高中历史 专题七 第1课 近代物理学的奠基人和革命者学案 人民版必修3-人民版高二必修3历史学案VIP免费

第1课近代物理学的奠基人和革命者[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。一、认识史上的飞跃——牛顿力学体系1．基础：意大利科学家伽利略创立了自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说。2．内容(1)17世纪末，牛顿通过进一步的定量试验，得出了惯性定律和加速度定律，又在笛卡尔等人对碰撞运动的研究基础上总结出作用力和反作用力定律。(牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。)(2)牛顿从研究地球对月球的引力入手，综合了开普勒等人的研究，运用自己创立的微积分做计算工具，成功地导出了万有引力定律。(3)1687年，牛顿撰写的《自然哲学的数学原理》出版，标志着经典力学体系的初步建立。3．意义(1)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。(2)它的确立使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。(3)为人们准确计算地球的平均密度和扁平率、正确解释潮汐成因、发现海王星提供了理论指导。[深层点拨]牛顿力学体系是人类对自然规律进行的第一次理论性概括和总结，它以实验为基础、以数学为表达形式，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。二、驱走乌云的太阳——量子力学与量子论1．诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出了量子概念，他在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。2．发展(1)德国科学家爱因斯坦：将量子理论推广到光学中，成功地解释了光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。(2)法国物理学家德布罗意：提出物质波理论。(3)奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。3．意义(1)量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。(2)量子理论让人们从根本上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都发生了重大变革。[误区警示]量子理论同爱因斯坦的相对论一起构成了现代物理学的基本理论框架，但爱因斯坦的相对论的提出比普朗克的量子理论要晚。三、爱因斯坦的“时空”——相对论1．主要内容(1)狭义相对论：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》一文，创立了狭义相对论。认为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。(2)广义相对论：1916年，爱因斯坦建立了广义相对论。第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。2．意义(1)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，而且说明，无论是空间还是时间都不可能单独发生变化，其改变与物质的运动和状态密不可分。(2)是人类思想发展史中的一次根本性变革，同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。[易混易错]相对论与经典力学并不矛盾，而是对经典力学的继承和发展。相对论只是否定了牛顿力学的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学。主题一近代物理学成就——牛顿经典力学体系1．牛顿力学体系的特征是什么？有何局限性？(1)特征①注重实验。实验可以进一步揭示客观现象和过程之间的逻辑关系，并由此得出重要的结论。②力学体系的数学化。主要运用他创立的微积分做计算工具，这种数学化源于自然界内在的数学关系。(2)局限性：牛顿经典力学体系建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。在牛顿力学体系中，存在着绝对的静止和绝对的时间。这种绝对的时空观符合人们的日常经验，但无法解释高速运动的物体运动的规律和微观世界中的粒子，这说明牛顿力学体系面临着危机和挑战。2．如何理解牛顿力学体系的历史地位？(1)牛顿力学三定律构成了近代力学体系的基础，成为近代物理学的重要支柱。(2)牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。(3)使力学和天文学在理论上达到完备的程度，并得到应用和验证。(4)使科学摆脱神学束缚，标志着近代科学的形成。材料18世纪时，牛顿创立经典力学理论后，运动三定律和万有引力定律为人类真正认识地球、展开对太空的研究奠定了科学基础，机械动力...