高三一轮复习-必修3-第11课-物理学的重大进展

第11课物理学的重大进展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开展中的历史地位；知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。一.背诵的体系〔一〕经典力学1.背景：(1)思想根底(2)物质根底(3)理论根底2.伽利略：〔1〕成就〔2〕意义3.牛顿：〔1〕标志〔2〕内容〔3〕特点〔4〕意义〔5〕局限〔二〕相对论1.背景2.提出3.内容4.意义(三)量子论1.原因2.提出3.开展4.意义〔一〕经典力学1.背景：〔1〕思想根底：〔2〕物质根底：〔3〕理论根底：二.根底知识把握

文艺复兴和宗教改革运动解放了人们的思想，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来，进入到实验科学的时代；17世纪英国资本主义经济的迅速开展；以伽利略为代表的科学家勇于探索的努力，奠定了经典力学的理论根底。2、伽利略奠定根底〔1〕成就：

〔2〕意义：①创立科学的研究方法：②物理学：③天文学：实验和观察实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。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。〔一〕经典力学①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立和开展奠定了根底。②伽利略在天文学上的发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。〔1〕标志：〔2〕内容：〔3〕特点：〔4〕意义：〔5〕局限：3、牛顿创立经典力学1687年《自然哲学的数学原理》运动三大定律和万有引力定律〔一〕经典力学以实验为根底，以数学为表达形式这一体系对解释和预见物理现象有决定性意义〔海王星〕，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，标志着近代科学的形成。经典力学及其后物理学的研究成果，促进了两次科技革命的出现。解析低速运动、宏观世界物理现象，无法解释微观高速运动现象，属于绝对时空观。牛顿三大定律【牛顿第一定律】即惯性定律【牛顿第二定律】牛顿第二定律的一般表述为：物体运动的加速度a的大小与其所受合力的大小成正比，与其质量m成反比，加速度a的方向与所受合力F的方向相同。其表示式为F＝kma【牛顿第三定律】即“作用与反作用定律〞。材料：在瓦特研制蒸汽机之前的一个世纪里，正是欧洲历史上一个科学鼎盛的时期。从17世纪中期开始，近代科学在一批巨人的推动下产生。在这批科学巨人当中排在最中心位置的是一位妇孺皆知的人，他就是牛顿。许多历史学家认为，如果从近代科学的角度看，正是牛顿开启了工业革命的大门。

——《大国崛起•工业先声》牛顿的科学成就为英国工业革命提供科学理论材料：19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经根本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机〞。探究：这那么材料说明物理学出现什么问题？说明随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的新问题，面临挑战。1、背景:2、提出:3、内容：4、意义:19C科学技术的飞速开展；经典力学无法解释面临的新问题，出现物理学危机。20C初，爱因斯坦〔德〕提出相对论。

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。A.物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加；B.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：1916年〔1〕狭义相对论：1905年〔二〕创立相对论—爱恩斯坦是物理学领域的一次重大革命，它否认了经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性。它开展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学开展到一个新的高度。

穿越时空的梦想爱因斯坦为说明相对论讲了这样一个故事，在未来的某一时间里，有一对２０岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以２９万千米／秒的速度飞行，哥哥留在地理上，５０年以后，当哥哥已经变成白发老人时，他去迎接回到地球上的弟弟，却发现弟弟还是一个３０多岁的年轻人．天上一日，地上一年1、相对论否认了经典力学的绝对时空观；2、相对论开展了牛顿力学，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根底，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。(三)量子论的诞生与开展

1.背景：

2.诞生：1900,德国物理学家普朗克量子假说3.开展：①爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应②丹麦玻尔提出有关原子的量子理论4.意义：①使人类对微观世界的根本认识取得革命性进步②与相对论一起,构成现代物理学的根底相对论和量子论弥补了经典力学在宏观世界和微观世界的缺乏，推动了自身的进步，开阔了人们的视野，改变人们认识世界的角度和方式①19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现。②实验说明微观粒子的运动不能用经典力学(宏观物体运动规律)的理论来说明。经典力学：解释低速运动、宏观世界物理现象近代物理学相对论：高速运动量子论：解释微观世界物理现象现代物理学为相对论的提出奠定根底继承和开展了经典力学经典力学、相对论、量子论的关系：16世纪以来西方科技迅速开展的的原因是什么？(1)资本主义工业和商品经济的开展为近代自然科学的开展奠定了物质根底并成为主要动力。(2)新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。(3)文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。(4)自然科学自身开展的需要。(5)优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的开展。三.能力提升探究：试结合国情和时代因素比较分析相同时期近代科技在中国和欧洲出现不同结局的原因。欧洲资本主义产生开展。欧洲先进国家进行保护科学开展的政策并推行重商主义。文艺复兴、宗教改革、启蒙运动，解放了人们的思想。欧洲向资产阶级代议制过渡康乾盛世的中国,科技为什么牛不了?中国自给自足的小农经济的分散性和狭隘性产生开展。封建统治者实行“重农抑商〞和“闭关锁国〞政策，阻碍资本主义萌芽的成长，也阻碍了和工商业有关的科技的开展；封建制度日趋腐朽:君主专制空前强化明清统治者实行文化专制主义选修4：牛顿1.数学：提出二项式定理、创造微积分。2.光学：

1)制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明

日光由七色光组成，说明物体颜色的形成原理；

2)在《关于光和色的新理论》中提出了光的“微粒说“。3.力学：《自然哲学中的数学原理》建立了经典力学理论体系:物体运动三定律和万有引力定律4.天文学：

制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。选修4：爱因斯坦1.狭义相对论：1905年6月，发表了《论物体的电动力学》狭义相对论2.广义相对论：1916年发表论文《广义相对论的根底》3.1905年提出光量子假说，解释经典物理学无法解释的光电效应问题。1921年因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的开展。4.其他领域：在宇宙学、统一场论等领域取得重大研究成果

【典型题例】“这一发现成为二十世纪物理学研究的根底，从那个时候起几乎完全决定了物理学的开展。要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。〞这一“发现〞指的是A．经典力学 B．进化论 C．相对论 D．量子论解析：D。20世纪物理学开展的两大支柱是相对论和量子论，相对论研究宏观世界，量子论研究微观世界。从材料信息“分子、原子〞看，这一“发现〞指的是量子论。【高考真题】〔2010·天津文综11〕20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是〔〕A．普朗克B．麦克斯韦C．玻尔D．爱因斯坦解析：D。知道爱因斯坦对量子理论的奉献即可。答案为D。解析：B。此题对图片信息的解读要求较高，第一层信息月亮受地球引力影响绕着地球转，第二层信息月亮运行同时