近代物理學的奠基人和革命者第一課

1727年3月20日凌晨，他在睡夢中安然長眠，終年85歲。他的崇高地位使他享受到國葬的待遇，他被安葬在威斯敏斯特教堂，那里是安葬英國英雄們的地方。他：在數學上，他發明了微積分；在天文學上，他發現了萬有引力定律，開辟了天文學的新紀元；在物理學中，他系統總結了三大運動定律，創造了完整的新物理學體系；在光學中，他發現了太陽光的光譜，發明了反射式望遠鏡。他就是名垂千古的爵士，英國皇家學會會長，英國著名的物理學家，百科全書式的“全才”。“近代物理學的奠基人和革命者”

課標要求：了解力學、相對論、量子學的主要內容，認識其地位。

重點：了解力學、相對論、量子學的主要內容。

難點：認識物理學理論創新的思想源泉和方法。閱讀第四單元導言，回答問題：1、結合導言和所學知識，思考：促成近代科學技術迅速發展的思想因素是什么？文藝復興，重視實踐。2、近代時期哪些學科領域取得了巨大成就？物理學、生物學、信息技術、數學、化學等3、科學技術的發展怎樣推動了人類社會的進步？18世紀中期--

“蒸汽時代”；19世紀晚期--

“電氣時代”20世紀末---

“信息時代”一、經典力學認真閱讀教材第一目，回答問題：1、伽利略在物理學方面最重要的成就是什么？2、他進行科學研究的主要方法是什么？發現了自由落體定律等物理學定律觀察和實驗3、伽利略被稱為“近代科學之父”，為什么？開創了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學。4、在經典力學創立的過程中，伽利略的貢獻是什么？為經典力學的創立和發展奠定基礎5、牛頓最輝煌的成就是什么？形成經典力學體系6、經典力學體系建立的標志是什么？出版《自然哲學的數學原理》，提出了物體運動三大定律和萬有引力定律7、經典力學的誕生具有怎樣的意義？對自然科學；對生產力；對思想……閱讀課文，回答以下問題：2.牛頓力學體系牛頓運動三定律慣性定律加速度定律作用和反作用力定律萬有引力定律（2）理論的科學性和預見性①準確算出了地球的平均密度和扁平率②正確地解釋了潮汐的成因③發現了海王星（1）產生過程（一）經典力學體系的創立和發展5、牛頓力學體系建立的意義是什么？

（1）、對生產力-推動力工業革命發展。牛頓-瓦特。（2）、對未來世界-驚人的預見力和理論指導意義（海王星的發現、潮汐現象）。（3）、對自然科學-牛頓力學體系是近代自然科學形成的標志。

（一）經典力學體系的創立和發展(4)、對思想-啟蒙運動-戊戌變法的輿論來源,牛頓的萬有引力傳入中國，康有為、梁啟超和譚嗣同等人，從牛頓學說中尋找維新變法的根據。（一）經典力學體系的創立和發（15C下）6、牛頓力學產生的背景

A、思想基礎：文藝復興運動解放了人們思想，科學從神學桎梏中解放出來進入到實驗科學時代。B、物質基礎：資本主義經濟迅速發展（工場手工業—新航路開辟—殖民擴張—工業革命）。C、理論基礎(牛頓力學體系建立的基礎成果)：亞里士多德伽利略（自由落體定律）、笛卡爾、開普勒為代表的科學家奠定了經典力學的理論基礎。

D、政治基礎：新興資產階級掌握了政權，需要自然科學作為反封建反神學武器。E、主觀條件：科學家個人不懈努力和貢獻。

（2015·江蘇單科·15）“科學革命引發了觀念形態的革命：宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角，傳統的權威受到撼動，人類第一次從對自然恐懼的陰影下走出來，重新審視自身的價值和能力。”此處“科學革命”的代表人物是A．牛頓B．達爾文

C．愛因斯坦D．普朗克當堂檢測（2015·江蘇單科·15）“科學革命引發了觀念形態的革命：宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角，傳統的權威受到撼動，人類第一次從對自然恐懼的陰影下走出來，重新審視自身的價值和能力。”此處“科學革命”的代表人物是A．牛頓B．達爾文

C．愛因斯坦D．普朗克（A）（2015·福建文綜·22）16、17世紀歐洲學者質疑、改變和放棄了歐洲所繼承知識中最神圣化的認識。科學革命的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質及其力量。在這里，對宇宙的性質及其力量作出“革命”性描述的理論是A．進化論B．萬有引力定律

C．量子論D．相對論（B）1、量子力學的誕生：19世紀末20世紀初，電子和放射線的發現使人們對物質的認識深入到原子內部；實驗表明不能用宏觀物體的運動規律來研究微觀粒子的運動。2、量子概念：量子即“能量原子”，物體在發生輻射和吸收輻射時以一定數值的整數倍進行能量交換。

（二）量子力學3、量子力學建立的過程：1900年，普朗克提出量子假說；1905年，愛因斯坦解釋光電效應；1923年，德布羅意又提出物質波理論；20世紀30年代，奧地利、德國物理學家建立了量子力學4、意義

（1）20世紀最深刻、最有成就的科學理論之一

（2）標志著人類對客觀規律的認識，開始從宏觀世界深入到了微觀世界（3）在量子論基礎上發展起來的量子力學極大地促進了原子物理、固體物理和原子核物理等科學的發展（4）對化學、生物學、醫學等科學領域都產生了重大影響，帶來了許多劃時代的技術創新，這直接推動了社會生產力的發展，從根本上改變了人類的物質生活

1、背景：經典物理學的危機

19世紀末三大發現：x射線、放射性和電子經典力學無法解釋研究中的新問題，如：黑體輻射、光電效應等等.物質運動與時間、空間有關，還隨物質運動速度變化而變化。

2、相對論的提出及主要內容：

1905年，愛因斯坦提出狹義相對論和光速不變原理。1916年，他完成了廣義相對論的最終形式。這被看作人類思想史上最偉大的成就之一。

（三）相對論的創立愛因斯坦

19世紀經典物理學達到巔峰狀態，在人們心目中，經典物理學已經達到近乎完美的程度。這時，年輕的德國人普朗克和他的老師發生了一段對話：普朗克：“老師，我準備把我的一生都獻給物理理論學！”

老師：“年輕人，物理學是一門已經完成了的學科，不會再有多大的發展，把一生都獻給這門學科，太可惜了。”1、老師的話對嗎？19世紀末，經典力學體系真的是最完美的物理學理論嗎？

經典力學的絕對時空觀無法解釋研究中遇到的一些新問題。3、愛因斯坦對20世紀物理學的發展作出了哪些重大貢獻？提出相對論；利用量子理論成功解釋光電效應。2、20世紀初物理學最重大的發展表現在哪些方面？量子論的誕生與發展；提出相對論

相對論打破了牛頓以來傳統的絕對時空觀，但并非全盤否定牛頓力學。牛頓力學反映的是宏觀物體低速運動的客觀規律，而狹義相對論反映的是物體高速運動的客觀規律，是對牛頓力學的繼承和發展。牛頓力學是相對論的一種特例（物體低速運動狀態），包括在相對論體系中。辨析：相對論與牛頓力學的關系經典力學體系的創立和發展量子理論的誕生(從普朗克到愛因斯坦)

相對論的建立（愛因斯坦）現代物理學理論的發展本課知識結構近代物理學的奠基人和革命者伽利略對亞里士多德力學觀的否定

牛頓對前人科學理論的發展

1、愛因斯坦相對論的提出，是物理學領域的一場重大革命，他（）

A、否定了牛頓的力學原理

B、借鑒了法國科學家的學說

C、揭示了時間、空間并非絕對不變的本質屬性

D、修正能量、質量互相轉化的理論C當堂檢測2、1919年英國《泰晤士報》曾刊登標題文章——“科學革命”，兩個副標題是“宇宙新理論”“牛頓觀念的破產”。具有“科學革命”意義的理念是()A．日心說B．量子論C．相對論D．經典力學【解析】由“牛頓觀念的破產”可知該理論解決了牛頓經典力學的危機，為現代科學革命的兩大支柱：相對論和量子論，故排除A、D。由“宇宙新理論”可知為相對論，相對論主要是宏觀領域的理論，而量子論主要是微觀領域的理論。故選C項。C3、“使人類克服了經典物理學的危機，對微觀世界的基本認識有了革命性的進步”指的是：

A．牛頓力學體系的建立B．進化論的提出

C．自由落體定律的提出D．量子論的提出D4、（2015·福建文綜·22）16、17世紀歐洲學者質疑、改變和放棄了歐洲所繼承知識中最神圣化的認識。科學革命的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質及其力量。在這里，對宇宙的性質及其力量作出“革命”性描述的理論是A．進化論B．萬有引力定律

C．量子論D．相對論（B）5、（2015·江蘇單科·15）“科學革命引發了觀念形態的革命：宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角，傳統的權威受到撼動，人類第一次從對自然恐懼的陰影下走出來，重新審視自身的價值和能力。”此處“科學革命”的代表人物是A．牛頓B．達爾文

C．愛因斯坦D．普朗克（A）6、（2015·四川文綜·11）1933年希特勒上臺后，猶太科學家愛因斯坦選擇移民美國，放棄愿意為他提供避難所的歐洲國家。悉知該消息時，法國物理學家保羅·朗之萬評價道：“這是一個重大事件，其重要程度就如同把梵蒂岡從羅馬搬到新大陸一樣。”在此，朗之萬A．譴責納粹德國迫害猶太科學家

B．擔心歐洲大陸的戰爭威脅日益臨近C．意識到世界科學中心即將轉移

D．覺察到科學家全球流動為大勢所趨（C）7、（2013·江蘇單科·17）“根據這一理論，將時間和空間說成是絕對的是沒有意義的，因為對這兩種范疇的測量通常隨著觀察者的運動而改變。……對于門外漢來說，這些觀點——通常用不能理解的數學公式解釋——表明科學已經達到了能被人類所知的界限。”上述“理論”的主要意義是A．開創了以實驗為基礎的近代科學

B．預見海王星存在的準確性C．彌補經典力學對時空認識的不足

D．發現能量輻射的運動原則（C）8、（2013·全國新課標卷Ⅰ文綜·28）恩格斯稱贊一位近代科學家的研究成就是“自然科學的獨立宣言”，他指的應是A．哥白尼的“日心說”否定了宗教神學崇信的“地心說”B．伽利略創立的實驗科學推動了近代科學的發展