高中历史 第7单元 近代世界科学技术的发展 第19课 物理学的长足进步学案（含解析）北师大版必修3-北师大版高二必修3历史学案VIP免费

第19课物理学的长足进步课程标准1.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。2.知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。重点难点1.掌握经典力学、相对论和量子论的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。2.理解经典力学与相对论及量子论之间的关系。一、牛顿与经典力学1．背景(1)由于封建主义的禁锢，欧洲中世纪科学技术的发展十分缓慢。(2)随着资本主义萌芽的产生、新航路的开辟和殖民扩张的推动，16世纪末，欧洲开始进入近代科学技术的发展时期。(3)17世纪下半叶，牛顿在开普勒发现三大行星运行规律的基础上，总结伽利略的力学研究成果，先后发现了物体运动三定律和万有引力定律。判断正误(1)文艺复兴和启蒙运动解放了人们的思想，对经典力学产生了重要影响。(×)(2)伽利略的杰出成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。(√)2．创立：1687年，《自然哲学的数学原理》出版，标志着以实验为基础、以数字为表达形式的经典力学体系的形成。3．主要内容(1)物体运动三定律，是机械运动的基本规律，主要包括惯性定律、加速度定律和作用与反作用定律。(2)万有引力定律则认为，宇宙间的一切物体都有互相吸引的力，并给出计算两个物体之间吸引力的公式。4．地位和影响(1)经典力学体系的建立，成为近代科学技术发展史上的一个重要里程碑。(2)牛顿的力学理论，对此后两个世纪科学的发展，产生了深刻的影响。图解历史经典力学二、爱因斯坦和相对论1．背景：随着科学实验的进步，经典力学无法解释研究中出现的一些新问题。2．创立：20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出了相对性原理和光速不变原理，进而创立了相对论。3．内容(1)狭义相对论：光速是物质运动的极限速度。物体的质量、空间和时间随着物体运动速度的变化而变化，证明了时间和空间是物质运动的基本属性。这就将伽利略和牛顿以来的绝对时空观发展到相对论时空观。(2)广义相对论：揭示了四维时空同物质的统一关系，从而在更深层次上否定了绝对时空观。4．意义(1)相对论的创立，为物理学的发展开辟了广阔道路，引起了一场深刻的物理学革命。(2)创立了新的时空观，进一步丰富和发展了经典力学，并把它概括在相对论理论之中。(3)相对论以其新的世界观和方法论，促进了人类的认识能力和思维模式的发展。误区警示爱因斯坦的相对论并未全面否定牛顿力学体系。爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿力学体系的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学体系。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，至今仍指导着物理学的发展。相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。三、量子论的创立1．背景：随着现代科学的发展，特别是电子和放射线的发现，使人们的研究开始进入原子内部。2．发展进程(1)1900年，德国物理学家普朗克提出了著名的“量子假说”。(2)1905年，爱因斯坦提出了光量子论。(3)丹麦物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态。(4)1925年左右，量子力学最终建立。3．量子论的意义(1)与相对论等一起，引起了物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。(2)揭开了微观世界的奥秘，改变了人们对整个物质世界的认识。(3)许多交叉科学都是立足于量子这块基石之上发展起来的。历史认识量子理论及在此基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理、原子核物理等学科的发展，标志着人类对客观世界的认识，开始从宏观世界深入到微观世界，开创了物理学的新纪元。归纳总结经典力学、相对论与量子论之间的关系(1)经典力学所适用的主要是我们日常生活中的物理现象，但在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前，就显得不太够用了。(2)量子论的形成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，同时，在量子理论基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等学科的发展。(3)相对论的提出否定了经典力学的绝对时空观，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性，推动物理学发展到一个新的高度。(4)量子论和相对论弥补了经典力学...