高中物理《经典力学的成就与局限性》教案()教科版必修-课件

经典力学的成就与局限性一：教学目标1、学问与技能：①了解经典力学的发展历程，知道经典力学发展历程中有哪些物理学家作出了突出贡献；②了解经典力学所取得的宏大成就及其对当时自然科学、社会发展的影响；③相识经典力学的局限性和适用范围。2、过程与方法：①通过收集对经典力学建立作出重要贡献的物理学家的故事，把科学成果的发觉过程呈现为历史的过程，即科学家是如何在前人的基础上进行求索的，并将科学家的成果放在特定的历史背景下去评说，从而让学生相识到历史的发有承接，科学的发展也一样；②通过收集和沟通详细实例来分析说明经典力学所取得的宏大成就，培育学生就某一观点或结论收集例证的实力，培育学生获得和评价信息的实力；③通过对比亚里士多德、伽利略、牛顿所采纳的科学的探讨方法，了解科学探讨方法不断发展的过程，学习科学试验探讨方法的思想；④通过查阅文献或网络资料撰写小论文，更多地了解经典力学的成就、局限性与适用范围，培育学生查阅文献的实力、筛选和组织信息的实力、沟通和表述信息的实力。3、情感、看法与价值观：①通过查阅、对比举例、沟通等学习活动，培育学生自主学习的习惯和擅长合作的意识；培育学生懂得敬重他人的成果、与他人合作沟通的实力与习惯，熬炼学生在“探讨与沟通”活动中敢于发表自己的感想和看法，共同探讨沟通与合作学习的途径；②使学生领悟和感受科学探讨方法的正确运用对科学发展的重要意义，体会经典力学在人类相识自然以作用及物理学发展中的重要影响和作用；③感受物理学家充溢着艰难性创建性的科学探究过程，体会科学家们忘我的献身精神和刻意追求的严谨作风，从而让学生更好地把握科学探究的本质，帮助学生建立起像科学家从事科学探究那样来学习科学的意识，领悟科学探究的真谛；④感受物理学所揭示的自然规律中隐藏着和谐、有序、简洁、统一的科学美，培育培育学生对科学的审美实力，领悟自然界的内在秩序与和谐，唤起人的真、善、美的自然天性，达到相识和情感的完备统一。二：教学重、难点1、让学生从多种途径了解经典力学的发展过程和相关的物理学家以及他们的思想；2、让学生了解经典力学的宏大成就和它的局限性，体会历史与逻辑、继承与发展的统一，领悟科学精神和体会科学探讨的思想方法。三：教学方法（策略）自主学习和合作学习相结合，课前激励和组织学生收集三方面的资料：①经典力学的发展历程及相应的物理学家；②经典力学的宏大成就；③经典力学的适用范围和局限性。起先让学生相互沟通收集到的资料，起先建立对经典力学的整体性相识。然后由老师为主以报告的形式讲解。四：教学过程引入新课由伽利略、牛顿等科学家创立的经典力学，在18、19世纪得到全面、快速的发展，经典物理学的各个分支如探讨热现象、光现象、电磁现象的理论相继进入鼎盛时期，至19世纪未达到了完整、成熟的阶段，好像人类对自然的相识已达到完备的境地，但在19、20世纪之交，却发觉了很多经典物理学无法说明的试验事实，这些事实与经典物理学的基本概念以及一系列基本规律产生了尖锐的冲突，解决这些冲突引发了物理学的革命，导致了现代物理学的诞生，使人类对自然的相识由宏观领域进入微观领域，由低速运动领域进入高速运动领域，从更深的层次上揭示了物质的基本性质和运动的规律，本节我们将在领会经典力学取得的宏大成就和科学家严谨的科学思想的同时，相识经典力学的局限性，从辩证的角度相识科学的发展历程。教学过程①经典力学的发展历程：力学体系得以建立的缘由：一是生产须要的推动；二是科学自身发展的要求；三是因为力学探讨的对象最简洁，它抛开物体的物理、化学性质，只把它作为一个有质量的实体来看待，探讨物体间的作用及在这一作用下物体运动状态的改变规律；四是有一系列科学家为牛顿力学的建立打下了重要的科学基础，特殊是伽利略发觉了惯性定律和重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第肯定律和其次定律的基本思想，开普勒发觉了行星运动三定律，为万有引力定律奠定基础。力学发展的三个阶段：第一阶段是在伽利略、牛忽然代之前，人们对力学现象的探讨大多干脆反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学；其次阶段是从伽利略到牛顿，是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。如伽利略、笛卡儿对惯性的探讨，惠更斯对碰撞问题的探讨，开普勒对天体运动的探讨等；第三阶段是牛顿之后经典力学的新发展，后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。科学探讨方法的发展：亚里士多德、伽利略、牛顿的科学探讨方法比较：注：引导学生应当在历史背景下客观评价科学家的贡献和科学发展，知道历史的发展有承接过程，科学的发展也一样，辩证地相识科学家所犯下的科学错误和所做出的历史贡献。学生对这三位物理学家已经有相当的了解，可以让他们先做一些沟通或介绍。科学家简介方法论意义科学成就亚里士多德Aristotle384-322世界古代史上最宏大的古希腊哲学家、科学家和教化家以人的感觉经和逻辑理性来探讨物体的运动开拓了探究自然界奇妙的一条新路---视察提出力的合成概念，创建了视觉、色调视觉和虹等原始学说，尝试从物质本身来说明自然，把科学从宗教和神话中解放出来，推断地球是一个球体伽利略Galilei1564-1642意大利物理学家，开创近代自然科学探讨方法的第一位学者视察提问、合理假设、数学变换、试验验证提出了新的探讨方法---数学推理和科学试验建立了摆的定律、惯性定律、自由落体定律，提出伽利略相对性原理，奠定了牛顿第肯定律和其次定律的基本思想和经典力学的基础，他的工作使物理学成为独立的学问体系并从哲学中分化出来牛顿Newton1642-1727英国科学家，17世纪最宏大的科学世匠重在分析与综合、归纳与演绎，强调论证要用试验验证更为深刻地实现了科学方法的丰富、发展与变革澄清了力和运动的观念，总结出万有引力定律和牛顿运动三定律，建立起完整的经典力学体系，从伽利略时代以来一个世纪的物理学工作，在牛顿手里得到了综合②经典力学的宏大成就：a：把人类对整个自然办的相识推动到一个新水平，牛顿把天上运动和地上运动统一起来，实现了天上力学和地上力学的综合，从力学上证明白自然界的统一性，这是人类相识自然历史的第一次大飞跃和理论大综合，它开拓了一个新时代，并对学科发展的进程以及后代科学家们的遮挡生了极其深刻的影响。（结合学生已学过的运动学动力学状况介绍）b：经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特征，这标记着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各门自然科学的典范。牛顿运用归纳与演绎、综合与分析的方法极其明晰地得出了完善的力学体系，被后人称为科学美的典范，显示出物理学家在探讨物理时，都倾向于选择和谐与自洽的体系，追求最简洁、最志向的形式。C：经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会进步具有深远影响。一是科学的探讨方法推广应用到物理学的各个分支学科上，对经典物理学的建立意义重大；二是经典力学与其他基础科学相结合产生了很多交叉学科，促进了自然科学的进一步发展。三是经典力学在科学技术上有广泛的应用，促进了社会文明的发展。③经典力学的适用范围和局限性：a：经典力学的应用受到物体运动速率的限制，当物体运动的速率接近真空中的光速时，经典力学的很多观念将发生重大改变。如经典力学中认为物体的质量不仅不变，并且与物体的速度或能量无关，但相对论探讨则表明，物体的质量将随着运动速率的增加而增大，物体的质量和能量之间存在着亲密的联系。但当物体运动的速度远小于真空中的光速时，经典力学仍旧适用。b：牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续现象。19世纪和20世纪之交，物理学的三大发觉，即X射线的发觉、电子的发觉和放射性的发觉，使物理学的探讨由宏观领域进入微观领域，特殊是20世纪初量子力学的建立，出现了与经典观念不同的新观念。例如：量子力学的探讨表明，微观粒子既表现为粒子性又表现为波动性，粒子的能量等物理量只能取分立的数值，粒子的速度和位置具有不确定性，粒子的状态只能用粒子在空间出现的概率来描述等。但量子力学的建立并不是对经典力学的否定，对于宏观物体的运动，量子现象并不显著，经典力学依旧适用。现代物理学的发展