2024_2025学年高中历史第四单元近代以来世界的科学发展历程第11课物理学的重大进展学案含解析新人教版必修3.docxVIP

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第11课物理学的重大进展

课程标准

1.了解经典力学的主要内容，相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，相识其意义。

重点难点

1.驾驭经典力学、相对论和量子论的主要内容，相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、经典力学

1.背景

(1)文艺复兴运动不仅解放了人们的思想，也对科学探讨产生了重要影响。

(2)16世纪末17世纪初，伽利略发觉了自由落体定律等物理学定律，开创了以试验事实为依据并具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。

推断正误

(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，标记着物理学的真正开端。(√)

2.建立

(1)提出：1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书。

(2)内容：物体运动三大定律和万有引力定律等。

(3)特征

①以试验为基础。

②以数学为表达形式。

3.地位及作用：经典力学体系对说明和预见物理现象，具有确定性意义。后来，依据万有引力定律，人们发觉了海王星等。

图解历史

经典力学

二、相对论的创立

1.背景：19世纪，随着物理学探讨的进展，经典力学面临着挑战。

2.创立：20世纪初的德国物理学家爱因斯坦提出。

3.内容

(1)狭义相对论：物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变更而变更，即会发生尺缩效应和钟慢效应。

(2)广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动状况，也取决于物质本身的分布状态。

4.意义

(1)相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。

(2)它否定了经典力学的确定时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。

(3)它发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。

思维点拨

爱因斯坦的相对论并非全面否定了牛顿力学体系。

爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿力学体系的确定时空观，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进一步发展。

三、量子论的诞生与发展

1.背景

(1)19世纪末20世纪初，人们对物质的相识深化到原子内部。

(2)试验表明，微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。

2.诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。

3.发展

(1)爱因斯坦利用量子理论胜利地说明白光电效应。

(2)丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论。

(3)20世纪30年头，量子力学建立起来。

思维点拨

爱因斯坦的相对论仍旧是对宏观世界的探究与相识，而量子论的提出访人类对世界的探讨进入微观世界。

4.意义

(1)量子论使人类对微观世界的基本相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。

(2)量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在相识宏观世界和微观世界方面的不足。

(3)量子论与相对论的提出，开阔了人们的视野，变更了人们相识世界的角度和方式。

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)量子论的形成标记着人类对客观规律的相识，起先从宏观世界深化到微观世界，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确定时空观，从本质上修正了由狭隘阅历建立起来的时空观，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的缺点，掀起了物理学的革命，构成了现代物理学的基本理论框架。

1.印证教材观点

材料一哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回来周期是75～76年，由此预言它将在1758年再次出现……1758年这颗彗星果真如期出现，因此被命名为哈雷彗星。

应用1材料一中“哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道”，体现出经典力学以试验为基础，以数学为表达形式的特点。

材料二启蒙思想家们信任，假如牛顿可以发觉主宰物质世界的自然法则的话，那么用他的方法，他们也可以发觉主宰人类社会的自然法则。——[美]R.R.帕尔默《现代世界史》

应用2材料二表明牛顿力学打击了神学，促进了人们的思想解放，对人类自身的信念和启蒙运动产生了主动影响。

2.获得材料信息

材料20世纪初，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，