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专题七 近代以来科学技术的辉煌 1近代物理学的奠基人和革命者 学习目标 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。 预习案 （一）教材助读 一．巨人肩上的思索 1．背景：近代科学的诞生以及①________定律的创立，冲击了②________学说的统治地位。 2．牛顿力学三定律 ⑴时间：③________世纪末 ⑵内容：牛顿在研究伽利略自由落体定律的基础上，得出了④________定律和⑤________定律，又在⑥________等人对碰撞运动研究的基础上总结出作用力与反作用力定律。 ⑶地位：牛顿的运动三定律构成了近代⑦________体系的基础，成为整个近代⑧________学的重要支柱。 3．万有引力定律 ⑴提出：从研究地球对⑨________的引力入手，综合了⑩________等人有关天体力学方面的研究成果，并运用他自己创立的?________做计算工具，成功地导出了?________定律。 4．著作：《自然哲学的数学原理》，总结了?________体系以及在数学、天文学方面的研究成果。 特别提醒 牛顿力学建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上。时间和空间被视为与物质运动无关而独立存在，是绝对的。这虽然能符合日常经验，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，牛顿力学体系面临着危机和挑战。 二．认识史上的飞跃 1．牛顿力学体系对自然界的?________现象做出了系统的、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。它的确立使力学和?________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。 2．使科学摆脱了?________的束缚，近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来。资料来源于： 3．?________的发现，体现了自然科学所具有的惊人的预见力和巨大的理论指导意义。 特别提醒 多角度分析牛顿取得成就的原因。⑴具备了较好的经济基础。当时英国资本主义经济的迅速发展，为牛顿在科学方面的贡献创造了条件。⑵具备了较好的知识条件。开普勒和伽利略的研究成果，特别是伽利略的实验观察法和培根所倡导的唯物主义的科学研究法。⑶英国资本主义确立后，资本主义生产力的迅速发展对力学提出了迫切的要求。⑷牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛，勇于牺牲的思想品质。 自我校对：①自由落体；②亚里士多德；③17；④惯性；⑤加速度；⑥笛卡尔；⑦力学；⑧物理；⑨月球；⑩开普勒；?微积分；?万有引力；?力学；?力学；?天文学；?神学；?海王星； 三．驱走乌云的太阳 1．量子论提出的背景：19世纪末，①________问题成为物理学界的重大研究课题。 2．量子理论的诞生过程 ⑴1879年，奥地利物理学家②________通过实验发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。 ⑵德国物理学家③________发现了热辐射过程中的能量分布规律。 ⑶1900年，普朗克提出了著名的④________概念。 ⑷普朗克的《关于正常光谱能量分布定律的理论》发表，标志着⑤________理论的诞生。 3．发展 ⑴1905年，⑥________运用量子理论成功地解释了光电效应，得出了光具有⑦________的结论。 ⑵1923年，法国物理学家德布罗意提出⑧________理论，将量子论发展到一个新的高度。 ⑶在量子理论基础上，奥地利、德国的物理学家建立了⑨________力学。 4．意义： ⑴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⑩________的各个层面进行深入探讨。 ⑵从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使?________乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。 特别提醒 量子理论的产生与相对论的产生的共同点：从背景上看，都是经典物理学在某些领域已经十分完善但在另外的领域却遭遇重重问题的情况下，作为一种解释提出的；从产生过程看，两理论刚开始只是作为假说，但后来都得到精确的证明，并对修正经典物理学的不足和谬误之处起到了关键作用，成为现代物理学的支柱，并且都是科学大师们敢于向权威挑战、追求真理的结果。从量子理论和相对论产生的共同点来看，说明新事物的出现都是需要时间和过程的，人类的认识是一个不断前进的过程，是不断遭遇困惑和不断看清事实、寻找真理的过程。 四．爱因斯坦的“时空” 项目 狭义相对论 广义相对论 创立 1905年，爱因斯坦发表《论?________的电动力学》一文 1916年，把狭义相对论推广到?________运动的参考系中 内容 时间和空间都与物质的?________有关，随着物质运动速度的变化而变化 物质存在的?________空间是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布