人民版高中历史必修三71《近代物理学的奠基人和革命者》优秀教学设计(3页)

1、近代物理学的奠基人和革命者教学设计内容及其解析本节课要学的内容是人民版专题七：近代以来科学技术的辉煌的第一节指的是近代物理学的奠基人和革命者，其核心是近代现代物理学的重大突破。, 理解它关键就是要掌握牛顿经典力学创立和爱因斯坦相对论提出的重大意义。学生已经学过文艺复兴与宗教改革，促进了自然科学的兴起， 本节课的内容近代物理学的奠基人和革命者就是在此基础上的发展。由于它还与必修一中的资产阶级革命与必修二中的资本主义经济发展有十分密切的联系, 所以在本学科有比较重要的地位，并有对加深必修一和必修二中相关知识理解的作用, 是本学科的次要内容。 教学的重点是伽利略对物理学发展的重大贡献；牛顿经典力学的

2、建立；量子论的诞生； 相对论的提出， 解决重点的关键是理解物理学产生和发展的时代背景，并掌握各阶段物理学家主要事迹及其对物理学重大突破的重大意义。（一）教学目标【课标要求】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。【知识与能力】了解经典力学的三大定律、量子理论、相对论等基础知识。牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名科学家的主要事迹，学会观察，培养敏锐的洞察力。理解科学进步中继承与发展的关系。【过程与方法】充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源。提高收集、分析相关资料的能力。在学习过程中通过合作、 探究学习，培养分析解决问题的能力及交流

3、与合作的能力。科学的方法。全面提高科学素质，创新精神和实践能力。学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解近代物理学的相关问题。【情感态度与价值观】通过学习， 了解科学家为科学进步所作出的努力。学习他们为科学献身的精神；形成科学的态度。知道在科学的道路上荆棘遍布，增强面对挫折的能力。增强毅力，树立勇往直前、持之以恒的精神。（二）教学重难点教学重点： 伽利略对物理学发展的重大贡献； 牛顿经典力学的建立；量子论的诞生；相对论的提出。教学难点：如何理解物理学各阶段发展的原因？（三）教学过程【导入新课】人物图像【新课讲授】牛顿力学体系1、牛顿力学产生前的学说（ 1）亚里士多德的

4、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“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。”牛顿临终遗言（1）基本理论（牛顿力学三定律、万有引力定律）第 1页（二）量子力学19 世 末， 面 典物理学近乎完美的 展，（2）影响意 期以来， 人 一直 彗星是神秘的，不吉利的灾星， 根本不能用科学来 明。牛 的好友哈雷用牛 力学算出了1682 年出 的彗星的 道，指出它的回 周期是7576 年，由此 言

5、它将在1758 年再次出 。 53 年以后的1758 年（当 哈雷已去世） ， 彗星果然如期出 。哈雷慧星的 了万有引力定律的科学性。英国著名的哲学家休 曾 ：“我 被放在 有如 院的世界上，每个事件的起源和 由却完全 不 我 知道，我 既没有足 的智慧 未来，也没有能力防止那些使我 不断受 伤 害 的 不 幸 事 件 发 生 。 我 们 被 悬 挂 在 永 恒 的 疑 惧 之 中 ”大国崛起解 三百年前， 人 的思想 充斥着迷信和恐惧，水 什么往低 流？太阳 什么升起落下？ 些今天看来 之极的 ，在当 却是根本无法 和把握的。直到牛 出 ， 人 才 于 束了 种状 。大国崛起解 理 的 合：

6、 牛 力学体系 自然界的力学 象做出了系 、合理的 明， 从而完成了人 自然界 史上的第一次理 大 合。 典力学体系的建立 志着近代科学的形成。 践的 ： 根据万有引力定律，人 准确地算出地球的平均密度和扁平率，正确地解 了潮汐的成因。根据 一定律，人 了海王星、冥王星。有的物理学家表示： “ 19 世 已 将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修 和完美 座大厦。”量子 确 深奥 懂，甚至 量子 奠基人之一的玻 都 ： “如果 不 量子 而感到困惑，那他就是没有理解量子 。 ”1、背景 典物理学是以日常生活中常 的低速运 的物体 研究 象的，一旦 入光速运 ，经典物理学的某些 就 得不准确2、

7、量子理 （ 生、 展、意 ）量子力学 志着人 客 律的 ， 开始从宏 世界深入到微 世界。 改 了近代物理学中的 念 ,使物理学乃至整个自然科学的 念 生了重大 革。今天，我 的 代文明，从 ， ，手机到核能，航天，生物技 ，几乎没有哪个 域不依 于量子 。（三）相 狭 相 表100 周年，也 全世界只有几十个人能完全理解他的真 ，但 并不能掩盖相 人 生活的巨大改 。关于相 ，有人 ： 个形式 美的理 藏了太多令人惊 的内容，100 年来，人 从中悟出宇宙 出不 的奥秘，直到今天， 里 有很多内容没有被我 悟透。 因斯坦关于相 的比 。 了 一深奥的理 做通俗的 明， 因斯坦曾 趣地 一名男

8、青年 ：“我打个比方， 比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳 下与女士 情 ，那么，同 的 你 得哪一个更 ？”男青年 ： “当然坐在火炉上烤的 得 久。 ” 因斯坦 ： “ 就是我的相 内容。 ”1、狭 相 （1）提出1905 年， 因斯坦 表了 体的 力学， 立了狭 相 。狭 相 的基 ：相 性原理光速不 原理（2）主要内容第 2页 和空 都与物 的运 有关，随着物 运 速度的 化而 化。（ 3）意 否 了牛 力学的 空 ； 承和 展了牛 力学；奠定了利用原子能的理 基 2、广 相 （ 1）提出1916 年， 因斯坦又建立了广 相 。（2）主要内容广 相 ， 物 存在的 空 不是平坦的， 而

9、是弯曲的， 空 的 构取决于物 的 量及其分布情况，空 弯曲的程度体 引力 度。（ 3） 广 相 第一次 述了四 空和物 的分布相 系的重要思想。3、相 与牛 力学的关系：相 打破了牛 以来 的 空 ，但并非全 否定牛 力学。牛 力学反映的是宏 物体低速运 的客 律， 而狭 相 反映的是物体高速运 的客 律，是 牛 力学的 承和 展。牛 力学是相 的一种特例（物体低速运 状 ），包括在相 体系中。4、相 建立的意 相 的 意 例相 能修正GPS（全球定位系 ）全球定位系 GPS的 用也已普及化了， 多城市的公共汽 、出租 上都安装了它。早期的GPS 接收器确定物体位置的 差是在15 米范 内， 个 差可以用 因斯坦相 来修正。 因斯坦相 的建立，是 近代物理学理 框架的重大突破，它不 揭示了空 、 的可 性， 空的 化和 空 构同物 的运 和状 密不可分。 种全新的 空 、 运 和物 的形成，是人 思想 展史中的一次根本性 革， 整个自然科学和哲学都 生了极其深 的影响。量子 和相 是 代物理学的两大支柱，量子 的形成 志着人 于客 律的 ，开始从宏 世界深入到微 世界。量子力学和狭 相 合形成原子核物理学