高三一輪復習必修3第11課物理學的重大進展

1、第第11課物理學的重大進展課物理學的重大進展課標要求課標要求了解經(jīng)典力學的主要內(nèi)容，認識其在近代自了解經(jīng)典力學的主要內(nèi)容，認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位；知道相對論、然科學理論發(fā)展中的歷史地位；知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義。量子論的主要內(nèi)容，認識其意義。一一.背誦的體系背誦的體系（一）經(jīng)典力學 1.背景：(1)思想基礎(chǔ) (2)物質(zhì)基礎(chǔ) (3)理論基礎(chǔ) 2.伽利略 ：（1）成就（2）意義 3.牛頓：（1）標志（2）內(nèi)容（3）特點（4）意義（5）局限（二）相對論 1.背景 2.提出 3.內(nèi)容 4.意義(三)量子論 1.原因 2 .提出 3.發(fā)展 4.意義 （一）經(jīng)典力學1.背

2、景：背景：（1）思想基礎(chǔ)：）思想基礎(chǔ)：（2）物質(zhì)基礎(chǔ)：）物質(zhì)基礎(chǔ)：（3）理論基礎(chǔ)：）理論基礎(chǔ)：二二.基礎(chǔ)知識把握基礎(chǔ)知識把握 文藝復興文藝復興和和宗教改革宗教改革運動解放了人們的思想，科學逐漸從神學的桎運動解放了人們的思想，科學逐漸從神學的桎梏中解放出來，進入到梏中解放出來，進入到實驗科學的時代實驗科學的時代；17世紀英國世紀英國資本主義經(jīng)濟資本主義經(jīng)濟的迅速發(fā)展；的迅速發(fā)展； 以以伽利略伽利略為代表的科學家勇于探索的努力，為代表的科學家勇于探索的努力，奠定奠定了經(jīng)典力學的了經(jīng)典力學的理論基礎(chǔ)。理論基礎(chǔ)。2、伽利略奠定基礎(chǔ)（1）成就：）成就： （2）意義：）意義：創(chuàng)立科學的研究方法：物理學：天

3、文學：實驗和觀察實驗證明力與運動狀態(tài)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自由落體定律等。自制望遠鏡觀察天體并取得大量成果的第一人，證明了哥白尼“日心說”的正確性。（一）經(jīng)典力學（一）經(jīng)典力學開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學，為后來經(jīng)典力學的創(chuàng)立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。伽利略在天文學上的發(fā)現(xiàn)和觀點，摧毀了教會的信條而證明了哥白尼學說的正確。（1）標志：）標志：（2）內(nèi)容：）內(nèi)容：（3）特點：）特點：（4）意義：）意義：（5）局限）局限：3 3、牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學1687年自然哲學的數(shù)學原理運動三大定律和萬有引力定律（一）經(jīng)典力學（一）經(jīng)典力學以實驗為基礎(chǔ)，以數(shù)學為表達形式這一體系對解釋和預見物理現(xiàn)象有決定性意

4、義（海王星），完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合，標志著近代科學的形成。經(jīng)典力學及其后物理學的研究成果，促進了兩次科技革命的出現(xiàn)。解析低速運動、宏觀世界物理現(xiàn)象，無法解釋微觀高速運動現(xiàn)象，屬于絕對時空觀。牛頓三大定律牛頓三大定律 【牛頓第一定律牛頓第一定律】即慣性定律即慣性定律 【牛頓第二定律牛頓第二定律】牛頓第二定律的一牛頓第二定律的一般表述為：物體運動的加速度般表述為：物體運動的加速度a a的大小的大小與其所受合力的大小成正比，與其質(zhì)與其所受合力的大小成正比，與其質(zhì)量量m m成反比，加速度成反比，加速度a a的方向與所受合的方向與所受合力力F F的方向相同。其表示式為的方向相同。

5、其表示式為F Fkmakma 【牛頓第三定律牛頓第三定律】即即“作用與反作用作用與反作用定律定律”。 材料：在瓦特研制蒸汽機之前的一個世紀里，正是歐洲歷史上一個科學鼎盛的時期。從17世紀中期開始，近代科學在一批巨人的推動下產(chǎn)生。在這批科學巨人當中排在最中心位置的是一位婦孺皆知的人，他就是牛頓。許多歷史學家認為，如果從近代科學的角度看，正是牛頓開啟了工業(yè)革命的大門。 大國崛起工業(yè)先聲牛頓的科學成就為英國工業(yè)革命提供科學理論牛頓的科學成就為英國工業(yè)革命提供科學理論材料：19世紀末，物理學界連續(xù)發(fā)生了三個重大事件，這就是X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)。這三大發(fā)現(xiàn)以實驗事實使得原子不可分、不變化的傳統(tǒng)觀念

6、發(fā)生了動搖。物理學家們曾認為的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學體系，從根本上出現(xiàn)了動搖，這就是所謂的“物理學危機”。探究：這則材料說明物理學出現(xiàn)什么問題？說明隨著物理學研究的進展，經(jīng)典力學無法解釋研究中遇到的新問題，面臨挑戰(zhàn)。1 1、背景、背景: :2 2、提出、提出: :3 3、內(nèi)容：、內(nèi)容：4 4、意義、意義: :19C科學技術(shù)的飛速發(fā)展；經(jīng)典力學無法解釋面臨的新問題，出現(xiàn)物理學危機。20C初，愛因斯坦（德）提出相對論。 空間和時間的性質(zhì)不僅取決于物質(zhì)的運動情況，也取決于物質(zhì)本身的分布狀態(tài)。A.物體運動時，質(zhì)量會隨著物體運動速度的增大而增加；B.空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，

7、即會發(fā)生尺縮效應和鐘慢效應。（2）廣義相對論：1916年（1）狹義相對論：1905年（二）創(chuàng)立相對論（二）創(chuàng)立相對論愛恩斯坦愛恩斯坦 是物理學領(lǐng)域的一次重大革命，它否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，深刻揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性。它發(fā)展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。穿越時空的夢想穿越時空的夢想愛因斯坦為說明相對論講了這樣一個故事，愛因斯坦為說明相對論講了這樣一個故事，在未來的某一時間里，有一對歲的孿生兄弟，在未來的某一時間里，有一對歲的孿生兄弟，弟弟乘宇宙飛船以萬千米秒的速度飛行，弟弟乘宇宙飛船以萬千米秒的速度飛行，哥哥留在地理上，年以后，當哥哥已經(jīng)變成哥哥留在

8、地理上，年以后，當哥哥已經(jīng)變成白發(fā)老人時，他去迎接回到地球上的弟弟，卻發(fā)白發(fā)老人時，他去迎接回到地球上的弟弟，卻發(fā)現(xiàn)弟弟還是一個多歲的年輕人現(xiàn)弟弟還是一個多歲的年輕人天上一日，地上一年天上一日，地上一年( (三三) )量子論的誕生與發(fā)展量子論的誕生與發(fā)展 1.1.背景背景： 2. 2.誕生：誕生：1900,1900,德國物理學家普朗克量子假說德國物理學家普朗克量子假說 3. 3.發(fā)展：發(fā)展： 愛因斯坦利用量子論成功解釋了愛因斯坦利用量子論成功解釋了光電效應光電效應 丹麥玻爾提出有關(guān)丹麥玻爾提出有關(guān)原子原子的量子理論的量子理論4.4.意義：意義： 使人類對微觀世界的基本認識取得革命性進步使人類對

9、微觀世界的基本認識取得革命性進步 與相對論一起與相對論一起, ,構(gòu)成現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)構(gòu)成現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)相對論和量子論彌補了經(jīng)典力學在宏觀世界和微觀世界的不足，推動相對論和量子論彌補了經(jīng)典力學在宏觀世界和微觀世界的不足，推動了自身的進步，開闊了人們的視野，改變?nèi)藗冋J識世界的角度和方式了自身的進步，開闊了人們的視野，改變?nèi)藗冋J識世界的角度和方式 19 19世紀末世紀末2020世紀初，世紀初，電子和放射性電子和放射性的發(fā)現(xiàn)。的發(fā)現(xiàn)。 實驗表明微觀粒子的運動不能用實驗表明微觀粒子的運動不能用經(jīng)典力學經(jīng)典力學 ( (宏觀物體運動規(guī)律宏觀物體運動規(guī)律) )的理論來說明。的理論來說明。經(jīng)典力學：經(jīng)典力學：

10、解釋低速運解釋低速運動、宏觀世動、宏觀世界物理現(xiàn)象界物理現(xiàn)象近代物理學近代物理學相對論：相對論：高速運動高速運動量子論：量子論：解釋微觀世解釋微觀世界物理現(xiàn)象界物理現(xiàn)象現(xiàn)現(xiàn)代代物物理理學學為相對論的為相對論的提出奠定基提出奠定基礎(chǔ)礎(chǔ)繼承和發(fā)展繼承和發(fā)展了經(jīng)典力學了經(jīng)典力學經(jīng)典力學、相對論、量子論的關(guān)系：經(jīng)典力學、相對論、量子論的關(guān)系：1616世紀以來西方科技迅速發(fā)展的的原因是什世紀以來西方科技迅速發(fā)展的的原因是什么？么？(1)(1)資本主義工業(yè)和商品經(jīng)濟的發(fā)展為近代自然科學的發(fā)資本主義工業(yè)和商品經(jīng)濟的發(fā)展為近代自然科學的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)并成為主要動力。展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)并成為主要動力。(2)(

11、2)新興的資產(chǎn)階級在經(jīng)濟上和政治上對自然科學的迫切新興的資產(chǎn)階級在經(jīng)濟上和政治上對自然科學的迫切需要。需要。( (3 3) )文藝復興、地理大發(fā)現(xiàn)和宗教改革的推動。文藝復興、地理大發(fā)現(xiàn)和宗教改革的推動。( (4 4) )自然科學自身發(fā)展的需要。自然科學自身發(fā)展的需要。(5)(5)優(yōu)秀科學家實踐和刻苦鉆研，也促進了科學的發(fā)展。優(yōu)秀科學家實踐和刻苦鉆研，也促進了科學的發(fā)展。三三.能力提升能力提升探究：試結(jié)合國情和時代因素比較分析相同時期探究：試結(jié)合國情和時代因素比較分析相同時期近代科技在中國和歐洲出現(xiàn)不同結(jié)局的原因。近代科技在中國和歐洲出現(xiàn)不同結(jié)局的原因。歐洲資本主義產(chǎn)生發(fā)展。歐洲資本主義產(chǎn)生發(fā)展

12、。 歐洲先進國家進行保護科學發(fā)展的政策并歐洲先進國家進行保護科學發(fā)展的政策并推行重商主義。推行重商主義。文藝復興、宗教改革、啟蒙運動，解文藝復興、宗教改革、啟蒙運動，解放了人們的思想。放了人們的思想。歐洲向資產(chǎn)階級代議制過渡歐洲向資產(chǎn)階級代議制過渡康乾盛世的中國康乾盛世的中國,科技為什么科技為什么牛牛不了不了?歐洲中國經(jīng)濟基礎(chǔ)政治政策思想條件政治制度中國自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟的中國自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟的分散性和狹隘性產(chǎn)生發(fā)展。分散性和狹隘性產(chǎn)生發(fā)展。 封建統(tǒng)治者實行封建統(tǒng)治者實行“重農(nóng)抑商重農(nóng)抑商”和和“閉關(guān)鎖閉關(guān)鎖國國”政策，阻礙資本主義萌芽的成長，也政策，阻礙資本主義萌芽的成長，也阻礙了和工商業(yè)

13、有關(guān)的科技的發(fā)展；阻礙了和工商業(yè)有關(guān)的科技的發(fā)展；封建制度日趨腐朽封建制度日趨腐朽:君主專制空前強化君主專制空前強化 明清統(tǒng)治者實行文化專制主義明清統(tǒng)治者實行文化專制主義選修4：牛頓1.數(shù)學： 提出二項式定理、發(fā)明微積分。2.光學： 1)制作折射望遠鏡，對太陽光進行反射實驗，證明 日光由七色光組成，說明物體顏色的形成原理； 2)在關(guān)于光和色的新理論中提出了光的“微粒說“。3.力學：自然哲學中的數(shù)學原理建立了經(jīng)典力學理論體系:物體運動三定律和萬有引力定律4.天文學： 制作了世界上第一架反射望遠鏡考察行星運動，解釋了潮汐現(xiàn)象、地球的圓扁形狀等問題。選修4：愛因斯坦1.狹義相對論：1905年6月，發(fā)

14、表了論物體的電動力學狹義相對論2.廣義相對論：1916年發(fā)表論文廣義相對論的基礎(chǔ)3.1905年提出光量子假說，解釋經(jīng)典物理學無法解釋的光電效應問題。1921年因光電效應研究而獲得諾貝爾物理學獎，他的研究推動了量子力學的發(fā)展。4.其他領(lǐng)域：在宇宙學、統(tǒng)一場論等領(lǐng)域取得重大研究成果 【典型題例典型題例】 “這一發(fā)現(xiàn)成為二這一發(fā)現(xiàn)成為二十世紀物理學研究的基礎(chǔ)，從那個十世紀物理學研究的基礎(chǔ)，從那個時候起幾乎完全決定了物理學的發(fā)時候起幾乎完全決定了物理學的發(fā)展。要是沒有這一發(fā)現(xiàn)，那就不可展。要是沒有這一發(fā)現(xiàn)，那就不可能建立起分子、原子以及支配它們能建立起分子、原子以及支配它們變化的能量過程的有用理論。變

15、化的能量過程的有用理論?！边@這一一“發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)”指的是指的是A A經(jīng)典力學經(jīng)典力學 B B進化論進化論 C C相對論相對論 D D量子論量子論解析：解析：D D。2020世紀物理學發(fā)展的兩世紀物理學發(fā)展的兩大支柱是相對論和量子論，相對論大支柱是相對論和量子論，相對論研究宏觀世界，量子論研究微觀世研究宏觀世界，量子論研究微觀世界。從材料信息界。從材料信息“分子、原子分子、原子”看，看，這一這一“發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)”指的是量子論。指的是量子論?！靖呖颊骖}高考真題】（20102010天天津文綜津文綜1111）2020世紀初，提世紀初，提出光量子假說，解決經(jīng)典出光量子假說，解決經(jīng)典物理學無法解釋的光電效物理學無法

16、解釋的光電效應問題的科學家是（應問題的科學家是（ ）A A普朗克普朗克 B B麥克斯韋麥克斯韋C C玻爾玻爾 D D愛因斯坦愛因斯坦解析：解析：D D。知道愛因斯坦。知道愛因斯坦對量子理論的貢獻即可。對量子理論的貢獻即可。答案為答案為D D。解析：解析：B B。此題對圖片信息的解讀要求較高，第一層信息。此題對圖片信息的解讀要求較高，第一層信息月亮受地球引力影響繞著地球轉(zhuǎn)，第二層信息月亮運行同月亮受地球引力影響繞著地球轉(zhuǎn)，第二層信息月亮運行同時還受其它星體引力的影響，科學家們正是根據(jù)萬有引力時還受其它星體引力的影響，科學家們正是根據(jù)萬有引力定律預測和計算才發(fā)現(xiàn)了海王星的，故選定律預測和計算才發(fā)現(xiàn)了海王星的，故選B B。此題用排除。此題