专题7.1 近代物理学的奠基人和革命者-2021-2022学年高中历史必修3【名师导航】同步Word教参(人民版)

一　近代物理学的奠基人和革命者 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.从时空观念角度了解经典力学创立的背景。 2．从史料实证和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。 3．从史料实证和历史解释角度识记相对论、量子论的主要内容，认识其意义。认识相对论和经典力学之间的关系以及物理学理论创新的源泉和方法。 4．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　认识史上的飞跃 1．背景 近代科学的诞生以及伽利略自由落体定律的创立，冲击了亚里士多德学说的统治地位。 2．牛顿力学三定律 (1)时间：17世纪末。 (2)内容：牛顿在研究伽利略自由落体定律的基础上，得出了惯性定律和加速度定律，又在笛卡尔等人对碰撞运动的研究基础上总结出作用力和反作用力定律。 (3)地位：牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。 3．万有引力定律 从研究地球对月球的引力入手，综合了开普勒等人有关天体力学方面的研究成果，并运用他自己创立的微积分做计算工具，成功地导出了万有引力定律。 4．著作 《自然哲学的数学原理》，总结了他的力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果。 5．意义 牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。它的确立使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。 经典力学的建立 知识点二　驱走乌云的太阳 1．量子理论的诞生与发展 阶段 时间 国家 主要成就 诞生 1879年 奥地利 斯蒂芬发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系 1900年 德国 普朗克发现热辐射过程中的能量分布规律，并提出量子概念 1900年 德国 普朗克在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中阐述量子学说，标志着量子理论的诞生 发展 1905年 德国 爱因斯坦用量子理论成功解释了光电效应 1923年 法国 德布罗意提出物质波理论 数年后 奥地利、 德国 物理学家建立量子力学 2.量子理论的意义 (1)指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。 (2)从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。 近现代物理学成就 知识点三　爱因斯坦的“时空” 项目 狭义相对论 广义相对论 创立 1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》 1916年，把狭义相对论推广到加速运动的参考系中 内容 时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化 物质存在的现实空间是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况；空间、时间是物质存在的形式 意 义 反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承与发展 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想 ①是对近代物理学理论框架的重大突破，形成了全新的时空观、运动观和物质观。 ②是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。 ③相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架 (教师用书独具) 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①“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，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。 史料二　规则Ⅱ　因此，②对同类的自然效果，应尽可能归之于相同的原因。…… 规则Ⅲ　③物体的性质，它们既不能被增强又不能被减弱，并且属于所能做的实验中所有物体的，应被认为是物体的普遍性质。因为物体的性质不能被知道，除非通过实验，且因此普遍的性质是任何与实验普遍地符合的性质；且它们不能被减少亦不能被除去。 规则Ⅳ　④在实验哲学中，由现象归纳得出的命题，在其他现象使这些命题更加精确或出现例外之前，都应被视为完全正确或基本正确的，而不管相反的假设。…… ——牛顿《自然哲学的数学原理》 史料三　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。⑤根据万有引力理论，人们设想这可能是由于有一颗未知行星对天王星产生影响的结果。以后，⑥一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。 [解读]　(1)史料一说明了伽利略的著名实验为经典力学诞生奠定了基础。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。 (2)史料二从牛顿力学体系理论角度说明了经典力学体系的特征。②③④表明了近代科学研究方法