2022年高中歷史 7-1 近代物理學(xué)成就學(xué)案 人民版必修3

2022年高中歷史 7-1 近代物理學(xué)成就學(xué)案 人民版必修3一、經(jīng)典力學(xué)體系的發(fā)展1、時代背景：中世紀(jì)亞里士多德的學(xué)說長期被教會奉為教條。近代科學(xué)誕生后，亞里士多德的力學(xué)不斷受到質(zhì)疑。2、經(jīng)典力學(xué)的奠基者伽利略突出成就是創(chuàng)立自由落體定律，推翻亞里士多德的學(xué)說。制造的望遠(yuǎn)鏡證明了哥白尼的“日心說”(屬于天文學(xué)成就)3、經(jīng)典力學(xué)的建立者牛 頓牛頓經(jīng)典力學(xué)體系：牛頓力學(xué)三定律：慣性定律和加速度定律(伽利略研究為基礎(chǔ))作用力與反作用力定律(笛卡爾研究為基礎(chǔ))萬有 引力 定律：萬 有 引 力 定 律(開普勒研究,自己創(chuàng)立的微積分做計算工具)建立標(biāo)志：1687年,自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理歷史地位：牛頓力學(xué)三定律構(gòu)成了近代力學(xué)體系的基礎(chǔ)，成為近代物理學(xué)的重要支柱。牛頓力學(xué)體系完成了人類對自然界認(rèn)識史上第一次理論大綜合。使力學(xué)和天文學(xué)在理論上達(dá)到完備的程度,并得到應(yīng)用和驗(yàn)證。(根據(jù)萬有引力定律準(zhǔn)確算出了地球的平均密度和扁平率；解釋潮汐的成因；發(fā)現(xiàn)海王星)使科學(xué)擺脫神學(xué)束縛,19世紀(jì)進(jìn)入全面繁榮時期,各自然科學(xué)理論體系紛紛建立.成為近代科學(xué)形成標(biāo)志。二、現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展1、量子論的誕生與發(fā)展從普朗克到愛因斯坦背景：19世紀(jì)的物理學(xué)領(lǐng)域，以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)，形成了完整的理論體系。19世紀(jì)末，物理學(xué)界的重大研究課題是黑體輻射，量子理論就是在此過程中發(fā)現(xiàn)的。誕生：奧地利斯蒂芬：1879年發(fā)現(xiàn)黑體輻射的總能量與其溫度之間的定量關(guān)系。德國 普 朗克：1900年在關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論提出量子概念.(標(biāo)志)發(fā)展：德國愛因斯坦：1905年解釋光電效應(yīng)，得出光具有波粒二象性的結(jié)論。法國德布羅意：1923年物質(zhì)波理論。奧德物理學(xué)家：數(shù)年后建立量子力學(xué)。意義：改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念，使物理學(xué)乃至整個自然科學(xué)的觀念都發(fā)生重大變革。2、相對論的建立愛因斯坦狹義相對論和廣義相對論狹義相對論廣義相對論創(chuàng)立1905年論動體的電動力學(xué)1916年內(nèi)容時間和空間都與物質(zhì)運(yùn)動有關(guān)。時間和空間隨著物質(zhì)運(yùn)動速度的變化而變化。物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間是彎曲的，空間結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量和分布情況，空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強(qiáng)度。意義打破絕對時間和絕對空間，但不是牛頓力學(xué)對全盤否定，而是繼承和發(fā)展。第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想牛頓力學(xué)體系、狹義相對論和廣義相對論的關(guān)系項 目區(qū) 別關(guān)系（地位）牛頓力學(xué)體系與狹義相對論牛頓宏觀物體低速運(yùn)動的客觀規(guī)律狹義相對論打破絕對時間和絕對空間，牛頓力學(xué)是相對論的一種特例。但不是牛頓力學(xué)對全盤否定,而是繼承和發(fā)展。狹義宏觀物體高速運(yùn)動的客觀規(guī)律狹義相對論與廣義相對論狹義適用于高速運(yùn)動中的勻速運(yùn)動體系廣義相對論第一次闡述四維時空和物質(zhì)分布相聯(lián)系的的重要思想。廣義適用于高速運(yùn)動中的加速運(yùn)動體系意義：對近代物理學(xué)理論框架的重大突破，不僅揭示了空間、時間的可變性，而且說明它們都不可能單獨(dú)發(fā)生變化，其改變與物質(zhì)運(yùn)動狀態(tài)密不可分。這種全新的時空觀、運(yùn)動觀和物質(zhì)觀的形成，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(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。相對論同量子理論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。（即：現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱）綜合：科學(xué)家取得的科學(xué)成就科學(xué)家主要成就意義伽利略自由落體定律為經(jīng)典力學(xué)奠定基礎(chǔ)牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理（物體運(yùn)動三大定律和萬有引力定律）普朗克量子理論愛因斯坦相對性原理、光速不變原理相對論（狹義、廣義）