歷史必修三《創(chuàng)新設(shè)計》專題七第1課

1、專題七近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌問題導(dǎo)引1.牛頓力學(xué)體系何時建立？其主要內(nèi)容是什么？有何影響？2.量子理論產(chǎn)生與發(fā)展經(jīng)歷了一個怎樣的過程？其對物理學(xué)產(chǎn)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(xué)有何關(guān)系？基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué) 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(yīng)用反饋欄目索引1.背景(1)在中世紀的歐洲， 的學(xué)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(chǔ)上，創(chuàng)立了 ，推翻了亞里士多德的學(xué)說。(3) 等人的研究奠定了基礎(chǔ)。答案 基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué) 梳理識記點撥認識史上的飛躍(經(jīng)典力學(xué)的建立)一亞里士多德亞里士多德自由落體定律自由落體定律笛卡爾笛卡爾2.建立(

2、1)標志：1687年， 出版，標志著牛頓力學(xué)體系的建立。(2)內(nèi)容：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(gòu)成了近代力學(xué)體系的基礎(chǔ)，成為整個近代物理學(xué)的重要支柱。萬有引力定律。答案自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理加速度定律加速度定律3.意義(1)對自然界的 做出了系統(tǒng)、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(xué)在理論上達到了相當完備的程度，同時也在生產(chǎn)和科學(xué)實驗中得到廣泛的應(yīng)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(fā)現(xiàn) 提供了理論指導(dǎo)。答案力學(xué)現(xiàn)象力學(xué)現(xiàn)象力學(xué)力學(xué)海王星海王星深層點撥牛頓

3、力學(xué)體系是人類對自然規(guī)律進行的第一次理論性概括和總結(jié)，它以實驗為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達形式，是近代自然科學(xué)理論體系中最先成熟和完善的核心理論體系。n深層點撥答案1.誕生：1900年，德國物理學(xué)家 提出了量子概念，他在關(guān)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(fā)展(1)德國科學(xué)家愛因斯坦：將量子理論推廣到光學(xué)中，成功地解釋了 ，得出光具有波粒二象性的結(jié)論。(2)法國物理學(xué)家德布羅意：提出 理論。(3)奧地利、德國的物理學(xué)家建立了。驅(qū)走烏云的太陽量子力學(xué)與量子論二普朗克普朗克光電效應(yīng)光電效應(yīng)物質(zhì)波物質(zhì)波量子力學(xué)量子力學(xué)3.意義(1)量子力學(xué)成為反映自然界基本規(guī)律的理論體

4、系，指導(dǎo)著人們向物質(zhì)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(xué)中的傳統(tǒng)觀念，使物理學(xué)乃至整個 的觀念都發(fā)生了重大變革。答案自然科學(xué)自然科學(xué)誤區(qū)警示量子理論同愛因斯坦的相對論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)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。n誤區(qū)警示1.主要內(nèi)容(1)狹義相對論：1905年，愛因斯坦發(fā)表了 一文，創(chuàng)立了 。認為時間和空間都與物質(zhì)的 有關(guān)，隨著物質(zhì) 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(lián)系的重要思想。愛因斯坦的“時空”相對論三答案狹義相對論狹義相對論論動體的電動力學(xué)論動體的電動力學(xué)運動運動

5、運動速度運動速度廣義相對論廣義相對論四維時空四維時空物質(zhì)的分布物質(zhì)的分布2.意義(1)是對近代物理學(xué)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(fā)生變化，其改變與物質(zhì)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，同 一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。答案易混易錯空間、時間空間、時間量子理論量子理論易混易錯相對論與經(jīng)典力學(xué)并不矛盾，而是對經(jīng)典力學(xué)的繼承和發(fā)展。相對論只是否定了牛頓力學(xué)的絕對時空觀，并沒有否定整個牛頓力學(xué)。1.結(jié)構(gòu)圖示結(jié)構(gòu)圖示2.方法點撥方法點撥(1)用圖示法歸納近代物理學(xué)成就(2)用圖示法歸納近現(xiàn)代物理學(xué)的三大理論成果

6、返回重點難點探究 理解深化探究主題一近代物理學(xué)成就牛頓經(jīng)典力學(xué)體系史料探究1.牛頓經(jīng)典力學(xué)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(xué)的什么成果？圖二體現(xiàn)了這一成果的運兩幅圖中，圖一反映了牛頓力學(xué)的什么成果？圖二體現(xiàn)了這一成果的運用所取得的成就是什么？說明了什么？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(fā)現(xiàn)。(3)說明了牛頓力學(xué)具有驚人的預(yù)見力和巨大的理論指導(dǎo)意義。2.牛頓經(jīng)典力學(xué)的影響材料藝術(shù)家筆下的牛頓像神一樣在制定宇宙規(guī)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

7、的規(guī)律，隱藏在黑暗里。上帝說：“讓牛頓去吧！”于是一切成為光明?！舅伎肌繛槭裁凑f牛頓以前為什么說牛頓以前“自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里”？牛頓是？牛頓是怎樣讓怎樣讓“一切成為光明一切成為光明”的？的？答案 (1)牛頓以前的中世紀歐洲，基督教神學(xué)統(tǒng)治一切，實行愚民政策；人們普遍認為一切都是由上帝創(chuàng)造的，都是不可知的。(2)牛頓的經(jīng)典力學(xué)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(xiàn)象，揭示了自然界的規(guī)律。從此，科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展，同時也打擊了宗教神學(xué)，促進了人們思想的進一步解放。答案史論總結(jié)牛頓力學(xué)體系的特征及其

8、局限性(1)特征注重實驗。實驗可以進一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間的邏輯關(guān)系，并由此得出重要的結(jié)論。力學(xué)體系的數(shù)學(xué)化。主要運用他自己創(chuàng)立的微積分做計算工具，這種數(shù)學(xué)化源于自然界內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。(2)局限性：牛頓經(jīng)典力學(xué)體系建立在日常生活中常見的低速運動的物質(zhì)之上。在牛頓力學(xué)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(jīng)驗，但無法解釋高速運動的物體運動的規(guī)律和微觀世界中的粒子，這說明牛頓力學(xué)體系面臨著危機和挑戰(zhàn)。主題二現(xiàn)代物理學(xué)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(xué)家湯姆生在展望20世紀物理學(xué)前景時講道：“動力理論肯定了熱和光是運動的兩種方式，現(xiàn)在，

9、它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了?！彼f的第二朵“烏云”，尤以黑體輻射理論出現(xiàn)的“紫外災(zāi)難”最為突出?！舅伎肌?1)驅(qū)走第二朵驅(qū)走第二朵“烏云烏云”的太陽指什么？是誰提出來的？的太陽指什么？是誰提出來的？答案答案指物理學(xué)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？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(xué)、生物學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大影響，推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質(zhì)生活；三是它們不僅對物理科學(xué)本身，對自然科學(xué)，而且對整個人類的思維都產(chǎn)生了深遠影響。答案2.相對論

10、的創(chuàng)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(jīng)驗相悖，但在物理學(xué)上卻非常合理，這給我們什么啟示？相對論與日常經(jīng)驗相悖，但在物理學(xué)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(jīng)驗所蒙蔽，常識并不一定是正確的，要學(xué)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(xué)領(lǐng)域的一次重大革命？為什么說相對論的提出是物理學(xué)領(lǐng)域的一次重大革命？答案它否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和

11、空間的本質(zhì)屬性。它也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中，推動物理學(xué)發(fā)展到一個新的高度。答案返回1.伽利略指出：“科學(xué)的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應(yīng)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)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(xué)研究中的作用D.伽利略的成就為牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)C解析伽利略強調(diào)了科學(xué)不能只靠書本，要重視實驗，被稱為“近代科學(xué)之父”。解析答案隨堂達標檢測 2.德意志詩人諾瓦利斯(17721801年)認為，哲學(xué)是全部科學(xué)之母，科學(xué)的發(fā)展又會推動哲學(xué)的進步。他能夠舉出的最佳論據(jù)是()A.牛頓的自然

12、哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理B.但丁的神曲C.盧梭的論人類不平等的起源和基礎(chǔ)D.盧梭的社會契約論解析答案解析題干強調(diào)哲學(xué)與科學(xué)的相互作用，根據(jù)時間信息“17721801年”分析，可知最佳選項為A項，牛頓力學(xué)體系的建立，標志著近代科學(xué)的形成。答案A3.中秋時節(jié)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(xué)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解析由于月球和太陽的引潮力作用，使海洋水面發(fā)生周期性漲落的潮汐現(xiàn)象。牛頓的萬有引力定律可以對潮汐現(xiàn)象作出科學(xué)的解釋。B4.

13、2010年，瑞典皇家學(xué)院將本年度諾貝爾物理學(xué)獎頒給了曼徹斯特大學(xué)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(zhì)，這些特質(zhì)來自不同尋常的量子物理學(xué)世界。而在20世紀初，量子論剛誕生和發(fā)展之時在該領(lǐng)域做出重大貢獻的物理學(xué)家是()A.伽利略 B.牛頓C.普朗克 D.達爾文解析答案解析普朗克在1900年提出了著名的量子概念。同年，他在關(guān)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(jù)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(shù)學(xué)公式解釋表明科學(xué)已經(jīng)達

14、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(chuàng)了以實驗為基礎(chǔ)的近代科學(xué)B.預(yù)見海王星存在的準確性C.彌補經(jīng)典力學(xué)對時空認識的不足D.發(fā)現(xiàn)能量輻射的運動原則解析據(jù)題干材料信息首先判斷出該理論是相對論，由此根據(jù)所學(xué)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(xué)體系的影響；選項D是量子論。C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(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中，空間間隔、時間和質(zhì)量這三個物理量都與物體的運動速度無關(guān)。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(tài)還是處于運動狀態(tài)，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(fā)現(xiàn)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(yīng)都是相對的，在本參照系中的觀察者看不出這種效應(yīng)。同時，這兩個效應(yīng)也是相互的，你看到我的尺縮鐘慢，我也看到你的尺縮鐘慢。請回答：(1)據(jù)材料一、二概括牛頓和愛因斯坦的理論。據(jù)材料一、二概括牛頓和愛因斯坦的理論。解析答案(2)分析材料一和材料二的關(guān)系。分析材料一和材料二的關(guān)系。返回解析本題