歷史必修三專題七第一課近代物理學的奠基人和革命者導學案(有答案)

1、人民版歷史必修三專題七近代以來科學技術的輝煌第一課近代物理學的奠基人和革命者導學案(有答案)【學習目標】課程標準重點難點1 .了解經典力學的主要內容。2 .認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位。3 .知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。重點：經典力學、相對論和量子論的主要內容。難點：掌握經典力學、相對論、量子論的歷史地位及意義。I一、認識史上的飛躍1 .背景：意大利科學家伽利略創(chuàng)立了自由落體定律，推翻了亞里士多德的學說。2 .創(chuàng)立(1)17世紀末，英國科學家牛頓得出了慣性定律和加速度定律，又總結出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

2、支柱。(2)牛頓成功地導出了萬有引力定律。(3)1687年，牛頓撰寫的自然哲學的數學原理出版,標志著經典力學體系的初步建立。3 .意義(1)牛頓的力學體系完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。(2)它的確立使力宣史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。易混易錯伽利略開創(chuàng)了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學，標志著近代物理學的真正開端。伽利略因而被譽為“近代科學之父”。牛頓經典力學體系的建立則標志著近代科學的形成。二、驅走烏云的太陽1 .誕生和發(fā)展(1)1879年，奧地利物理學家斯蒂芬發(fā)現黑體輻射的總能量與其溫度之間的定量關系。(2)

3、1900年，普朗克提出了量子概念,并在關于正常光譜能量分布定律的理論中對這一思想進行了闡述，標志著量子理論的誕生。(3)1905年，德國科學家愛因斯坦用量子理論成功地解釋了光電效應，得出了光具有波粒二象性的結論。(4)1923年，法國物理學家德布羅意提出物質波理論。(5)數年后，奧地利、德國的物理學家建立了量子力學。2 .影響量子理論讓人們從根本上改變了近代物理學中的傳統(tǒng)觀念，使物理學乃至整個自然科學的觀念都發(fā)生了重大變革。歷史認識量子理論及在此基礎上發(fā)展起來的量子力學，極大地促進了原子物理、固體物理、原子核物理等學科的發(fā)展，標志著人類對客觀世界的認識，開始從宏觀世界深入到微觀世界，開創(chuàng)了物理

4、學的新紀元。三、愛因斯坦的“時空”1 .主要內容狹義相對論：1905年，愛因斯坦發(fā)表了論動體的電動力學一文,創(chuàng)立了狹義相對論。認為時間和空間都與物質的運動有關，隨著物質運動速度的變化而變化。(2)廣義相對論：1916年，愛因斯坦建立了廣義相對論。第一次闡述了四維時空和物質的分布相聯系的重要思想。2 .意義(1)是對近代物理學理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時間的可變性，而且說明，無論是空間還是時間都不可能單獨發(fā)生變化，其改變與物質的運動和狀態(tài)密不可分。(2)是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產生了極其深遠的影響。(3)相對論同量子理論一起,構成了現代物理學的基本理

5、論框架。易混易錯愛因斯坦的相對論只是否定了牛頓的絕對時空觀，并沒有否定整個牛頓力學。牛頓力學是力學體系的基礎，是相對論力學在低速狀態(tài)下的一個特例。相對論發(fā)展了牛頓力學，打破了傳統(tǒng)的絕對時空觀。愛因斯坦的相對論和牛頓力學之間具有怎樣的關系。提示(1)牛頓力學反映的是宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，而相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律；(2)相對論否定了牛頓力學的絕對時空觀，同時也繼承和發(fā)展了牛頓力學，將其概括在相對論之中?！菊n堂探究】閱讀下列材料：材料一19世紀末，正當物理學家在慶賀“物理學大廈”落成之際，科學實驗卻發(fā)現了許多經典物理學無法解釋的事實。首先是世紀之交物理學的三大發(fā)現：電子、X射線和

6、放射性現象的發(fā)現。其次是經典物理學的萬里晴空中出現了兩朵“烏云”：“以太漂移”的“零結果”和黑體輻射的“紫外災難”。材料二20世紀初，愛因斯坦發(fā)表了具有劃時代意義的論文，為物理學的發(fā)展做出了重要貢獻。為紀念這一奇跡誕生100周年，2019年6月10日，聯合國大會召開第58次會議，鼓掌通過了2019年為“國際物理年”的決議。材料三牛頓，請原諒我，你發(fā)現了你那個時代唯一的路，只有具備最深邃思想和創(chuàng)造力的人才能找到的路。你創(chuàng)建的那些概念，甚至直到今天還在引導著物理學中的思考，雖然我們如今知道，它們將被其他一些從直接經驗中脫離開來的觀念替代。一一愛因斯坦(1946年)請回答：(1)材料一中的“物理學大

7、廈”指的是什么？它是在怎樣的背景下落成的？(2)20世紀初，物理學領域有什么新發(fā)展？其發(fā)展的原因是什么？(3)材料三中愛因斯坦請求牛頓原諒，有人說是因為愛因斯坦完全否定了牛頓的理論，你認為這種說法對嗎？為什么？答案(1)經典物理學。背景：資本主義經濟的發(fā)展；人文主義的興起和發(fā)展極大地解放了人們的思想；自然科學從神學的束縛中解脫出來。(2)由經典物理學發(fā)展到相對論。原因：科技革命的推動；經典物理學出現危機；科學理論有了重大突破。(3)不對。愛因斯坦是在尊重和繼承牛頓科學發(fā)現的基礎上提出相對論的，他否定的只是牛頓經典力學中的絕對時空觀，不是完全否定?！井斕脺y試】1 .牛頓力學體系的誕生創(chuàng)造了一個新

8、的時代。牛頓說：“假如我看得遠些，那是因為我站在巨人們的肩膀上?！睘榕ｎD經典力學的創(chuàng)立奠定基礎的科學家是()第1頁愛因斯坦其他三個科學家都生活在牛頓A.伽利略B.瓦特C,愛迪生D.答案A3析伽利略的實驗科學方法為牛頓經典力學的創(chuàng)立奠定了基礎,之后。2 .“這些哲人受被牛頓證實的萬有引力定律的影響很大，相信存在著不僅控制物質世界、而且控制人類社會的自然法則?！痹撜撌龇从沉丝茖W（）A.改變了人類的宗教信仰B.擺脫了宗教神學的束縛C.影響了人類的思想觀念D.直接推動社會制度變革答案C3析材料突出了萬有引力定律對人們認識自然與社會的影響，故選Co3 .羅素寫道：“幾乎所有現代世界與古代世界之間的區(qū)別，

9、都得歸功于在十七世紀取得最輝煌成就的科學?！薄笆呤兰o取得最輝煌成就的科學”指的是（）A.經典力學B.物質波理論C.量子理論D.相對論答案A解析B項物質波理論誕生于20世紀；C項和D項也都誕生在20世紀。4.（2019九江一中高二月考）德意志詩人諾瓦利斯（17721801年）認為，哲學是全部科學之母,科學的發(fā)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.盧梭的社會契約論答案A3析題干強調哲學與科學的相互作用，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。5 .“這一定律體現了天上運動與地上運動的統(tǒng)一性

10、，它把天體運動納入到根據地面上的實驗得到的力學原理之中。這是物理學史上第一次偉大的綜合，也是人類認識史上一次巨大的飛躍。”引文中“一次巨大的飛躍”指的是（）A.電磁學理論的建立B.進化論的出現C牛頓力學的建立D.“日心說”的提出答案C3析牛頓力學的建立標志著近代物理學的建立，是人類認識史上的一次巨大飛躍。6 .它打開了人類認識微觀世界的大門，深刻地改變了人們的生活、生產和觀念標志著一個新紀元的到來！這里的“它”是指（）A.經典力學B.進化論C.量子論D.相對論答案C3析使人類的認識深入到微觀世界的是量子論的出現。7 .（2019綿陽高二檢測）人類對客觀規(guī)律的認識開始從宏觀世界深入到微觀世界的標

11、志是（）A.量子力學B.廣義相對論C.經典力學D.狹義相對論答案A解析量子力學研究的是微觀世界，B、C、D三項是宏觀世界。8 .打破了經典物理學的絕對化思維，為人們提供了辯證地看待世界途徑的成就是（）A.自由落體定律的提出B.相對論的提出C量子論的提出D.萬有引力定律的提出答案B解析相對論解決了經典力學的困境，故選BoA、D屬于經典力學的范疇；C研究的是微觀領域。9.2019年12月26日，愛因斯坦被美國時代周刊評選為“世紀偉人”。被公認為是自伽利略、牛頓以來最偉大的科學家、物理學家。愛因斯坦獲此殊榮對于人類的重大貢獻在于（）A.深刻改變了人類對微觀世界的認識B.讓人類發(fā)現了更遙遠的天體C,使

12、人類深刻了解了時空的本質屬性D.提供了新的宇宙起源的解釋答案C3析C是把時空不變的三維空間發(fā)展到時空可變的四維空間一一相對論力學，使人類更深刻地了解時空的本質屬性。10 .（2019樂山高二檢測）19世紀末經典物理學所面臨的危機，終于在20世紀初被物理學發(fā)展史上的兩場偉大的革命所解決。這兩場革命使人類（）A.放棄了經典物理學的思想方法和科學理論B.否定了此前物理學取得的一系列成果C.擁有了研究宏觀世界和微觀世界的理論體系D.轉變了人們的思維方式和社交方式答案C3析20世紀初物理學發(fā)展史上的兩場偉大的革命是指相對論和量子論的提出，相對論和量子論是現代物理學的兩大支柱，解決了經典物理學在宏觀世界及微觀領域方面所面臨的問題。改變了人們看世界的方式和角度，它們不僅對物理學本身，對自然科學，而且對人類的思維都產