人民版必修3专题七第一节“近代物理学的奠基人和革命者”教学课件

近代物理学的奠基人和革命者第一课

1727年3月20日凌晨，他在睡梦中安然长眠，终年85岁。他的崇高地位使他享受到国葬的待遇，他被安葬在威斯敏斯特教堂，那里是安葬英国英雄们的地方。他：在数学上，他发明了微积分；在天文学上，他发现了万有引力定律，开辟了天文学的新纪元；在物理学中，他系统总结了三大运动定律，创造了完整的新物理学体系；在光学中，他发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜。他就是名垂千古的爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的“全才”。“近代物理学的奠基人和革命者”

课标要求：了解力学、相对论、量子学的主要内容，认识其地位。

重点：了解力学、相对论、量子学的主要内容。

难点：认识物理学理论创新的思想源泉和方法。阅读第四单元导言，回答问题：1、结合导言和所学知识，思考：促成近代科学技术迅速发展的思想因素是什么？文艺复兴，重视实践。2、近代时期哪些学科领域取得了巨大成就？物理学、生物学、信息技术、数学、化学等3、科学技术的发展怎样推动了人类社会的进步？18世纪中期--

“蒸汽时代”；19世纪晚期--

“电气时代”20世纪末---

“信息时代”一、经典力学认真阅读教材第一目，回答问题：1、伽利略在物理学方面最重要的成就是什么？2、他进行科学研究的主要方法是什么？发现了自由落体定律等物理学定律观察和实验3、伽利略被称为“近代科学之父”，为什么？开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。4、在经典力学创立的过程中，伽利略的贡献是什么？为经典力学的创立和发展奠定基础5、牛顿最辉煌的成就是什么？形成经典力学体系6、经典力学体系建立的标志是什么？出版《自然哲学的数学原理》，提出了物体运动三大定律和万有引力定律7、经典力学的诞生具有怎样的意义？对自然科学；对生产力；对思想……阅读课文，回答以下问题：2.牛顿力学体系牛顿运动三定律惯性定律加速度定律作用和反作用力定律万有引力定律（2）理论的科学性和预见性①准确算出了地球的平均密度和扁平率②正确地解释了潮汐的成因③发现了海王星（1）产生过程（一）经典力学体系的创立和发展5、牛顿力学体系建立的意义是什么？

（1）、对生产力-推动力工业革命发展。牛顿-瓦特。（2）、对未来世界-惊人的预见力和理论指导意义（海王星的发现、潮汐现象）。（3）、对自然科学-牛顿力学体系是近代自然科学形成的标志。

（一）经典力学体系的创立和发展(4)、对思想-启蒙运动-戊戌变法的舆论来源,牛顿的万有引力传入中国，康有为、梁启超和谭嗣同等人，从牛顿学说中寻找维新变法的根据。（一）经典力学体系的创立和发（15C下）6、牛顿力学产生的背景

A、思想基础：文艺复兴运动解放了人们思想，科学从神学桎梏中解放出来进入到实验科学时代。B、物质基础：资本主义经济迅速发展（工场手工业—新航路开辟—殖民扩张—工业革命）。C、理论基础(牛顿力学体系建立的基础成果)：亚里士多德伽利略（自由落体定律）、笛卡尔、开普勒为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。

D、政治基础：新兴资产阶级掌握了政权，需要自然科学作为反封建反神学武器。E、主观条件：科学家个人不懈努力和贡献。

（2015·江苏单科·15）“科学革命引发了观念形态的革命：宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之手撩开一角，传统的权威受到撼动，人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能力。”此处“科学革命”的代表人物是A．牛顿B．达尔文

C．爱因斯坦D．普朗克当堂检测（2015·江苏单科·15）“科学革命引发了观念形态的革命：宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之手撩开一角，传统的权威受到撼动，人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能力。”此处“科学革命”的代表人物是A．牛顿B．达尔文

C．爱因斯坦D．普朗克（A）（2015·福建文综·22）16、17世纪欧洲学者质疑、改变和放弃了欧洲所继承知识中最神圣化的认识。科学革命的思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的性质及其力量。在这里，对宇宙的性质及其力量作出“革命”性描述的理论是A．进化论B．万有引力定律

C．量子论D．相对论（B）1、量子力学的诞生：19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现使人们对物质的认识深入到原子内部；实验表明不能用宏观物体的运动规律来研究微观粒子的运动。2、量子概念：量子即“能量原子”，物体在发生辐射和吸收辐射时以一定数值的整数倍进行能量交换。

（二）量子力学3、量子力学建立的过程：1900年，普朗克提出量子假说；1905年，爱因斯坦解释光电效应；1923年，德布罗意又提出物质波理论；20世纪30年代，奥地利、德国物理学家建立了量子力学4、意义

（1）20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一

（2）标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界（3）在量子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科学的发展（4）对化学、生物学、医学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新，这直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活

1、背景：经典物理学的危机

19世纪末三大发现：x射线、放射性和电子经典力学无法解释研究中的新问题，如：黑体辐射、光电效应等等.物质运动与时间、空间有关，还随物质运动速度变化而变化。

2、相对论的提出及主要内容：

1905年，爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原理。1916年，他完成了广义相对论的最终形式。这被看作人类思想史上最伟大的成就之一。

（三）相对论的创立爱因斯坦

19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老师发生了一段对话：普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！”

老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”1、老师的话对吗？19世纪末，经典力学体系真的是最完美的物理学理论吗？

经典力学的绝对时空观无法解释研究中遇到的一些新问题。3、爱因斯坦对20世纪物理学的发展作出了哪些重大贡献？提出相对论；利用量子理论成功解释光电效应。2、20世纪初物理学最重大的发展表现在哪些方面？量子论的诞生与发展；提出相对论

相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义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发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。辨析：相对论与牛顿力学的关系经典力学体系的创立和发展量子理论的诞生(从普朗克到爱因斯坦)

相对论的建立（爱因斯坦）现代物理学理论的发展本课知识结构近代物理学的奠基人和革命者伽利略对亚里士多德力学观的否定

牛顿对前人科学理论的发展

1、爱因斯坦相对论的提出，是物理学领域的一场重大革命，他（）

A、否定了牛顿的力学原理

B、借鉴了法国科学家的学说

C、揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性

D、修正能量、质量互相转化的理论C当堂检测2、1919年英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”，两个副标题是“宇宙新理论”“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理念是()A．日心说B．量子论C．相对论D．经典力学【解析】由“牛顿观念的破产”可知该理论解决了牛顿经典力学的危机，为现代科学革命的两大支柱：相对论和量子论，故排除A、D。由“宇宙新理论”可知为相对论，相对论主要是宏观领域的理论，而量子论主要是微观领域的理论。故选C项。C3、“使人类克服了经典物理学的危机，对微观世界的基本认识有了革命性的进步”指的是：

A．牛顿力学体系的建立B．进化论的提出

C．自由落体定律的提出D．量子论的提出D4、（2015·福建文综·22）16、17世纪欧洲学者质疑、改变和放弃了欧洲所继承知识中最神圣化的认识。科学革命的思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的性质及其力量。在这里，对宇宙的性质及其力量作出“革命”性描述的理论是A．进化论B．万有引力定律

C．量子论D．相对论（B）5、（2015·江苏单科·15）“科学革命引发了观念形态的革命：宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之手撩开一角，传统的权威受到撼动，人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能力。”此处“科学革命”的代表人物是A．牛顿B．达尔文

C．爱因斯坦D．普朗克（A）6、（2015·四川文综·11）1933年希特勒上台后，犹太科学家爱因斯坦选择移民美国，放弃愿意为他提供避难所的欧洲国家。悉知该消息时，法国物理学家保罗·朗之万评价道：“这是一个重大事件，其重要程度就如同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆一样。”在此，朗之万A．谴责纳粹德国迫害犹太科学家

B．担心欧洲大陆的战争威胁日益临近C．意识到世界科学中心即将转移

D．觉察到科学家全球流动为大势所趋（C）7、（2013·江苏单科·17）“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。……对于门外汉来说，这些观点——通常用不能理解的数学公式解释——表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是A．开创了以实验为基础的近代科学

B．预见海王星存在的准确性C．弥补经典力学对时空认识的不足

D．发现能量辐射的运动原则（C）8、（2013·全国新课标卷Ⅰ文综·28）恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”，他指的应是A．哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”B．伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展