高中历史 第7单元 近代以来世界科学技术的发展 第19课 物理学的长足进步学案 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素养解读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。1.从时空观念角度，综合理解近代自然科学理性发展的历程。2．运用史料实证和历史解释，识记理解相对论、量子论的主要内容。3．从家国情怀角度理解认识相对论、量子论的意义。知识点一牛顿与经典力学1．背景(1)欧洲中世纪的封建时代，由于封建主义的封闭和禁锢，科学技术的发展十分缓慢。(2)14世纪以后，随着资本主义萌芽的产生和新航路的开辟，对科学技术的发展提出了要求。(3)16世纪末，欧洲开始进入近代科学技术的发展时期。2．地位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。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．形成标志1687年出版的《自然哲学的数学原理》。5．意义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。对此后两个世纪科学的发展，产生了深刻的影响。“近代科学”近代科学是在搜集材料的基础上，从现象深入到本质，从经验定律上升为系统的科学理论。它是建立在观察、试验基础上的实验科学，并广泛应用数学方法使科学知识日益精确化；同时发展了以实验事实为根据和以归纳推理为主要手段的研究方法，确立了一系列定量的科学定律。知识点二爱因斯坦和相对论1．背景(1)经典力学认为，时间和空间与物质运动无关，宇宙中存在着绝对的静止和绝对的时间。(2)随着科学实验的进步，人们发现这种理论无法解释研究中出现的一些新问题，经典力学面临着严峻的挑战。2．提出20世纪初，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，包括狭义相对论和广义相对论。3．内容(1)狭义相对论：光速是物质运动的极限速度。物体的质量是一个变量，它随着物体运动速度的增加而增加，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。这就将伽利略和牛顿以来的绝对时空观发展到相对时空观。(2)广义相对论：它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)否定了传统的绝对时空观念，揭示了时间和空间的辩证关系，把空间、时间和物质联系起来，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。[特别提示]相对论和经典力学的关系爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的概括，而不是否定。爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿经典力学的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学。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，牛顿所提出的很多概念，至今仍指导着我们的物理学思想。相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。知识点三量子论的创立1．背景随着现代科学的发展，人类探求自然的奥秘已经进入到微观世界，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．创立(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，并成功地解释了光电效应。(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，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。(4)到1925年左右，量子力学最终建立。3．意义(1)量子论极大地拓展了人类对微观世界的认识，是20世纪人类所取得的最有成就的理论之一。(2)引起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。(3)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。经典力学史料牛顿的物理学分析方法现今开始不仅被应用于物质世界，而且被应用于思想知识的整个领域及人类社会。正如伏尔泰(法国著名的启蒙思想家)所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则……这是非常奇异的”。寻找决定人类事物的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓的...