2018-2019學(xué)年高中歷史 第四單元 近代以來(lái)世界的科學(xué)發(fā)展歷程 第11課 物理學(xué)的重大進(jìn)展課件 新人教版必修3.ppt

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1、第四單元近代以來(lái)世界的科學(xué)發(fā)展歷程,時(shí)空坐標(biāo),學(xué)習(xí)本單元一要抓住近代以來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這一基本線索，從物理學(xué)、生物學(xué)、蒸汽機(jī)的改進(jìn)和電氣技術(shù)的應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)的誕生四個(gè)方面掌握本單元的內(nèi)容；二要結(jié)合物理學(xué)、生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)，全方位剖析科技發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)的巨大進(jìn)步。,學(xué)習(xí)指導(dǎo),學(xué)習(xí)目標(biāo),內(nèi)容索引,,基礎(chǔ)認(rèn)知學(xué)習(xí)思考,,,深化探究核心突破,鞏固練習(xí)隨堂反饋,基礎(chǔ)認(rèn)知學(xué)習(xí)思考,一、經(jīng)典力學(xué)1.背景(1)運(yùn)動(dòng)不僅解放了人們的思想，也對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生了重要影響。(2)16世紀(jì)末17世紀(jì)初，伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律，開創(chuàng)了以為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)

2、，為后來(lái)________的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。,文藝復(fù)興,實(shí)驗(yàn)事實(shí),經(jīng)典力學(xué),2.建立(1)標(biāo)志：1687年，牛頓出版了《》一書。(2)內(nèi)容：物體運(yùn)動(dòng)和萬(wàn)有引力定律等。(3)特征：①以為基礎(chǔ)。②以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式。3.意義經(jīng)典力學(xué)體系對(duì)解釋和預(yù)見物理現(xiàn)象具有決定性意義。后來(lái)，根據(jù)____，人們發(fā)現(xiàn)了海王星等。,自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理,三大定律,實(shí)驗(yàn),萬(wàn)有,引力定律,,思維點(diǎn)撥經(jīng)典力學(xué)體現(xiàn)了近代科學(xué)的顯著特征：一是注重實(shí)驗(yàn)；二是數(shù)學(xué)化。這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不疑的真理。,1.伽利略在天文學(xué)領(lǐng)域取得了什么主要成就？為什么人們贊譽(yù)伽利略為“近代科學(xué)之父

3、”？,提示,提示①成就：伽利略觀察星體，證明了哥白尼“日心說(shuō)”的正確性。②原因：伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律等物理學(xué)定律，開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)，為后來(lái)經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。,學(xué)習(xí)思考,二、相對(duì)論的創(chuàng)立1.背景19世紀(jì)，隨著物理學(xué)研究的進(jìn)展，無(wú)法解釋研究中遇到的一些新問(wèn)題，面臨著挑戰(zhàn)。2.創(chuàng)立：20世紀(jì)初的德國(guó)物理學(xué)家提出了相對(duì)論。3.內(nèi)容(1)狹義相對(duì)論：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大而增加，同時(shí)，空間和時(shí)間也會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)的變化而變化，即會(huì)發(fā)生和鐘慢效應(yīng)。,經(jīng)典力學(xué),愛因斯坦,速度,尺縮效應(yīng),(2)廣義相對(duì)論：空間和時(shí)間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的情況，

4、也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。4.意義(1)相對(duì)論的提出是領(lǐng)域的一次重大革命。(2)它否定了的絕對(duì)時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。(3)它也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對(duì)論力學(xué)之中，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。,運(yùn)動(dòng),物理學(xué),經(jīng)典力學(xué),,誤區(qū)警示愛因斯坦的相對(duì)論并未全面否定牛頓力學(xué)體系。愛因斯坦的相對(duì)論只是否定了牛頓力學(xué)體系的絕對(duì)時(shí)空觀，并沒有否定整個(gè)牛頓力學(xué)體系。牛頓力學(xué)是相對(duì)論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例。牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，至今仍指導(dǎo)著物理學(xué)的發(fā)展。相對(duì)論發(fā)展了牛頓力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀。,2.教材P56“學(xué)思之窗”對(duì)愛因斯坦的相對(duì)論持什么態(tài)度？其中的圖示形象說(shuō)明了運(yùn)

5、動(dòng)物體的什么特性？,提示,提示態(tài)度：相對(duì)論雖然有悖于人們的日常經(jīng)驗(yàn)，但卻符合物理學(xué)原理。特性：運(yùn)動(dòng)物體隨速度的增加而質(zhì)量增加、時(shí)間變慢。,學(xué)習(xí)思考,三、量子論的誕生與發(fā)展1.背景(1)19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射線的發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到了原子內(nèi)部。(2)大量的實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)動(dòng)不能用經(jīng)典力學(xué)的理論來(lái)說(shuō)明。2.誕生：年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說(shuō)，認(rèn)為輻射像物質(zhì)一樣，是由具有能量的基本單位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,微觀的粒子,1900,量子,3.發(fā)展(1)愛因斯坦利用量子理論成功地解釋了。(2)丹麥物理學(xué)家提出了有關(guān)原子的量子理論。(3)20世紀(jì)30年代，建立起來(lái)。4.意義(1)使人類對(duì)的基本認(rèn)

6、識(shí)取得革命性的進(jìn)步。(2)與一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微觀世界方面的不足。(3)推動(dòng)了物理學(xué)自身的進(jìn)步，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的。,光電效應(yīng),玻爾,量子力學(xué),微觀世界,相對(duì)論,角度和方式,,歷史認(rèn)識(shí)量子理論及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的量子力學(xué)，極大地促進(jìn)了原子物理、固體物理、原子核物理等學(xué)科的發(fā)展，標(biāo)志著人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到微觀世界，開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。,3.普朗克是怎樣解決“原子范圍”內(nèi)的問(wèn)題的？有何意義？,提示,提示普朗克提出了量子假說(shuō)，認(rèn)為輻射像物質(zhì)一樣，是由具有能量的基本單位量子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。意義：標(biāo)志著量子論的誕生，使人類

7、對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)取得革命性的進(jìn)步。,學(xué)習(xí)思考,4.為什么說(shuō)相對(duì)論和量子論使人類對(duì)自然世界的科學(xué)探索又躍上了一個(gè)新的高度？,提示,提示相對(duì)論和量子論彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界和微觀世界方面的不足，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式。,深化探究核心突破,主題一經(jīng)典力學(xué)的特征與影響,答案,1.特征史料哈雷用牛頓力學(xué)算出了1682年出現(xiàn)的彗星的軌道，指出它的回歸周期是75～76年，由此預(yù)言它將在1758年再次出現(xiàn)……1758年這顆彗星果然如期出現(xiàn)，因此被命名為哈雷彗星。[問(wèn)題思考]史料中“哈雷用牛頓力學(xué)算出了1682年出現(xiàn)的彗星的軌道”，體現(xiàn)出經(jīng)典力學(xué)的什么特點(diǎn)？,答案以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)

8、；以數(shù)學(xué)為表達(dá)形式。,2.影響史料一啟蒙思想家們相信，如果牛頓可以發(fā)現(xiàn)主宰物質(zhì)世界的自然法則的話，那么用他的方法，他們也可以發(fā)現(xiàn)主宰人類社會(huì)的自然法則。①——[美]R.R.帕爾默《現(xiàn)代世界史》史料二“牛頓的偉大工作能被這一理論或者任何別的理論代替。他偉大而明晰的觀念，作為自然哲學(xué)領(lǐng)域里整個(gè)近代概念結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，將永遠(yuǎn)保持它獨(dú)特的意義。”②——《巨人百傳叢書——愛因斯坦》,[教你讀史]①指出了牛頓經(jīng)典力學(xué)對(duì)啟蒙思想所產(chǎn)生的影響。②指出牛頓經(jīng)典力學(xué)對(duì)近代自然科學(xué)所產(chǎn)生的影響，是人類對(duì)自然規(guī)律的第一次總結(jié)與概括，是近代物理學(xué)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。[問(wèn)題思考]據(jù)史料一、二并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，歸納牛頓經(jīng)典力學(xué)的意義

9、。,答案,答案牛頓力學(xué)打擊了神學(xué)，促進(jìn)了人們的思想解放，對(duì)人類自身的信心和啟蒙運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了積極影響。牛頓力學(xué)體系在自然哲學(xué)領(lǐng)域中具有基礎(chǔ)性地位，標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。,史論總結(jié),經(jīng)典力學(xué)的特征和影響1.特征(1)注重實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步揭示客觀現(xiàn)象和過(guò)程之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，并由此得出重要的結(jié)論。(2)數(shù)學(xué)化，這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不疑的真理。(3)研究人們?nèi)粘Ｉ钪幸子诶斫獾暮暧^世界。,2.影響(1)促進(jìn)了物理學(xué)的發(fā)展。把自然界中一切力學(xué)現(xiàn)象囊括在力學(xué)體系中，成為人類在認(rèn)識(shí)自然的歷史上對(duì)自然規(guī)律的第一次總結(jié)與概括。(2)標(biāo)志著近代自然科學(xué)的形成

10、。(3)推動(dòng)了工業(yè)革命的發(fā)展。牛頓力學(xué)和熱學(xué)引發(fā)了第一次工業(yè)革命，使人類社會(huì)進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”。(4)為啟蒙運(yùn)動(dòng)的興起創(chuàng)造了條件。牛頓用數(shù)學(xué)方法精確描述宇宙運(yùn)行的自然法則，為法國(guó)啟蒙思想和唯物主義哲學(xué)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)；打擊了神學(xué)，促進(jìn)人類思想不斷解放。,主題二相對(duì)論和量子論,1.相對(duì)論史料17世紀(jì)牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)符合人們的日常經(jīng)驗(yàn)①，也被認(rèn)為是天經(jīng)地義的。但是到19世紀(jì)末，物理學(xué)遇到了被稱為“晴空上漂浮著兩朵烏云”的兩個(gè)無(wú)法解釋的難題。愛因斯坦的相對(duì)論②是人類思想史上最偉大的成就之一，也許就是最偉大的成就?！猍英]皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)湯姆遜,[教你讀史]①指牛頓經(jīng)典力學(xué)研究人們?nèi)粘Ｉ钪幸子诶斫獾暮暧^

11、世界。②相對(duì)論是關(guān)于時(shí)空和引力的基本理論，主要由愛因斯坦創(chuàng)立，依據(jù)研究的對(duì)象不同分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。[問(wèn)題思考](1)史料中“晴空上漂浮著兩朵烏云”是指什么？后來(lái)驅(qū)散“兩朵烏云”的是哪些新理論？,答案,答案“兩朵烏云”：19世紀(jì)末，物理學(xué)的研究一方面深入到物質(zhì)內(nèi)部的微觀世界，另一方面擴(kuò)展到整個(gè)宇宙。這些研究已超出了經(jīng)典物理學(xué)的范圍。物理學(xué)遇到了被稱為“晴空上漂浮著兩朵烏云”的兩個(gè)無(wú)法解釋的難題。新理論：量子論和相對(duì)論。,答案,(2)據(jù)史料，為什么說(shuō)相對(duì)論是“人類思想上最偉大的成就之一”？,答案相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性，提出了全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀

12、和物質(zhì)觀，發(fā)展了牛頓力學(xué)，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。,2.量子論史料能量子鉆進(jìn)物體的表面層……把它的全部能量給予了單個(gè)電子①……一個(gè)在物體內(nèi)部具有動(dòng)能的電子，當(dāng)它到達(dá)物體表面時(shí)已經(jīng)失去了它的一部分能量。此外還必須假設(shè)，每個(gè)電子在離開物體時(shí)還必須為它脫離物體做一定量的功P(這是物體的特性值——逸出功)。那些表面上朝著垂直方向被激發(fā)的電子，將以最大法線速度離開物體。②——《愛因斯坦文集》,答案,[教你讀史]①是量子論的內(nèi)容；②是運(yùn)用量子理論對(duì)光電效應(yīng)的解釋。[問(wèn)題思考]根據(jù)史料，分析愛因斯坦這一研究的理論基礎(chǔ)是什么，在這方面他有何貢獻(xiàn)。,答案理論基礎(chǔ)：普朗克于1900年提出的量子假說(shuō)，量子論宣

13、告誕生。貢獻(xiàn)：用量子理論成功地解釋了光電效應(yīng)。,史論總結(jié),經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論與量子論之間的關(guān)系(1)經(jīng)典力學(xué)所適用的主要是我們?nèi)粘Ｉ钪械奈锢憩F(xiàn)象，但在宏觀的宇宙世界和微觀的粒子世界面前，就顯得不太夠用了。(2)量子論的形成標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到微觀世界；同時(shí)，在量子理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的量子力學(xué)，極大地促進(jìn)了原子物理、固體物理和原子核物理等學(xué)科的發(fā)展。,(3)相對(duì)論的提出否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗(yàn)建立起來(lái)的時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。(4)量子論和相對(duì)論彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)的缺點(diǎn)，掀起了物理學(xué)的革命，構(gòu)成了

14、現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。,記知識(shí)綱要,課堂小結(jié),背核心術(shù)語(yǔ),1.牛頓創(chuàng)建了萬(wàn)有引力定律和力學(xué)三定律，建立了經(jīng)典力學(xué)體系，改變了自古代中世紀(jì)以來(lái)人們的認(rèn)識(shí)論和方法論。2.19世紀(jì)末20世紀(jì)初，普朗克提出了量子假說(shuō)，愛因斯坦提出了相對(duì)論，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式，標(biāo)志著人類邁入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)時(shí)代。3.量子論和相對(duì)論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。,鞏固練習(xí)隨堂反饋,1.牛頓力學(xué)體系的誕生創(chuàng)造了一個(gè)新的時(shí)代。牛頓說(shuō)：“假如我看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募绨蛏?。”為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定基礎(chǔ)的科學(xué)家是,答案,ABCD,解析,解析伽利略的實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)，其他三個(gè)科學(xué)家

15、都生活在牛頓之后。,√,1,2,3,4,5,2.(2017廈門期末)“地心引力不再被看作是一種魔幻或神秘的力量，而成了全知全能的創(chuàng)造者的卓越發(fā)明，通過(guò)單一的法則，使得各種潮汐、衛(wèi)星、行星和所有地球上的生命得以各安其所。”文中的“法則”是指A.生物進(jìn)化論B.萬(wàn)有引力定律C.量子論D.廣義相對(duì)論,答案,解析,解析材料核心是：地心引力通過(guò)單一的法則，使各種潮汐、衛(wèi)星、行星和所有地球上的生命各安其所。材料大意符合牛頓萬(wàn)有引力定律的特點(diǎn)，故B項(xiàng)正確。,√,1,2,3,4,5,3.(2017合肥一中期末測(cè)試)這個(gè)形式簡(jiǎn)潔優(yōu)美的理論蘊(yùn)藏了太多令人驚訝的內(nèi)容，100多年來(lái)，人們不時(shí)從中悟出宇宙層出不窮的奧秘。

16、直到今天，這里還有很多內(nèi)容沒有被我們悟透。根據(jù)下圖，這個(gè)理論應(yīng)是A.牛頓的力學(xué)理論B.普朗克的量子假說(shuō)C.愛因斯坦的相對(duì)論D.達(dá)爾文的進(jìn)化論,答案,√,解析,解析根據(jù)“100多年來(lái)”以及所給圖片中的信息“E＝mc2”可知，這是愛因斯坦的相對(duì)論。,1,2,3,4,5,4.普朗克年輕時(shí)曾向他的老師表示，要獻(xiàn)身于理論物理學(xué)。老師勸他說(shuō)：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的科學(xué)，不會(huì)再有多大的發(fā)展了，將一生獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了?！贝蚱圃摾蠋熆捶ǖ氖茿.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)B.量子假說(shuō)的提出C.電力的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用D.牛頓力學(xué)定律的發(fā)現(xiàn),答案,解析,解析材料“物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的科學(xué)，不會(huì)再有多大的發(fā)展了”說(shuō)明普朗克的老師認(rèn)為物理學(xué)的發(fā)展空間很小，而普朗克提出量子假說(shuō)，改變了人們認(rèn)識(shí)世界的角度和方式，故B項(xiàng)正確。,√,1,2,3,4,5,5.(2017昌平期末測(cè)試)陳獨(dú)秀認(rèn)為：“近代歐洲之所以優(yōu)越他族者，科學(xué)之興，其功不在人權(quán)之下，若舟車之有兩輪焉?！毕旅孢x項(xiàng)能夠給他提供證據(jù)的是近代歐洲的科學(xué)A.與近代民主制度相伴而生B.為文藝復(fù)興奠定了基礎(chǔ)C.論證了天賦人權(quán)的合理性D.推動(dòng)了啟蒙思想的發(fā)展,答案,解析,√,解析題干材料強(qiáng)調(diào)了科學(xué)的巨大推動(dòng)作用。牛頓的力學(xué)體系揭示了自然界的規(guī)律，推動(dòng)啟蒙思想家探索社會(huì)的規(guī)律，從而推動(dòng)了啟蒙思想的發(fā)展，D項(xiàng)符合題意。,1,2,3,4,5,本課結(jié)束,