第1課近代物理學的奠基人和革命者專題七近代以來科學技術的輝煌問題導引1.牛頓力學體系何時建立？其主要內容是什么？有何影響？2.量子理論產生與發展經歷了一個怎樣的過程？其對物理學產生了什么影響？3.愛因斯坦提出相對論有什么意義？相對論與牛頓力學有何關系？基礎知識導學梳理·識記·點撥重點難點探究

理解·深化·探究隨堂達標檢測鞏固·應用·反饋欄目索引1.背景(1)在中世紀的歐洲，

的學說長期被教會奉為教條。(2)伽利略在觀察、實驗和推理的基礎上，創立了

，推翻了亞里士多德的學說。(3)

等人的研究奠定了基礎。答案基礎知識導學

梳理·識記·點撥認識史上的飛躍(經典力學的建立)一亞里士多德自由落體定律笛卡爾2.建立(1)標志：1687年，《

》出版，標志著牛頓力學體系的建立。(2)內容：①運動三定律：慣性定律、

、作用力和反作用力定律。牛頓的運動三定律構成了近代力學體系的基礎，成為整個近代物理學的重要支柱。②萬有引力定律。答案自然哲學的數學原理加速度定律3.意義(1)對自然界的

做出了系統、合理的說明，從而完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。(2)它的確立使

和天文學在理論上達到了相當完備的程度，同時也在生產和科學實驗中得到廣泛的應用和驗證。(3)為人們準確計算地球的平均密度和扁平率、正確解釋潮汐成因、發現

提供了理論指導。答案力學現象力學海王星深層點撥牛頓力學體系是人類對自然規律進行的第一次理論性概括和總結，它以實驗為基礎、以數學為表達形式，是近代自然科學理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系。深層點撥答案1.誕生：1900年，德國物理學家

提出了量子概念，他在《關于正常光譜能量分布定律的理論》中闡述了這一思想，標志著量子理論的誕生。2.發展(1)德國科學家愛因斯坦：將量子理論推廣到光學中，成功地解釋了

，得出光具有波粒二象性的結論。(2)法國物理學家德布羅意：提出

理論。(3)奧地利、德國的物理學家建立了

。驅走烏云的太陽——量子力學與量子論二普朗克光電效應物質波量子力學3.意義(1)量子力學成為反映自然界基本規律的理論體系，指導著人們向物質運動的各個層面進行深入探討。(2)量子理論讓人們從根本上改變了近代物理學中的傳統觀念，使物理學乃至整個

的觀念都發生了重大變革。答案自然科學誤區警示量子理論同愛因斯坦的相對論一起構成了現代物理學的基本理論框架，但愛因斯坦的相對論的提出比普朗克的量子理論要晚。誤區警示1.主要內容(1)狹義相對論：1905年，愛因斯坦發表了《

》一文，創立了

。認為時間和空間都與物質的

有關，隨著物質

的變化而變化。(2)廣義相對論：1916年，愛因斯坦建立了

。第一次闡述了

和

相聯系的重要思想。愛因斯坦的“時空”——相對論三答案狹義相對論論動體的電動力學運動運動速度廣義相對論四維時空物質的分布2.意義(1)是對近代物理學理論框架的重大突破，它不僅揭示了

的可變性，而且說明，無論是空間還是時間都不可能單獨發生變化，其改變與物質的運動和狀態密不可分。(2)是人類思想發展史中的一次根本性變革，同

一起，構成了現代物理學的基本理論框架。答案易混易錯空間、時間量子理論易混易錯相對論與經典力學并不矛盾，而是對經典力學的繼承和發展。相對論只是否定了牛頓力學的絕對時空觀，并沒有否定整個牛頓力學。1.結構圖示方法總結2.方法點撥(1)用圖示法歸納近代物理學成就(2)用圖示法歸納近現代物理學的三大理論成果返回重點難點探究理解·深化·探究主題一近代物理學成就——牛頓經典力學體系史料探究1.牛頓經典力學成就材料下面是兩幅紀念牛頓的郵票重點難點探究

理解·深化·探究【思考】兩幅圖中，圖一反映了牛頓力學的什么成果？圖二體現了這一成果的運用所取得的成就是什么？說明了什么？答案答案(1)圖一反映的是萬有引力定律。(2)圖二是指海王星的發現。(3)說明了牛頓力學具有驚人的預見力和巨大的理論指導意義。2.牛頓經典力學的影響材料藝術家筆下的牛頓像神一樣在制定宇宙規律英國著名詩人亞歷山大·蒲伯曾寫過一首贊美牛頓的詩：自然和自然界的規律，隱藏在黑暗里。上帝說：“讓牛頓去吧！”于是一切成為光明。【思考】為什么說牛頓以前“自然和自然界的規律，隱藏在黑暗里”？牛頓是怎樣讓“一切成為光明”的？答案

(1)牛頓以前的中世紀歐洲，基督教神學統治一切，實行愚民政策；人們普遍認為一切都是由上帝創造的，都是不可知的。(2)牛頓的經典力學將天體的運動和地球上物體的運動概括在同一理論之中，能夠完整地解釋天體和地球上的一切現象，揭示了自然界的規律。從此，科學擺脫了神學的束縛向前發展，同時也打擊了宗教神學，促進了人們思想的進一步解放。答案史論總結牛頓力學體系的特征及其局限性(1)特征①注重實驗。實驗可以進一步揭示客觀現象和過程之間的邏輯關系，并由此得出重要的結論。②力學體系的數學化。主要運用他自己創立的微積分做計算工具，這種數學化源于自然界內在的數學關系。(2)局限性：牛頓經典力學體系建立在日常生活中常見的低速運動的物質之上。在牛頓力學體系中，存在著絕對的靜止和絕對的時間。這種絕對的時空觀符合人們的日常經驗，但無法解釋高速運動的物體運動的規律和微觀世界中的粒子，這說明牛頓力學體系面臨著危機和挑戰。主題二現代物理學成就——量子理論和相對論史料探究1.量子理論的誕生材料英國著名物理學家湯姆生在展望20世紀物理學前景時講道：“動力理論肯定了熱和光是運動的兩種方式，現在，它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了。”他所說的第二朵“烏云”，尤以黑體輻射理論出現的“紫外災難”最為突出。【思考】(1)驅走第二朵“烏云”的太陽指什么？是誰提出來的？答案答案

指物理學上的量子理論。它是由普朗克在1900年提出的。(2)這一理論的提出有何重大意義？答案量子理論提出的意義：一是使人類對微觀世界的基本認識有了革命性的進步；二是對化學、生物學等科學領域都產生了重大影響，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；三是它們不僅對物理科學本身，對自然科學，而且對整個人類的思維都產生了深遠影響。答案2.相對論的創立材料有一次，愛因斯坦與卓別林同時出席一個宴會，他們都受到熱烈歡迎。卓別林笑著說：“大家歡迎我是因為他們都能理解我，大家歡迎你是因為他們都不理解你?！薄舅伎肌?1)相對論與日常經驗相悖，但在物理學上卻非常合理，這給我們什么啟示？答案答案

這就提醒我們，不要被常識和日常經驗所蒙蔽，常識并不一定是正確的，要學會辯證地看問題。同時也說明人們對任何新生事物的認識都有一個極其艱難的過程。(2)為什么說相對論的提出是物理學領域的一次重大革命？答案它否定了經典力學的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。它也發展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中，推動物理學發展到一個新的高度。答案返回1.伽利略指出：“科學的真理不應在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應該在實驗中和以實驗為基礎的理論中去找?！边@說明了(

)A.伽利略否定了古代圣人的研究成果B.伽利略論證了哥白尼的日心說C.伽利略重視實驗在科學研究中的作用D.伽利略的成就為牛頓經典力學的創立奠定了基礎C解析

伽利略強調了科學不能只靠書本，要重視實驗，被稱為“近代科學之父”。解析答案隨堂達標檢測

1234562.德意志詩人諾瓦利斯(1772～1801年)認為，哲學是全部科學之母，科學的發展又會推動哲學的進步。他能夠舉出的最佳論據是(

)A.牛頓的《自然哲學的數學原理》B.但丁的《神曲》C.盧梭的《論人類不平等的起源和基礎》D.盧梭的《社會契約論》解析答案123456解析

題干強調哲學與科學的相互作用，根據時間信息“1772～1801年”分析，可知最佳選項為A項，牛頓力學體系的建立，標志著近代科學的形成。答案

A1234563.中秋時節是錢塘潮的最佳觀賞期，潮起潮落，美麗壯觀。蘇東坡有“八月十八潮，壯觀天下無”的名句。下列哪位科學家的理論可以用來解釋錢塘潮的壯觀景象(

)A.伽利略的自由落體定律

B.牛頓的萬有引力定律C.普朗克的量子理論

D.愛因斯坦的相對論解析答案123456解析

由于月球和太陽的引潮力作用，使海洋水面發生周期性漲落的潮汐現象。牛頓的萬有引力定律可以對潮汐現象作出科學的解釋。B4.2010年，瑞典皇家學院將本年度諾貝爾物理學獎頒給了曼徹斯特大學的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，稱他們通過實驗表明石墨烯具備非凡的特質，這些特質來自不同尋常的量子物理學世界。而在20世紀初，量子論剛誕生和發展之時在該領域做出重大貢獻的物理學家是(

)A.伽利略

B.牛頓C.普朗克

D.達爾文解析答案123456解析

普朗克在1900年提出了著名的量子概念。同年，他在《關于正常光譜能量分布定律的理論》中闡述了這一思想，標志著量子理論的誕生。C5.“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?！鄙鲜觥袄碚摗钡闹饕饬x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解析

據題干材料信息首先判斷出該理論是相對論，由此根據所學知識可以直接選出C項。選項A是伽利略的成就；選項B是牛頓力學體系的影響；選項D是量子論。C123456解析答案6.閱讀下列材料：材料一在以牛頓運動定律為基礎的經典力學中，空間間隔、時間和質量這三個物理量都與物體的運動速度無關。一根尺子靜止時都是這樣長，當它運動時還是這樣長；一座鐘無論處于靜止狀態還是處于運動狀態，其快慢保持不變。材料二狹義相對論認為，對于兩個相互運動的參照系，處于某一參照系中的觀察者會發現另一參照系中的物體的運動距離縮短了，時鐘也走慢了。這兩個效應都是相對的，在本參照系中的觀察者看不出這種效應。同時，這兩個效應也是相互的，你看到我的尺縮鐘慢，我也看到你的尺縮鐘慢。123456請回答：(1)據材料一、二概括牛頓和愛因斯坦的理論。123456解析答案(2)分析材料一和材料二的關系