四单元近代以来世界的科学历程

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1、第四单元近代以来世界的科学历程 单元线索 1、近代自然科学不断冲破宗教神学的束缚，推动思想解放和社会变革，自然科学与社会科学相互促进；2、科技进步推动了生产力的发展，生产力的发展又为科技进步提供物质支柱，同时对其提出更高要求。两个铁球谁先落地？两个铁球谁先落地？物体物体“落体落体的速度与重量成的速度与重量成正比正比”，所以重，所以重的先落地的先落地 物体下落的物体下落的速度与物体的质速度与物体的质量无关，所以两量无关，所以两个同时落地个同时落地怀疑怀疑（背景）（背景）16-1916-19世纪世纪近代物理学近代物理学探索探索（成就）（成就）进步进步（影响）（影响）19-2019-20世纪初世纪初

2、现代物理学现代物理学第第1111课课 物理学的重大进展物理学的重大进展经典力学体系经典力学体系自然科学自然科学思想认识思想认识社会发展社会发展相对论和量子论相对论和量子论对经典力学对经典力学体系的怀疑体系的怀疑自然科学自然科学思想认识思想认识经济发展经济发展对中世纪世对中世纪世界观的怀疑界观的怀疑 科学技术是第一生产力科学技术是第一生产力 最后把爱因斯坦的一句名言献给同学们：“没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人，社会的向上发展是不可想象的。”2 2、海王星的发现是根据、海王星的发现是根据A A、哥白尼日心说的推算、哥白尼日心说的推算 B B、牛顿理论的推测、牛顿理论的推测C C、法拉第演

3、说计算、法拉第演说计算 D D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示 1 1、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是最显著的特征是 注重实验注重实验 数学化数学化 体现微观世界体现微观世界 经验法经验法 A.A.B.B.C.C.D.D.4.4.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是 落体定律落体定律 万有引力定律万有引力定律 狭义相对论狭义相对论 量子论量子论 A.A.B.B.C.C.D.D.3 3、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，、爱因斯坦相对论的提出是物

4、理学领域的一场重大革命，主要是因为主要是因为否定了经典力学的绝对时空观否定了经典力学的绝对时空观 揭揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 打破了打破了经典力学体系的局限性经典力学体系的局限性 使人类对客观世界的认识开使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界始从宏观世界深入到微观世界 A A、B B、C C、D D、怀怀 疑疑 中世纪的神学世界观及中世纪的神学世界观及其对人们思想认识的束缚其对人们思想认识的束缚探究：探究：1 1、经典力学体系建立的历史背景是什么？经典力学体系建立的历史背景是什么？（近代自然科学形成的背景（近代自然科学形成的背景/为

5、什么会怀疑）为什么会怀疑）思想条件：思想条件：经济条件：经济条件：主观条件：主观条件：文艺复兴的推动文艺复兴的推动资本主义的发展资本主义的发展科学家的探索科学家的探索一、近代物理学一、近代物理学经典力学经典力学探索探索 2、成就：经典力学体系的建立成就：经典力学体系的建立（1 1）奠基）奠基伽利略伽利略科学研究领域的科学研究领域的成就成就：自主探究：自主探究：经典力学体系的建立过程中哪两位科学家起到了经典力学体系的建立过程中哪两位科学家起到了关键的作用？关键的作用？他们在科学研究领域有哪些成就？他们在科学研究领域有哪些成就？P54-55C C 开创近代科学的研究方法：开创近代科学的研究方法：观

6、察实验和逻辑论证观察实验和逻辑论证。A A 物理学：物理学：力与运动状态的关系，自由落体定律力与运动状态的关系，自由落体定律B B 天文学：天文学：自制望远镜，证实了自制望远镜，证实了“日心说日心说”一、近代物理学一、近代物理学经典力学经典力学（2）建立建立牛顿牛顿 B、建立起建立起以实验为基础以数学为表达形式以实验为基础以数学为表达形式（特点）（特点）的牛顿力学体系，即的牛顿力学体系，即经典力学体系经典力学体系。A、1687年，出版年，出版自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理，提出提出运动三大定律和万有引力定律运动三大定律和万有引力定律。站在巨人站在巨人的肩膀上的肩膀上探索探索 2 2、成就

7、：经典力学体系的建立、成就：经典力学体系的建立科学研究领域的科学研究领域的成就成就：物体运动物体运动+天体运动天体运动一、近代物理学一、近代物理学经典力学经典力学 推动了生产力的进步和资本主义的发展推动了生产力的进步和资本主义的发展 （伽利略的实验方法和逻辑体系为经典力学奠定基础；牛顿完成（伽利略的实验方法和逻辑体系为经典力学奠定基础；牛顿完成了经典力学体系的建构）了经典力学体系的建构）推动了物理学自身的发展推动了物理学自身的发展,促进了近促进了近代自然科学的进步。代自然科学的进步。冲击了宗教神学，推动了启蒙运动的发展和思想解放。冲击了宗教神学，推动了启蒙运动的发展和思想解放。进步：进步：3

8、3、经典力学体系的影响、经典力学体系的影响3 3、经济发展：、经济发展：1 1、自然科学：、自然科学：2 2、思想认识：、思想认识：2 2、思想认识：、思想认识：“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。”大国崛起一、近代物理学一、近代物理学经典力学经典力学怀怀 疑疑经典力学体系的无经典力学体系的无法解释一些新问题法解释一些新问题探究：探究：1 1、近代物理学发展到现代物理近代物理学发展到现代物理学的历史背景学的历史背景？（？（经典力学遭遇挑战的原因）经典力学遭遇挑战的原因）自身局限：自身局限：思想条件：思想条件：主观条

9、件：主观条件：宏观、低速、绝对时空观宏观、低速、绝对时空观生产力的进一步发展生产力的进一步发展（两次工业革命）（两次工业革命）科学家的探索精神科学家的探索精神（怀疑、求真）（怀疑、求真）启蒙运动的影响启蒙运动的影响（理性主义）（理性主义）经济条件：经济条件：自身需要：自身需要：研究领域的拓展研究领域的拓展 物理学危机物理学危机二、现代物理学二、现代物理学相对论和量子论相对论和量子论探索探索 2、成就之一：相对论成就之一：相对论狭义相对论：狭义相对论：打破了绝对打破了绝对时空观，同时也适用于物时空观，同时也适用于物体高速运动状态体高速运动状态探究：探究：爱因斯坦的相对论对经典力学有哪些突破爱因斯

10、坦的相对论对经典力学有哪些突破?经典力学的局限：经典力学的局限：适用于低速运动状态适用于低速运动状态 绝对时空观绝对时空观广义相对论：广义相对论：进一步深化了对时间、空间和引力现象进一步深化了对时间、空间和引力现象 的认识。的认识。A、1905年，爱因斯坦提出狭义相对论和光速恒定假设。（质量、空间、时间随着运动速度的变化而变化，即尺缩效应和钟慢效应）B、1916年，爱因斯坦提出广义相对论（时间和空间的结构和性质不仅取决于物体的运动状态，也取决于物质本身的分布状态，即时空可以扭曲）二、现代物理学二、现代物理学相对论和量子论相对论和量子论经典力学经典力学狭义相对论狭义相对论广义相对论广义相对论影响

11、：否定了经典影响：否定了经典力学的绝对时空观，力学的绝对时空观，弥补了经典力学在弥补了经典力学在宏观物体高速运动宏观物体高速运动研究的不足。研究的不足。自主学习：自主学习：1919世纪末世纪末2020世纪初电子和放射线世纪初电子和放射线的发现使人们对物质的认识深入微观领域，的发现使人们对物质的认识深入微观领域，是谁打开了对这一领域的系统研究的大门？是谁打开了对这一领域的系统研究的大门？对于经典力学有什么发展对于经典力学有什么发展？这一领域的研究有哪些发展？这一领域的研究有哪些发展？探索探索 2、成就之二：量子论、成就之二：量子论德国物理学家德国物理学家-普朗克普朗克A A、19001900年，

12、普朗克提出量子假说；年，普朗克提出量子假说；B B、爱因斯坦、爱因斯坦；C C、玻尔、玻尔；D D、20c30s20c30s量子力学建立。量子力学建立。影响：使人类对微观世界的认识取得革命性进步，影响：使人类对微观世界的认识取得革命性进步，弥补了经典力学在认识微观世界方面的不足。弥补了经典力学在认识微观世界方面的不足。二、现代物理学二、现代物理学相对论和量子论相对论和量子论进步：进步：3 3、现代物理学两大支柱建立的影响、现代物理学两大支柱建立的影响B B、思想认识：、思想认识：A A、自然科学：、自然科学：相对论的提出是物理学思想的一项重大革命。相对论的提出是物理学思想的一项重大革命。否定否

13、定，深刻地揭示了，深刻地揭示了 。它也发展了。它也发展了 ，推动推动 。P56P56第一段第一段量子论量子论使人类对使人类对微观世界微观世界的基本认识取的基本认识取得了革命性的进步，得了革命性的进步，与相对论一起构成现代物理学的基础，与相对论一起构成现代物理学的基础，弥补了弥补了 ，推动了，推动了 。P57P57第二段第二段二、现代物理学二、现代物理学相对论和量子论相对论和量子论C C、社会发展：社会发展：探究：探究：1616世纪到世纪到2020世纪初不断推动物理学发展的世纪初不断推动物理学发展的因素有哪些？因素有哪些？提示：提示：经济经济 思想思想 科学探索精神科学探索精神 科学自身发展要求

14、科学自身发展要求进步：进步：3 3、现代物理学两大支柱建立的影响、现代物理学两大支柱建立的影响 现代最伟大的物理学现代最伟大的物理学家。家。1879年出生于德国的年出生于德国的一个犹太人家庭。青年时一个犹太人家庭。青年时代就在物理学上卓有成就。代就在物理学上卓有成就。1905年提出了狭义相对论，年提出了狭义相对论，到到1916年又推出广义相对年又推出广义相对论。相对论的新观念对现论。相对论的新观念对现代物理学的发展影响深远。代物理学的发展影响深远。1921年他因发现光电效应年他因发现光电效应定律而获得诺贝尔奖。定律而获得诺贝尔奖。爱因斯坦（爱因斯坦（1879-19551879-1955）普朗克

15、普朗克18751875年在慕尼黑大学学物理时，物年在慕尼黑大学学物理时，物 理老师理老师P.P.约里曾劝他不要学纯理论，因为物理学约里曾劝他不要学纯理论，因为物理学“是一门高度发展的、几乎是臻善臻美的科学是一门高度发展的、几乎是臻善臻美的科学”普朗克的另一位导师，柏林大学的基尔霍夫普朗克的另一位导师，柏林大学的基尔霍夫（1824-18871824-1887）也说过类似的话，他说）也说过类似的话，他说“物理学已物理学已经无所作为，往后无非在已知规律的小数点后面加经无所作为，往后无非在已知规律的小数点后面加上几个数字而已。上几个数字而已。”不怀疑不能见真理不怀疑不能见真理不要为已成的学说所压倒。不要为已成的学说所压倒。李四光李四光广岛核爆广岛核爆大亚湾核电站大亚湾核电站嫦娥二号嫦娥二号太阳能薄膜电池太阳能薄膜电池 “要使科学造福人类，而要使科学造福人类，而不成为祸害不成为祸害”爱因斯坦爱因斯坦