内容正文:
第十一课 物理学的重大进展
【课标】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。
【重难点】经典力学、相对论、量子论、近代自然科学发展的原因、近代自然科学发展的意义
【基础知识梳理】
一、近代西方自然科学发展的原因
1、经济:商品经济的发展和资本主义生产关系的产生和发展是近代科技产生的前提和根 本动力,新航路的开辟、殖民扩张、工业革命在推动资本主义发展的同时,进而推动了近代 科技的发展。
2、政治:资本主义民主政治的建立,提供了自由发展的空间。欧洲先进国家保护、奖励科技发明。改革教育制度和专利制度、组织科研机构,推动了近代科技的创立和发展。
3、思想:思想的解放逐步解除了精神枷锁。文艺复兴对人文主义的宣扬、宗教改革对教皇的否定,极大地促进了思想的解放,打破了封建神学的束缚。启蒙运动提倡理性、抨击专制、等级制度,强调自由平等,为近代科技的进一步发展创造了条件。
4、个人努力:科学家们面向现实,重视试验,崇尚理性的科研精神,也有利于科技的发明和发展。
二、近代自然科学产生——哥白尼“日心说”
哥白尼接受文艺复兴的进步思想,研究大量古希腊哲学和天文学著作,经过长期测算,建立起一个新的宇宙体系——日心体系,即太阳居于宇宙中心静止不动,而包括地球在内的各行星都绕太阳转动。他是近代天文学的奠基人。
哥白尼的日心说不仅改变了那个时代人类对宇宙的认识,而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。他使近代自然科学开始摆脱宗教神学的束缚,是近代自然科学的开端。
3、 经典力学
1、伽利略(奠基者)
(1)——创立了自由落体定律,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,为经典力学创立和发展奠定了基础。
(2)——自制望远镜观察天体,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
(3)——摧毁了教会的信条,推动了人们的思想解放。
2、牛顿(形成):——1687年《自然哲学的数学原理》牛顿力学三大定律
(1)适用范围:只适用于宏观物体(宏观世界)的低速运动状态
(2)牛顿力学体系的意义:
A.标志着近代科学形成。
B.是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合
C.促进了两次工业革命的发生。
D.对人类生产生活和思维方式产生及其深刻的影响,促进了人类思想的解放(启蒙运动)。
四、20世纪初物理学的新发展
1、相对论
(1)20世纪初,由德国物理学家爱因斯坦提出,包括狭义相对论(1905年提出)和广义相对论(1916年提出)
(2)意义
A.是物理学思想的一次重大革命;
B.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;
C.发展了牛顿力学,推动物理学发展到一个新的高度,弥补了经典力学在宏观领域的不足。
2、量子论
(1)发展历程
A.诞生:1900年德国物理学家普朗克提出了量子假说,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,宣告了量子论的诞生。
B.爱因斯坦:利用量子理论成功地解释了光电效应
C.丹麦玻尔:提出了有关原子的量子理论;
D.20世纪30年代,量子力学建立起来。
(2) 意义
A.量子力学标志着人类对客观规律的认识开始从宏观世界深入到微观世界。
B.量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念,推动了物理学的发展
C.开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。
五、比较中国古代传统科技和西方近代科技
【中国古代传统科技】:重总结、轻分析;重经验、轻实验;重实用、轻理论;服务于农业生产和统治需要;促进了中国传统科技文化的发展,推动了传统农业经济的进步
【西方近代科技】:重实验;重理论;服务于工业生产和经济发展的需要;冲击了封建统治的思想基础,促进了思想解放和社会革命;推动了经济发展和工业革命
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