人教高中历史必修3课件：第11课物理学的重大进展

导——探究：他们分别是什么人？有什么贡献？第11课物理学的重大进展【课程标准】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。【学习目标】1.识记：物理学家的成就；理解：经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；2、探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。3、科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。【重点难点】重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解讨论——【小组合作完成】科学技术的发展极大地推动了社会生产力的进步。阅读下列材料，回答相关问题。

材料一牛顿最突出的贡献是在力学方面，他在前人的研究基础上，总结出了机械运动的三个基本定律，还发现了万有引力定律，把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系之中，创立了经典力学体系。

材料二空间、时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布……物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。如果物质消失，时空就回到平直状态。

——爱因斯坦《相对论》

材料三他是德国著名物理学家……于1900年提出了量子假说，认为辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。量子论成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。

(1)根据材料一，指出牛顿对建立经典力学作出的主要贡献。主要贡献：提出了物体运动三大定律和万有引力定律，创立了经典力学体系。

(2)爱因斯坦相对论由哪两个部分组成？根据材料二，结合所学知识，指出相对论对经典力学有何新发展。组成：狭义相对论和广义相对论。新发展：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；它也发展了牛顿力学，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。

牛顿（1642—1727）新发展：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；打破经典力学的绝对时空观三、量子论的诞生与发展（2）量子论与相对论共同构成现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。新发展：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；物理学的发展给了

我们什么样的启示？科学技术的发展极大地推动了社会生产力的进步。3）数学方面：他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学。为后来经典力学的创造和发展奠定了基础。他们分别是什么人？有什么贡献？2）广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。（1）过去的物理学以牛顿理论为基础，认为时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。2）广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。4）天文学领域：他在1671年创制了反射望远镜。材料二空间、时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布……物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；（3）改变了人们认识世界的角度和方式。天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。经典力学的特征：第一、注重实验；提出了相对论，发展了牛顿力学。1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生。对科学发展创新性的理解(2)爱因斯坦相对论由哪两个部分组成？根据材料二，结合所学知识，指出相对论对经典力学有何新发展。1）力学方面：1687年，出版了《自然哲学的教学原理》一书，提出物理运动的三大定律和万有引力定律，而三大定律和万有引力定律标志着形成了一个以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。(3)材料三中的“他”是谁？“他”的理论是怎样发展完善的？这一理论对牛顿经典力学的发展之处是什么？

普朗克。完善：爱因斯坦利用量子理论成功地解释光电效应，玻尔提出有关原子的量子理论。发展：使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，弥补了经典力学在认识微观世界方面的不足。知识点的展示：

一、经典力学：1.产生背景：（1）社会前提：文艺复兴运动对科学研究产生了重要影响；（2）物质条件：资本主义发展为科学的发展提共了物质基础；

（3）人为因素：科学家勇于探索的精神。材料二空间、时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布……物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。它也发展了牛顿力学，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。打破经典力学的绝对时空观（3）牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。（2）为第一、二次工业革命的发明准备了一定的理论基础。2）广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。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；（3）改变了人们认识世界的角度和方式。3）数学方面：他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学。阅读下列材料，回答相关问题。新发展：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；经典力学的特征：第一、注重实验；2）广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。1）狭义相对论：物体运动时，质量会随物体运动速度增长而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。研究产生了重要影响；牛顿（1642—1727）（量子力学：研究微观世界粒子运动规律的科学。（2）量子论与相对论共同构成现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。新发展：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；2、探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。打破经典力学的绝对时空观1）狭义相对论：物体运动时，质量会随物体运动速度增长而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。（1）这一体系对解释和预见物理现象，具有决定意义，后来根据万有引力定律，人们发现了海王星、冥王星。发展：使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，弥补了经典力学在认识微观世界方面的不足。(2)爱因斯坦相对论由哪两个部分组成？根据材料二，结合所学知识，指出相对论对经典力学有何新发展。2.过程：（1）奠基——伽利略的贡献1）简介：伽利略（1564—1642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了《星空使者》一书。1632年，他出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。

1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。伽利略的折射式望远镜伽利略的手稿

2）贡献：

创立科学的研究方法：实验和观察；物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等；

天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。贡献

3）意义：

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；

为后来经典力学的创造和发展奠定了基础。意义

牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。牛顿（1642—1727）（2）创立——牛顿力学体系

1）力学方面：1687年，出版了《自然哲学的教学原理》一书，提出物理运动的三大定律和万有引力定律，而三大定律和万有引力定律标志着形成了一个以实验为基础，以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。

经典力学的特征：第一、注重实验；第二、数学化。主要成就2）光学方面：牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色盘。他在1704年出版了《光学》一书，创立了光的“微粒说”。3）数学方面：他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学。4）天文学领域：他在1671年创制了反射望远镜。

3.经典力学的影响：

（1）这一体系对解释和预见物理现象，具有决定意义，后来根据万有引力定律，人们发现了海王星、冥王星。（2）为第一、二次工业革命的发明准备了一定的理论基础。二、相对论的创立1.相对论提出的历史背景（1）过去的物理学以牛顿理论为基础，认为时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。（2）19世纪随着科学的飞速发展，科学家发现高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学无法解释。2.相对论的提出及主要内容（1）提出：爱因斯坦（1879-1955）1905-1915年提出了相对论，发展了牛顿力学。（2）相对论的内容：

1）狭义相对论：物体运动时，质量会随物体运动速度增长而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，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情况，也取决于物质本身的分布状态。狭义相对论广义相对论相对论打破经典力学的绝对时空观进一步深化对时间空间和引力现象的认识3.相对论提出的历史意义（1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。（2）否定了经典力学绝对时空观，发展了牛顿力学。（3）推动物理学发展到了新的高度。

他们分别是什么人？有什么贡献？他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了《星空使者》一书。理解：经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；牛顿（1642—1727）（1）社会前提：文艺复兴运动对科学组成：狭义相对论和广义相对论。（量子力学：研究微观世界粒子运动规律的科学。材料二空间、时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布……物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。主要贡献：提出了物体运动三大定律和万有引力定律，创立了经典力学体系。识记：物理学家的成就；2）光学方面：牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色盘。(2)爱因斯坦相对论由哪两个部分组成？根据材料二，结合所学知识，指出相对论对经典力学有何新发展。牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。阅读下列材料，回答相关问题。（3）牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。对科学发展创新性的理解（1）19c末20c初，电子和放射性的发现使人们对物质的认识深入到原子内部。天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。三、量子论的诞生与发展量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。完善：爱因斯坦利用量子理论成功地解释光电效应，玻尔提出有关原子的量子理论。（2）量子论与相对论共同构成现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。(2)爱因斯坦相对论由哪两个部分组成？根据材料二，结合所学知识，指出相对论对经典力学有何新发展。想一想：相对论和经典力学有何关系？

关系：（1）相对论否定了经典力学的绝对时空观；（2）相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例；（3）牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。三、量子论的诞生与发展1.量子论诞生的历史背景（1）19c末20c初，电子和放射性的发现使人们对物质的认识深入到原子内部。（2）实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。2.量子论的诞生、发展和量子力学（1）诞生：

1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生。

（2）发展：①爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应；②玻尔提出了有关原子的量子理论；③20世纪30年代，量子力学建立。（量子力学：研究微观世界