历史必修三第11课物理学的重大进展教师版1_高中历史必修三第11课
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历史必修三第11课物理学的重大进展
一、课标聚焦
【要求】1.了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
2.知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
【解析】
根据本课的课标要求，同学们在学习的过程中要注意掌握：①识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理学家对物理学发展所作出的重大成就。；②经典力学的内容和历史地位、相对论、量子论的内容和对科学的发展的影响；③总结归纳近代自然科学产生的原因。
【重点难点】：
1、伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。
2、不同阶段物理学之间的关系，对科学发展创新性的理解。
二、知识梳理
一、经典力学
1、背景：（1）文艺复兴不仅解放了思想，也对科学研究产生了重要影响。
（2）14世纪以后，伴随欧洲资本主义的萌芽，新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学产生了迫切的需要。
（3）伽利略通过实验证实外力的作用，发现 自由落体物理学定律，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为经典力学的创立奠定了基础。(伽利略的研究成果，为经典力学的创立奠定了基础)
2.奠基： 伽利略 等发现的自由落体定律为经典力学体系奠定了基础。
3.建立：——1687年，牛顿出版了《 自然哲学的数学原理 》一书。①内容：物体 运动三大定律 和 万有引力定律。
②特征：以 实验 为基础和以 数学 为表达形式。
③运用：发现 海王星。
④作用：
A具有科学性和预见性。牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义，根据牛顿力学体系，人们发现了海王星和冥王星。
B局限性：建立在日常生活中常见的低速运动的物质之上，认为存在绝对静止和绝对时间，然而，随着科学的飞速发展，物理学出现一系列新现象，无法用经典力学来解释高速运动的微观粒子发生的现象，这使其陷入危机，面临着挑战。
C标志着近代科学的形成。
4.经典力学在近代科学理论发展中的地位：
伽利略的发现以及他开始的科学研究方法，是人类思想史上伟大成就之一，标志着物理学的真正开端。
牛顿力学体系是人类对自然规律第一次进行的理论性概括和总结，它以实验为基础、以数学为表达形式。它是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。
二、相对论的创立
1．背景：（1）19世纪科学得到了飞速发展.(2）19世纪，随着物理学的发展，经典力学无法解释研究中遇到
新问题，面临挑战。(经典力学面临挑战)
(3)爱因斯坦的多年研究。
2．标志：20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论。
3.内容：(1)狭义：质量会随物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随物体运动速
度的变化而变化。
(2)广义：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
4.意义：（1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。
（2）否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时间和空间的本质属性.（3）发展了牛顿的力学，将其概括在相对论力学中，推动物理学发展到一个新的高度。
三、量子论的诞生和发展
1．背景：（1）19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现的发现，使人们的认识深入
到原子内部。
（2）实验表明，微观的粒子运动不能用经典力学的理论来解释。
2．过程：诞生： 1900年，德国科学家普朗克 为解决热辐射疑点提出 量子假说
3.发展：(1)爱因斯坦用量子论解释了 光电效应。
(2)玻尔 提出有关原子的量子理论。
(3)20世纪30年代，量子力学 建立起来
4.意义：（1）使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步
（2）量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，（3）弥补了经典力学的的不足
（4）推动了物理学自身的进步，开阔了视野，改变了人们认识
世界的角度和方式。
【本课小结】根据所学知识，完成表格内容
三、拓展延伸
1.近代科学产生、发展的历史背景是什么？
(1)资本主义工业和商品经济的发展为近代自然科学的发展奠定了物质基础
并成为主要动力。
(2)新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。
(3)自然科学自身发展的需要。
(4)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动为近代自然科学的产生和发展奠定了思想基础。
(5)优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的发展。
2.古代中国的科技曾经长期领先世界，可是到了16-17世纪后，中国的科技在世界上逐渐落伍了，西方的近代科学却发展迅速并且成就巨大。
（1）结合所学知识分析，16世纪前后中国科技发展特征和原因。
特点、作用方面的不同。
领域：中国是与社会生产生活密切相关，集中于应用型的传统科技领域；欧洲是对自然 科学特别是宇宙空间的探索。
特点：中国古代科技重经验，西方近代科技重实验。
中国古代科技重综合，西方近代科技重分析
中国古代科技重实用，西方近代科技重理论
作用：中国科技成果为人类的生产生活提供了便利，在一定程度上推动了农业和手工业的发展；欧洲科技成果为新兴资产阶级向封建神学挑战的有力武器，加速了欧洲封建制度的衰落和资本主义的发展
（3）结合16-17世纪中国和欧洲的时代特点分析出现这种不同的原因。①政治上，中国空前强化君主专制；西方确立开明君主专制或民主政治。
②经济上，中国重农抑商，自然经济；西方重商主义，商品经济。
③外交上，中国闭关锁国，中国资本主义的萌芽严重受阻；西方鼓励对外扩张，资本主义迅速发展。
④科技文化上，中国科技以实用性为主，以总结为主要方法，属传统科技，思想受束缚；西
方科技重视实验与探究，属近代科技，启蒙思想蓬勃发展。
（4）从以上的比较分析中你能够得出哪些结论。
16-17世纪中国科技从总体上已经落后于欧洲
科技发展取决于社会环境，尤其是经济和政治制度。
四、教材习题
【学习延伸】P57
五、课时训练
参见《学案与测评》和《市编学案》
31．阅读下列材料：（12分）
材料一10世纪至19世纪中叶中西科技成就简表
材料二： 恩格斯指出，工业的巨大工作为力学、化学、物理学提供了大量可供观察的材料、试验手段和工具，“真正有系统的试验科学，这时候才第一次成为可能”。（《自然辩证法》）
恩格斯还认为，“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比10所大学更能把科学推向前进。”（《致瓦•博尔吉乌斯》）
材料三：
清雍正皇帝反复强调“农为天下之本务，而工贾皆其末也”，“市肆之中多一工作之人，即田亩之中少一耕稼之人”。（《清世宗实录》）
回答：
（1）根据材料一，说明在10至19世纪中叶，与欧洲相比，中国科技水平所处的地位发生了什么变化。根据材料一二并结合所学知识，指出16至19世纪中叶中西方科技的根本性差异。（8分）
从领先转为落后。（4分）欧洲是近代科学，中国是古典科技。（4分）
（2）根据材料二与所学知识，从经济、政治、思想文化三个方面，分析欧洲近代科技迅速
发展的原因。（8分）
资本主义工商业的成长刺激了对技术的需求，为近代科技的发展提供了工具和手段；资产阶级革命为资本主义发展，科技进步开辟了道路；人文主义和理性精神解放了思想，推动近代科技迅速发展。（8分）
（3）根据材料二三与所学知识，分析清代（鸦片战争前）中国科技发展停滞的原因。（12分）
君主专制维系腐朽制度；（3分）重农抑商、闭关政策阻碍资本主义萌芽发展；（3分）自然经济不能提供近代科技发展的物质基础；（3分）文化专制政策禁锢思想，摧残人才，阻碍科技发展。（3分）
（4）简述从中西方科技发展变化的历史中得到的启示。（4分）
(略)围绕生产力发展、政治经济变革、思想解放与科技发展的关系等任一角度回答，凡言之有理，均可酌情赋分。
【巩固练习】
1、经典力学体系的建立标志着近代科学的形成，主要是因为它
A．建立了一套实验观察与数学演绎相结合的科学研究方法
B．具有当程度的科学性和预见性
C．将天体的运动和地球上物体的运动概括在同一理论之中
D．是人类认识自然的历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结
2．“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现()
A．推动了天文学的发展 B．使人类彻底摆脱了神学的影响
C．促进了人类的思想解放 D．使人类开始关注现实世界
3．哥白尼、伽利略和牛顿等人，对近代欧洲的科学革命都卓有贡献。对他们主要成就的正确认识是()
A．他们的理论肯定了人们用理智了解宇宙运行的原则
B．他们的学说使巫术等迷信行为销声匿迹
C．他们的理论为人类辩证地看待世界提供了途径
D．他们的研究成果带来了医学和化学的重大突破4、17～18世纪，欧洲自然科学技术迅速发展的思想基础是
A、人文主义成为思想主流B、理性主义的确立
C、唯物主义科学方法的形成D、科学研究的正确思维方式形成5、16世纪以来，自然科学得以迅速发展的人文动力是 ： ①冲破了神学思想的束缚 ②理性主义的熏陶 ③资本主义经济发展对科技的需要 ④文艺复兴运动的深入发展
A．①③④B．①②③④C．①②④D．①④6、19世纪以牛顿力学为基础的经典物理学所以被看作绝对权威的理论，主要是由于
A．经典物理学日臻完善B．根据万有引力理论发现了海王星
C．人们认识的局限性D．经典物理学可以解释一切自然现象
7、下列物理学成就取得的先后顺序正确的是：①经典力学的创立 ②匀速运动和匀加速运动
概念的提出 ③广义相对论④狭义相对论
A.②①④③B.①②④③C.①②③④D.②①③④
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