿在数学方面的成就，这样含的选项都排除，自然哲学的数学原理主要是一部物理学著作，其中也包括数学、天文学等方面的研究成果。4C、解析：从2005年是100周年推算出这一科学理论诞生在20世纪初。爱因斯坦于1905年5月完成论文论动体的电动力学，独立而完整地提出了狭义相对性原理，开创物理学的新纪元。5A、解析：牛顿力学体系对自然界的力学现象作出了系统、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。6C、解析：牛顿力学体系提出的物体机械运动的三大定律和万有引力定律，把天上和地上的物体运动概括在一个理论之中，从此，它把神从无生命领域中驱逐了出去，使科学摆脱了神学的束缚。7C、8B9、解析：本题以“世界物理年”引入考查近代物理学。回答第(1)问要注意运用教材知识；回答第(2)问要判断图片反映的科技成就；回答第(3)问要注意辩证思考，从正反两方面回答。答案：(1)科学家科学理论牛顿经典力学爱因斯坦相对论普朗克量子假说(2)1964年中国第一颗原子弹爆炸成功；有利于增强中国的国防力量，提高中国的国际地位，维护世界和平。2003年中国“神舟5号”载人宇宙飞船发射成功；“神舟”号宇宙飞船的成功发射，标志着中国在航天技术和运载火箭技术方面，已经迈进世界先进国