《第11课物理学的重大进展》导学案【课标要求】：伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献；经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；爱因斯坦的相对论；量子论的诞生与发展。【考点落实】一、经典力学1.背景：文艺复兴运动解放了人们的思想，对科学研究产生了重要影响。2.发展：（1）奠基：伽利略发现自由落体定律，开创了以实验事实为根据并且有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。（2）建立：牛顿1687年出版《自然哲学的数学原理》提出物体运动三大定律和万有引力定律等，形成了经典力学体系。3.特征：以实验为基础；以数学为表达形式。4.影响：对解释和预见物理现象，具有决定性意义；根据万有引力定律，发现海王星等。二、相对论和量子论1.相对论：（1）背景：19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。（2）内容：①狭义相对论（1905）：物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。②广义相对论（1916）：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。（3）影响：①相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。②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。③发展牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到新高度。2.量子论：（1）背景：①19世纪末20世纪初，电子和放射线发现，人对物质认识深入原子内部。②微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。（2）发展：①1900年，普朗克提出了量子假说，宣告量子论的诞生。②爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。③玻尔提出了有关原子的量子理论，20世纪30年代，量子力学建立起来。（3）影响：量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。3.影响：（1）相对论和量子论一起，构成了现代物理学的基础。（2）相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。（3）相对论和量子论的提出，不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。【重点突破】1.西方近代自然科学诞生的历史背景（1）资本主义工商业的发展为近代自然科学的发展奠定了物质基础并成为主要动力。（2）新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。（3）文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。（4）自然科学自身发展的需要。（5）优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的发展。2.相对论与牛顿力学的关系相对论打破了牛顿力学传统的绝对时空观，但并非全盘否定。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而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。相对论从内容和体现的思想来看发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态下的一个特例，但并不是说牛顿在历史上的光辉被相对论抹掉了，牛顿所创造的力学概念至今仍是物理学的重要思想。【课堂探究】1、质疑探究一：阅读下列材料：亚里士多德认为地球是不动的，太阳、月亮、行星和恒星都以圆周为轨道围绕地球公转。公元2世纪，这个思想被古希腊学者托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。然而，1514年，波兰教士哥白尼提出了一个更简单的模型。他的观念是，太阳静止的位于中心，而地球和行星围绕着太阳做圆周运动。后来，开普勒和伽利略公开支持哥白尼的理论。同时，开普勒修正了哥白尼的理论，提出行星不是沿着圆周而是沿着椭圆运动。……虽然他几乎是偶然地发现椭圆轨道能很好地和观测相符，但却不能把它和他的磁力引起行星围绕太阳运动的思想相互调和起来。只有到了更晚得多的1687年，这一切才得到解释。这一年，英国科学家牛顿出版了他的《自然哲学的数学原理》，这部也许是物理科学中有史以来最重要的著作。在现实中经常发生的是，设计出的新理论实际是原先理论的一个扩张。例如，非常精确地观测水星，发现它的运动和牛顿引力理论预言之间有一个微小的差异。20世纪初，爱因斯坦的理论预言了和牛顿理论略微不同的运动，和观察到的相符合，...
