第11课 物理学的重大进展-2021-2022学年高中历史必修3【名师导航】同步Word教参(人教版)

第11课　物理学的重大进展 课 程 标 准 素 养 解 读 1.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。 2．知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。 1.从历史解释角度理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。 2．从历史解释角度，识记相对论、量子论的主要内容，认识其意义。 3．运用唯物史观理解近现代物理学的重大成就，评价其推动社会进步的意义。 知识点一　经典力学 1．背景：文艺复兴运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。 2．历程 3．意义 (1)这一体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。 (2)根据万有引力定律，人们发现了海王星等。 近代科学形成的标志 伽利略发现的自由落体定律不是近代科学形成的标志。伽利略发现的自由落体定律等物理学定律，开创了近代科学，为经典力学的创立奠定了基础。牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志。 知识点二　相对论的创立 1．背景：19世纪，经典力学面临挑战。 2．创立：20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出了相对论。 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，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。 (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．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绝对时空观，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，推动物理学发展到一个新的高度。 经典力学体系与相对论内在关系 知识点三　量子论的诞生与发展 1．背景 (1)19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子内部。 (2)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了量子假说，宣告了量子论的诞生。 3．发展 (1)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。 (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年代，量子力学建立起来。 4．意义 (1)量子论使人类对微观世界的基本认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)它与相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。 (3)推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。 图示法理解物理学的发展 经典力学的特征和意义 　史料一　1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落下的速度和重量成比例”的学说①，纠正了这个持续了1 900年之久的错误结论。 ——《中学历史教学参考资料》 [解读]　①表明伽利略推翻了亚里士多德的错误结论，对近代科学研究做出了重大贡献。 [思考]　根据史料一及所学知识，指出伽利略在科学研究上的主要贡献。有何意义？ 【提示】　贡献：①伽利略通过实验证实，外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因。②通过实验，他发现了自由落体定律等物理学定律，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。意义：为牛顿经典力学的创立和发展奠定了基础。 史料二　1781年，人们发现了天王星，但它的理论计算位置与实际观测始终不符。根据万有引力理论……一些科学家进行了大量计算，根据他们的计算结果，1846年9月，人们终于发现了海王星②。 [解读]　②反映了牛顿力学体系对天文学研究的影响。 [思考]　根据史料二及所学知识，分析人类能够发现海王星的原因。 【提示】　文艺复兴运动解放了人们的思想，自然科学研究开始摆脱教会的束缚；牛顿力学体系形成，提出了万有引力定律；以实验为基础、以数学为表达形式的科学研究方法的出现。 　经典力学的特征和意义 1．特征 (1)注重实验：实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。 (2)数学化：这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。 (3)研究人们日常生活中易于理解的宏观世界。后来科学发展所揭示的是人们没有直接经验的微观现象，表明人们对物质世界的认识在不断深入。 2．意义 (1)自然科学角度 ①把自然界中力学现象囊括在同一体系中，是人类认识自然历史上对自然规律的第一次总结与概括。 ②有助于人类解释和预见物理现象，是经典物理学、天文学、现代工程力学等的理论基础。 ③标志着近代科学的形成和人类科学时代的开始。 (2)生产力和社会发展角度：引发了第一次工业革命，使人类进入“蒸汽时代”。 (3)哲学角度 ①打击了神学，促进了人类思想的进一步解放。 ②为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。 量子论和相对论的地位及影响 　史