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| 首 页 > 历史 > 教案练习 > 史高必修三教案 > 【人教版】第11课 物理学的重大进展 教案与练习 | 人气指数:[ 1899 ] |
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| 1 | 【人教版】第11课 物理学的重大进展 教案与练习 | |
| 严彪 A教学目标 一、知识与能力： 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；理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。 二、过程与方法： 1、引导学生回忆初中物理知识来促进本课的学习。 2、通过学生预习（围绕4个物理学家，自制小课件）、课堂展示本课主要内容，促进同学的互相学习。教师给予必要的补充。 三、情感态度与价值观： 1、科学真理需要勇于探索、执着追求的精神； 2、科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。 B重点与难点 重点：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。 难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。 C教学过程 【导入新课】 1632年，伽利略撰写的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》科学巨著出版后，立刻引起教会的恐慌，把伽利略投入监狱。教皇乌尔班八世的御用工具——宗教裁判所在1633年6月21日宣布对伽利略的判决：“我们判决你在宗教法庭监狱内服刑，刑期由我们掌握，为了有益于补赎，命令你在今后3年内，每周背诵7篇赎罪诗篇……”这一纸胡言，竟使伽利略蒙冤300多年，致死都没有撤销判决，甚至死后还被禁止举行殡礼，不准葬入圣太克罗斯墓地。 那么，是什么原因导致宗教裁判所对伽利略作了如此判决？我们应如何看待伽利略在科学领域的贡献？ 【讲述新课】 近代科学诞生的历史背景是什么？ (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、地理大发现和宗教改革的推动。 (5)优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的发展。 一、经典力学： 1、经典力学的重要奠基者──伽利略 （1）背景：文艺复兴运动的影响，即解放了人们的思想，推动了科学研究。 （2）成就： ①创立科学的研究方法：实验和观察。 ②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。 过渡：伽利略是力学的奠基者，他在世时曾预言“一门广博精深的科学已经启蒙。我在这方面的工作只是它的开始，那些比我更敏锐的人所用的方法与手段将会探索到各个遥远的角落。”那个比他更敏锐的人就是牛顿。在伽利略研究的基础上，英国科学家牛顿进一步研究，创立了经典力学体系。 2、牛顿创立经典力学 （1）标志：1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。(惯性定律、比例定律、作用与反作用相等定律) （2）特点：以实验为基础，以数学为表达形式。 经典力学最显著的特征之一就是注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。另一个显著特征是它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。 （2）意义： ①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。 ②经典力学体系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。 过渡:牛顿力学体系的建立既有巨大的意义，也有其局限之处。经典力学体系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。爱因斯坦的相对论正是在次背景下产生的。 二、爱恩斯坦创立相对论： 1、历史背景： （1）19世纪科学得到了飞速发展； （2）经典力学无法解释研究中遇到的一些问题，如高速运动的微观粒子等。 经典力学认为，时间和空间与物质运动无关，存在着绝对的静止和绝对的时间。这与人们的一般看法一致。但到了19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。 2、相对论的提出及主要内容： （1）提出：20世纪初，刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章，提出了著名的相对论，引发了二十世纪物理学的另一场革命。 （2）内容：相对论包含狭义相对论和广义相对论。 狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。 广义相对论认为，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。 3、意义： （1）相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 （2）爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。 过渡:19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度. 三、量子论的诞生与发展： 1、诞生的背景： （1）19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。 （2）大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。量子论在这种背景下诞生。 2、量子论的诞生、发展和量子力学： （1）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。 （2）发展： ①爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。 ②丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，创立了原子结构的理论。 ③经过这些科学家的共同努力，到20世纪30年代量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。 过渡：今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。 量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。 3、量子论和量子力学的影响： （1）量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。 （2）量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。 （3）推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。 小结：相对论和量子论是现代物理学的两大支柱，共同构成了经典物理学的基础。这两种理论的提出，解决了经典物理学在微观领域及宏观世界方面所面临的问题。，改变了人们看世界的方式和角度，它们不仅对物理学本身，对自然科学，而且对人类的思维都产生了重大影响。 教学反思： 本节课我感觉比较满意的地方： 一、立足教材，适当拓展。 新课程要求我们培养有思辨能力的公民，不一定非得是历史学家，因此我在本节课中作了大胆的拓展，目的是实现情感态度价值观目标。 二、抓住主体，重点突破。 拓展不是信马由缰，立足点仍是主干知识。本课的标题虽是《物理学的发展》，但自然科学的发展也与当时的经济、政治、甚至思想文化都存在千丝万缕的关系。所以我确立本课的主线是物理学的发展，围绕该主线选材，再各个击破。 当然，也有不足，主要是拓展太多，没有注意时间限制。 |
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| 作者:小龙女 2011/7/13 10:02:48 打印 回复 短信 | ||
| 2 | 【人教版】第11课 物理学的重大进展 教案与练习 | |
| 设计：王文超 教学目标 一、知识与能力 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、理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。 3、探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。 二、过程与方法 1、引导学生回忆初中物理知识来促进本课的学习 2、通过学生预习（围绕4个物理学家，自制小课件）、课堂展示本课主要内容，促进同学的互相学习。教师给予必要的补充。 三、情感态度价值观 科学真理需要勇于探索、执着追求的精神，科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。 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。 教学方法：学生自制课件展示，教师点拨。 教学手段：多媒体课件 教材过程设计： 导入新课： 教师展示四位物理学家的有关图片。学生阅读，认识四位科学家。指出：他们都对近代科学的发展做出了巨大贡献。 学习新课： 一、学习《经典力学》 1、背景分析 2、伽利略的贡献 3、牛顿的贡献* 时间：1687年 著作：自然哲学的数学原理 贡献： 意义分析： 二、学习《相对论的创立》 1、背景：经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题。 2、理论的提出：20世纪初。爱因斯坦。 3、内容： 4、意义： 三、学习《量子论的诞生和发展》 1、背景分析 2、量子论的诞生：1900年，德国，普朗克。 量子论的发展： 爱因斯坦：利用量子理论成功解释了光电效应。 波尔：提出有关原子的量子理论。 量子力学建立起来。 3、意义分析。 四、当堂巩固： 1、学生完成 物理学家 时间 主要贡献 地位和意义 经典力学 相对论 量子论 2、19世纪末,物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界,放射线和原子被发现,另一方面扩展到整个宇宙.随着光学等学科的深入发展,人们对在光速或接近光速运动状态下的物质的研究,也超出了经典物理学的范围.物理学被称之为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题，，使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。请完成： 1）、经典物理学的基础是什么？这一基础是建立在什么理论上的？它所适用的范围主要是什么？ 2）、19世纪末，物理学的发展对经典物理学提出了怎样的挑战？ 3）、20世纪物理学的发展取得的两项最重大成就是什么？他们与经典物理学的关系是什么？ 五、教师适当的补充和小结。 围绕以下几个方面： 1、把握本课中从学历史角度对物理学的理解。 2、四位物理学家之间的关系。 3、强调物理学家的追求科学、坚持真理的精神。 六、课后作业 P57一、本课测评 教后感： 运用多媒体辅助教学，学生兴趣高，积极性强。能抓住重难点，风趣，双边活动也合适。但因时间不足，习题处理较仓促。 |
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| 作者:小龙女 2011/7/13 10:03:54 打印 回复 短信 | ||
| 3 | 【人教版】第11课 物理学的重大进展 教案与练习 | |
| 一、学法指导 1．轻松记忆 （1）经典力学 内容 特征 意义 运动三大定律、万有引力定律 实验、数学化 统一（天上、地下的运动），标志（近代科学形成） （2）相对论 内容 特征 意义 广义、狭义 打破绝对时空观 物理学的革命，对牛顿力学的既否定又发展 （3）量子论 诞生 发展 意义 量子假说 量子力学 微观世界 2．重点拓展 （1）伽利略最早倡导并以实践实验加数学的方法，他所谓的实验室理想化的实验。牛顿的方法是“归纳－演绎”法，与从前的演绎法所不同的是，牛顿认为演绎的结果必须重新诉诸实验确证。在二位大师这里，实验观察和数学演绎紧密的结合在一起，成为近代科学产生和发展的重要标志。 （2）爱因斯坦的相对论，在我们平时日常生活中是很难理解的，因为我们日常所接触的都是远远小于光速的运动，根本无法察觉到爱因斯坦相对论所描述的相对论效应：长度变短、时钟变慢。但是如果接近光速的运动能变成现实的话，一个以这样速度运动的人，在另一个静止的观察者看来就可能只是一条线。 （3）牛顿力学（经典力学）的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观。指出时间和空间随着物质的运动而变化。要注意理解相对论是对牛顿力学的既否定又发展。相对论发展概括了牛顿力学，牛顿力学仅是相对论中物体低速运动下的一个特例，对物体高速运动下的时空观，则无法解释，但是他仍然有存在的必要和价值。 二、知识结构 三、重难点分析 1．17世纪物理学取得重大成就的历史条件 （1）14－16世纪的文艺复兴，反对盲从和迷信，提倡去创造、去发现，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件； （2）宗教改革进一步摧毁天主教会的精神独裁，对科学革命发生了巨大的影响； （3）地理大发现又以实践证明了地缘学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础。 2．经典力学 （1）重要奠基者──伽利略（16世纪末17世纪初） ①贡献：发现了自由落体定律等物理学定律。 物理学：落体定律、匀速运动、匀加速运动定律。 天文学：用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”。 ②意义：开创以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。 （2）创立者——牛顿（17世纪） ①标志：《自然哲学的数学原理》。 ②主要内容：万有引力定律和运动三定律。 ③显著特征：注重实验，数学化。 ④应用：海王星的发现证明了牛顿理论的预见性、科学性。 ⑤适用范围：只适用于宏观物体（宏观世界）的运动；只适用于物体运动的低速状态，是绝对的时空论。 3．相对论 （1）背景：经典物理学的危机 ①19世纪末三大发现：x射线、放射性和电子。 ②经典力学无法解释研究中的新问题，如：黑体辐射、光电效应等等。 (2) 相对论的提出及主要内容： ①1905年，爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原理。 ②1916年，他完成了广义相对论的最终形式。 （3）与牛顿力学的关系 ①相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观。 ②相对论并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。 ③牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。 （4）相对论建立的意义 ①相对论的提出是对近代物理学思想的一次重大革命。 ②它否定经典力学的绝对时空论，深刻地揭示了空间、时间的本质属性。 ③它发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度。 4．量子论 （1）背景： ①19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现。 ②实验表明微观粒子的运动不能用宏观物体的运动规律进行描述。 （2）过程 ①1900年，德国普朗克提出量子假说。 ②爱因斯坦提出了光的量子理论。 ③玻尔提出有关原子的量子理论。 （3）意义 ①20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。 ②标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。 ③在量子论基础上发展起来的量子力学极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。 ④对化学、生物学、医学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新，这直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。 5．相对论与牛顿力学的关系 (1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。 (2)20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化，物质质量随运动速度的变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。 (3)相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。牛顿在科学史上做出了杰出的贡献。 四、易混易错点辨析 例一：经典力学的产生归根结蒂是（ ） A．生产力发展的结果 B．资本主义民主政治建立的结果 C．思想解放的结果 D．牛顿不懈努力的结果 答案：A。 辨析：生产力的不断进步对科学技术提出新的要求，推动着科学技术的发展。故答案为A。 例二：物理学的真正开端是（ ） A．牛顿创立的经典力学体系 B．爱因斯坦提出相对论 C．普朗克提出量子假说 D．伽利略的发现及他开始的科学研究方法 答案：D。 辨析：伽利略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，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。故答案为D。 例三：“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。”这是哪个科学家提出的（ ） A．伽利略 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．普朗克 答案：C 辨析：这段论述符合爱因斯坦的广义相对论。故答案为C。 例四：下列对牛顿力学体系的认识不正确的是（ ） A．牛顿力学体系是爱因斯坦相对论中的一种特殊情况下的理论 B．牛顿力学体系标志着近代自然科学的形成 C．牛顿力学体系正确反映了宏观物体低速运动的客观规律 D．牛顿力学体系不能适用于整个客观世界，相对论兴起后，应该否定 答案：D 辨析：爱因斯坦只是否定了经典力学的绝对时空观，但是并没有否定牛顿力学理论，因为该理论是当运动速度远低于光速的时候适用的一种理论，因此牛顿力学体系是相对论的一种特殊情况。牛顿提出的关于物体运动三大定律，是整个力学的基础，牛顿所创造的概念仍指导着今天的物理学思想。故答案为D。 例五：相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，突出表现在相对论（ ） ①否定了经典力学的绝对时空观 ②深刻的揭示了时间和空间的本质属性 ③推动物理学发展到一个新高度 ④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 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①② 答案：A。 辨析：④是对量子论意义的表述，不符合题意。故答案为A。 五、体验高考 例一：（2009广东历史卷，21）普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的“这个原理”是 A．日心说 B．相对论 C．量子假说 D．万有引力定律 答案：B． 辨析：本题用排除法。日心说是哥白尼提出的，量子假说是普朗克首先提出的，万有引力定律是牛顿经典力学的组成部分。爱因斯坦的主要学说是相对论，它的提出是物理学思想的一次革命，它否定了经典力学的绝对时空观，把物理学发展到一个新高度，普朗克高度评价爱因斯坦即基于此。故答案为B。 例二：(2007年高考海南卷) 20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革。它（ ） A．否定了经典力学体系 B．打破了绝对时空观 C．彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机 D．标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界 答案：B。 辨析：相对论是对经典力学的发展而非否定，C项错在“彻底解决”，标志着对物质世界的认识进入微观世界的是量子理论。故答案为B。 例三：(2008年上海高考) “月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力”。说这句话的科学家是（ ） A．牛顿 B．波义耳 C．拉瓦锡 D．哥白尼 答案：A 辨析：注意题干中的“引力”，应该考查的是万有引力定律。故答案为A。 例四：（2008年江苏单科15）一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：“他以神一般的力量……第一个说明了行星的运动和图像。”这位科学家应该是（ ） A．伽利略 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．普朗克 答案：B。 辨析：伽利略自制望远镜，观测到一些肉眼看不见的行星，证明了“日心说”的正确性，但是并没有说明行星的运动和图像；爱因斯坦主要贡献是相对论，打破了牛顿的经典力学体系；普朗克主要是提出了“量子假说”。牛顿提出了物理学三大定律和万有引力定律，用科学说明了行星的运动和图像，打破了基督教之前所宣扬的“神的力量”。故答案为B。 例五：（2008年广东单科21）19世纪，西方宗教信仰的虔诚度降低。与这一趋势形成无关的科学家是（ ） A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．伽利略 答案：C。 辨析：爱因斯坦提出相对论是在20世纪初，与19世纪西方宗教信仰的虔诚度降低无关。故答案为C。 六、演练广场 （一）选择题 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．将天体的运动和地球上的运动概括在同一理论之中 B．是人类认识自然的历史上对自然规律进行的第一次理论性概括和总结 C．具有相当程度的科学性和预见性 D．建立了一套实验观察与数学演绎相结合的科学研究方法 2．有学者指出：《美国遗产词典》将“科学”定义为“对自然现象的观察、鉴定、描述、实验研究与理论分析。”从本质上来说，这就是伽利略的方法。对该学者这种说法的理解正确的是（ ） A．我们今天科学研究的具体方法仍然超越不了伽利略 B．伽利略的贡献在于开创了现代科学研究的基本方法 C．自从有了伽利略，人类才开始进行科学研究 D．伽利略已经给“科学”下了精确的定义 3．在未来的某一时间，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行，哥哥留在地球上。50年后，当哥哥已经变成白发苍苍的老人时，他去迎接回到地球的弟弟，却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人！你认为应该用什么理论来解释这一现象（ ） A．相对论 B．量子理论 C．万有引力定律 D．质量不变定律 4．在宏观世界中，看起来相同的物体总是可以区别的，但是在微观世界中，同一类粒子却无法区分。例如，所有的电子的一切性质都完全一样。下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步（ ） A．自由落体运动定律的提出 B．相对论的提出 C．量子论的提出 D．万有引力定律的提出 5．爱因斯坦说：“牛顿时代已经成为历史……但是伟大的思想家与艺术家的工作将永远流传于世……”以下属于“牛顿时代”科技成就的是（ ） A.“太阳中心说” B．相对论 C.万有引力定律 D．量子力学 6．近代前期，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．①③④ B．①②③④ C．①②④ D．①④ 7．超越时空的梦想越来越多的出现在电影里。有人认为，也许在将来的某一天这会变成为现实。这主要依据（ ） A．量子理论 B．牛顿力学体系 C．法拉第的学说 D．自由落体定律 8．有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”是指（ ） A．绝大多数人盲目地欢迎爱因斯坦 B．相对论有悖于人们的日常生活 C．理论物理与人们日常生活很远 D．伟大的科学家不如著名艺术家 9．右图是四十集香港电视连续剧《寻秦记》的男主角项少龙，他从21世纪穿越到了秦朝统一前。这种题材的文学作品和影视节目盛行一时，请问为这类作品和节目盛行提供科学依据的是（ ） A．基因改造工程 B．空间控制理论 C．相对论 D．量子论 （二）材料解析题 10．阅读下列材料，回答相关问题： 19世纪末，物理学家的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射线和原子被发现，另一方面扩展到整个宇宙。随着光学等学科的深入发展，人们对在光速或接近光速运动状态下的物质的研究，而超出了经典物理学的范围。物理学被称为“晴空上漂浮的两朵乌云”的两个无法解释的难题，其一就是以太的不存在。这使的经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。 请回答： （1）经典物理学的基础（代表）是什么？ （2）19世纪时，经典物理学发展到何种程度？他所适用的范围主要是什么？ （3）19世纪末，物理学的发展对经典物理学提出了怎样的挑战？ （4）20世纪物理学的发展取得的两项最重大的成就是什么？它们与经典物理学的关系是什么？ 参考答案： 1．D．近代科学的特点，一是注重实验，二是它的数学化。二牛顿力学体系建立了一套实验观察与数学表达相结合的科学研究方法，因此标志着近代科学的诞生。故答案为D。 2．C．伽利略开创了用实验和数学研究的科学研究方法，对后世科学研究产生了重大影响。其他三项说法明显不对。故答案为C。 3．A．相对论极大的改变了人类对宇宙和自然地“常识性”观念，相对论中提出的时间和空间是相对的，才会出现这样的现象。故答案为A。 4．C．本题考查经典力学后物理学革命性的开创，即量子论的产生背景，电子和放射性的发现，打开了原子之门。故答案为C。 5．C．首先推断“牛顿时代”。牛顿时代指17世纪中叶至18世纪20年代，牛顿万有引力定律和机械运动三大定律，从而确立了经典力学——牛顿力学。故答案为C。 6．C．抓住题干限定语“人文动力”，③属于经济动力。故答案为C。 7．C．相对论指出：物体运动时，质量会随着物体运动速度增大为增加，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。故答案为C。 8．B．相对论比较高深，与人们的直观经验相距甚远，大多数人很难理解。故答案为B。 9．C．参照7题。故答案为C。 10．解析：本题考查了从牛顿力学到相对论和量子论物理学的发展过程，实际上是对本课的一个总结，作答时，抓住牛顿力学的特点、缺憾、量子论和相对论对牛顿力学的发展作答。 答案：（1）17世纪牛顿创立的经典力学。 （2）到19世纪，在经典力学的基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得了长足的进步，把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。他所适用的范围主要是我们日常生活中的物理现象。 （3）19世纪末，物理学的研究一方面对深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙，超出了经典物理学的范围，经典物理学赖以建立的绝对时空观受到严峻的挑战。 （4）量子理论和相对论。他们发展了经典物理学，弥补了经典物理学在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前的空缺，为人类描绘了一个崭新的世界，对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。 |
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| 作者:小龙女 2011/7/13 10:06:11 打印 回复 短信 | ||
| 4 | 【人教版】第11课 物理学的重大进展 教案与练习 | |
| A教学目标 一、知识与能力： 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；理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。 二、过程与方法： 1、引导学生回忆初中物理知识来促进本课的学习。 2、通过学生预习（围绕4个物理学家，自制小课件）、课堂展示本课主要内容，促进同学的互相学习。教师给予必要的补充。 三、情感态度与价值观： 1、科学真理需要勇于探索、执着追求的精神； 2、科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。 B重点与难点 重点：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。 难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。 D教学过程 【导入新课】 1632年，伽利略撰写的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》科学巨著出版后，立刻引起教会的恐慌，把伽利略投入监狱。教皇乌尔班八世的御用工具——宗教裁判所在1633年6月21日宣布对伽利略的判决：“我们判决你在宗教法庭监狱内服刑，刑期由我们掌握，为了有益于补赎，命令你在今后3年内，每周背诵7篇赎罪诗篇……”这一纸胡言，竟使伽利略蒙冤300多年，致死都没有撤销判决，甚至死后还被禁止举行殡礼，不准葬入圣太克罗斯墓地。 那么，是什么原因导致宗教裁判所对伽利略作了如此判决？我们应如何看待伽利略在科学领域的贡献？ 【讲述新课】 近代科学诞生的历史背景是什么？ (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、地理大发现和宗教改革的推动。 (5)优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的发展。 一、经典力学： 1、经典力学的重要奠基者──伽利略 （1）背景：文艺复兴运动的影响，即解放了人们的思想，推动了科学研究。 16世纪末17世纪初，随着文艺复兴运动的扩展和人的思想的解放，意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。他将科学实验与数学相结合，进行科学研究，并强调追究事物之间的数学关系。 （2）成就： A成就： ①创立科学的研究方法：实验和观察。 ②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。 伽利略的研究表明，外力并不是维持运动状态的原因，而只是改变运动状态的原因。这是对古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动观念的重大变革，为经典力学的建立奠定基础。他的发现以及他开始的科学研究方法，是人类思想史上伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。 ③天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 哥白尼在1543年出版的《天体运动论》中，提出：太阳位于宇宙的中心，有五颗当时已知的行星和地球围绕太阳旋转。《天体运行论》虽然也存在缺点，但它在人类历史上第一次描绘出了太阳系结构的真实图景，揭示了地球围绕太阳转的本质，把颠倒了1000多年的日地关系重新颠倒过来，引起了中世纪宇宙观的彻底革命，沉重打击了封建教会的神权统治。 意大利科学家伽利略对哥白尼学说的传播和天文学的发展作出了重要贡献。1569年他自创了用以观察天体的第一架望远镜，从望远镜里他发现月球表面有高山深谷，并不是以前人们所说的月球表面是光滑的；木星有四颗卫星，很相似于行星绕着太阳转，他看到银河是由无数恒星组成的，还观察到哥白尼曾推论的金星有盈亏现象。1632年伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。 【合作探究】1：你认为伽利略能够确定自由落体定律的关键途径是什么？你有何启示？ 途径：实验、计算。 启示：实践是检验真理的唯一标准。 B意义：①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念，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，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。 自由落体定律的发现是伽利略把科学实验和理性思维相结合解决物理学问题的典范。它不仅发现了物体下落运动的客观规律，而且为人类认识自然找到了一条正确的途径和方法，因此，现在人们称伽利略为物理学之父。正是由于伽利略创立的科学方法，物理学研究才走上正确道路。 ②伽利略在天文学上的发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。 过渡：伽利略是力学的奠基者，他在世时曾预言“一门广博精深的科学已经启蒙。我在这方面的工作只是它的开始，那些比我更敏锐的人所用的方法与手段将会探索到各个遥远的角落。”那个比他更敏锐的人就是牛顿。在伽利略研究的基础上，英国科学家牛顿进一步研究，创立了经典力学体系。 2、牛顿创立经典力学 （1）标志：1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。 惯性定律、比例定律、作用与反作用相等定律。 （2）特点：以实验为基础，以数学为表达形式。 经典力学最显著的特征之一就是注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。另一个显著特征是它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。 （2）意义： ①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。 ②经典力学体系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。 【备课资料】天王星和海王星的发现 18世纪以前，人们都以为土星就是太阳系的边界。随着观测技术的进步，人类对太阳系的认识有了突破。1781年，英国天文学家赫舍尔在用望远镜观察天空时，发现在土星之外的金牛座群星中有一颗既不像恒星又不是彗星的星星，后来英国天文学家麦斯克雷弄清楚了它是一颗前所未知的行星，新行星以希腊神话中的萨都恩神（土星以此命名）的父亲、天神乌兰纳斯来命名新行星，中文译为天王星。其后人们按照当时的观测编制了天王星的运行表。但到了1830年，人们发现它的实际运行情况与运行表所推算的数值存在着明显的差别，根据万有引力理论，这种“越轨”现象使天文学家们考虑到在它的附近可能有一颗未知的行星干扰着它的运动，根据万有引力定律，人们可以从天王星的行为中推算出这颗未知行星的位置。1845年10月，英国剑桥大学学生亚当斯首先得出了计算结果，但未被引起重视。1846年8月，法国天文学家勒维烈经过自己的计算，公布了这颗未知行星的轨道参数。三个多星期后，德国天文学家加勒根据勒维烈计算的数据果真找到了这颗行星，这就是海王星。海王星的发现是牛顿力学在天文学运用上的伟大胜利，它标志着天体力学已趋于成熟。 经典力学体系的形成对近代科学的发展有和影响？（导与练思维启迪1） 【质疑与思考】：以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢？ 牛顿力学体系的建立既有巨大的意义，也有其局限之处。经典力学体系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。爱因斯坦的相对论正是在次背景下产生的。 狭义相对论发表100周年，也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。 二、爱恩斯坦创立相对论： 1、历史背景： （1）19世纪科学得到了飞速发展； （2）经典力学无法解释研究中遇到的一些问题，如高速运动的微观粒子等。 经典力学认为，时间和空间与物质运动无关，存在着绝对的静止和绝对的时间。这与人们的一般看法一致。但到了19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。 2、相对论的提出及主要内容： （1）提出：20世纪初，刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章，提出了著名的相对论，引发了二十世纪物理学的另一场革命。 （2）内容：相对论包含狭义相对论和广义相对论。 狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。 狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。 广义相对论认为，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。 【合作探究】2：狭义相对论和广义相对论的区别 狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系（惯系参照系）之间的物理定律，广义相对论则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。 相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。 狭义相对论最著名的推论是质能公式，它可以用来计算核反应过程中所释放的能量，并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被天文观测所证实。 3、意义： （1）相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。即：揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，树立了新的时空观、运动观、物质观。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。 （2）爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。 相对论与牛顿力学的关系 相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。 【合作探究】3：阅读P56【学思之窗】，你认为应该怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献？ 牛顿确立了万有引力定律和运动三定律，之后光学、电磁学等与力学进一步统一，大大推动了物理学的发展，牛顿力学研究的是宏观世界。 爱因斯坦打破了牛顿以来传统的绝对时空观，于1905年提出了狭义相对论和光速不变原理，1916年爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式。爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。 1955年 4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼： 我们全都获益不浅， 全世界都感谢他的教诲； 那专属他个人的东西， 早已传遍广大人群。他像行将陨灭的彗星， 光华四射， 把无限的光芒同他的光芒永相连结。 他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200片带走。但至今没有结论。 [过渡]19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话： 普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！” 老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。” 【质疑与思考】：那么，物理学是不是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展呢？ 三、量子论的诞生与发展： 采用学生自学的形式，让学生自己去归纳学习要点。 1、诞生的背景： （1）19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。 （2）大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。量子论在这种背景下诞生。 2、量子论的诞生、发展和量子力学： （1）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。 普朗克由于创立了量子理论而获得了诺贝尔物理学奖。 （2）发展： ①爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。 ②丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，创立了原子结构的理论。 ③经过这些科学家的共同努力，到20世纪30年代量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。 过渡：今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。 量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。 3、量子论和量子力学的影响： （1）量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。 （2）量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。 （3）推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。 小结：相对论和量子论是现代物理学的两大支柱，共同构成了经典物理学的基础。这两种理论的提出，解决了经典物理学在微观领域及宏观世界方面所面临的问题。，改变了人们看世界的方式和角度，它们不仅对物理学本身，对自然科学，而且对人类的思维都产生了重大影响。 【本课小结】 请记住爱因斯坦的话吧：“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。” 经典力学、相对论、量子论之间的关系。经典力学改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论；相对论发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中；量子论与相对论一起， 构成了现代物理学的基础。 |
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| 作者:小龙女 2011/7/13 10:07:03 打印 回复 短信 | ||
| 5 | 【人教版】第11课 物理学的重大进展 教案与练习 | |
| 教学目标：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。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。 本课重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；牛顿和经典力学；相对论的提出；量子论的诞生。 本课难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。 【自主学习】 一、经典力学 1、背景 （1） 运动对科学研究产生了重要影响。 （2）奠基——伽利略 A、通过实验证实， 只是改变运动状态的原因。 B、发现了 等物理学定律，开创了以 为根据并具有严密逻辑体系的 ，为 的创立和发展奠定了基础。 C、用自己制造的望远镜发现了许多肉眼看不见的星体，证明了哥白尼“ ”的正确性。 ★2、创立——牛顿 年，牛顿出版了《 》，提出了 和 等。 3、特征 以 为基础，以 为表达形式。 4、影响 （1）对解释和预见 ，具有决定性意义。 （2）根据 ，人们发现了 。 二、相对论的创立 1、背景 世纪，随着物理学研究的进展， 无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。 ★2、创立 （时间），德国物理学家 提出相对论，包括 和 。 3、内容（了解） （1）狭义相对论：物体运动时，质量会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生 和 。 （2）广义相对论：空间和时间的性质取决于物质的 ，也取决于物质本身的 。 ★4、意义 （1）相对论的提出是 领域的一次重大革命。 （2）它否定了 ，揭示了 。 （3）发展了 ，将其概括在 中，推动 。 三、量子论的诞生与发展 1、背景 （1）19世纪末20世纪初， 和 的发现，打开了 的大门，人们对物质的认识深入到了 内部。 （2）实验表明，微观的 不能用经典力学的理论来说明。 ★2、诞生 年，德国物理学家 提出了 。 3、发展 （1） 利用量子理论成功地解释了 。 （2）丹麦物理学家 提出了有关原子的量子理论。 （3）20世纪30年代 建立起来。 ★4、意义 （1）量子论是人类对 的基本认识取得革命性的进步。 （2）与 一起构成了现代物理学的基础。 （3）相对论和量子论弥补了 在认识宏观世界和微观世界方面的不足。 （4）开阔了 ，改变了人们认识世界的 和 。 【小结】文艺复兴以后，面向现实世界，重视实践的风气促进了近代科技的迅速发展，科学研究的范围不断扩大。 在近代物理学领域，牛顿创建了万有引力定律和力学三定律，建立了经典力学，改变了自古代中世纪以来人们的认识论和方法论。19世纪末20世纪初，普朗克提出了量子假说，爱因斯坦提出了相对论，改变了人们认识世界的角度和方式。 【合作探究】 1、中西科学在特征和本质上的差异。 2、近代科学产生发展的原因。 |
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| 作者:小龙女 2011/7/13 10:08:16 打印 回复 短信 | ||
| 6 | 【人教版】第11课 物理学的重大进展 教案与练习 | |
| ☆知识与能力： （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）理解：经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义； （3）探究经典力学体系的特点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。 （4）思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。 ☆情感态度与价值观： （1）科学真理需要勇于探索、执着追求的精神； （2）科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。 ▲教学重点和难点： 重点：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。 难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。 ▲教学过程及要点： 导入新课：学生看教材54页图《伽利略面对教会的审判》 1632年，伽利略撰写的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》科学巨著出版后，立刻引起教会的恐慌，把伽利略投入监狱jiānyù，竟使伽利略蒙冤300多年。 那么，是什么原因导致dǎozhì宗教裁判所对伽利略作了如此判决？我们应如何看待伽利略在科学领域的贡献？ 一、经典力学： 1、经典力学的重要奠基者──伽利略 （1）背景：文艺复兴运动的影响，即解放了人们的思想，推动了科学研究。 16世纪末17世纪初，随着文艺复兴运动的扩展和人的思想的解放，意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。他将科学实验与数学相结合，进行科学研究，并强调追究事物之间的数学关系。 （2）物理学的成就和意义： ●成就：发现自由落体定律等物理学定律 伽利略运用理想实验的方式进行逻辑推理，从推理中发现物体下落的快慢和它的重量无关。据说1590年的一天，伽利略为了证实自己论断的正确，他来到比萨斜塔的七层阳台上，将二个大小不一的石块同时放下，结果两石块同时落地。在场的数以百计的学者和观众，亲眼目睹了这一精彩的场面。从而推翻了亚里士多德的错误理论，发现了物体下落的真正运动规律——自由落体定律，掀开了近代物理学的序幕。 伽利略并不满足于得到的定性结论，他又继续研究物体下落运动的定量规律，探索下落距离和所用时间的关系。为了测量时间，伽利略在一个大的盛水桶底部钻一个小孔，并安上龙头，在龙头下面放上接水容器。打开龙头水就会流入接水容器，称量容器中所接水的质量就可以确定经历的时间。伽利略又想出了一个“冲淡重力”的方法。他仔细观察小球在斜面上的运动时发现，斜面越陡，小球运动得越快。伽利略想，如果斜面是垂直的，那么它的运动就是小球的下落运动。因此，小球下落运动可以看作是小球斜面运动的一种特殊情况。因此用斜面做实验就可以研究物体下落的规律。做斜面实验时，斜面的倾斜度可以任意调节，调节到较小的倾斜度时，小球在斜面上运动就比较缓慢，此时用他的计时装置就可以进行较为精确的研究。伽利略反复进行斜面实验，测量出小球在斜面上运动的距离和所用时间，通过推导距离、时间、速率和加速度之间的关系，伽利略得到小球沿斜面滚下或自由下落的运动都是匀加速运动的结论，又进一步发现了物体下落运动的规律——自由落体定律。即物体从静止状态开始下落运动，物体运动的距离同下落的时间的平方成正比。 他还通过实验证实了匀速运动定律和匀加速运动定律。伽利略的研究表明，外力并不是维持运动状态的原因，而只是改变运动状态的原因。这是对古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动观念的重大变革，为经典力学的建立奠定基础。他的发现以及他开始的科学研究方法，是人类思想史上伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。 ●意义：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，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。 自由落体定律的发现是伽利略把科学实验和理性思维相结合解决物理学问题的典范。它不仅发现了物体下落运动的客观规律，而且为人类认识自然找到了一条正确的途径和方法，因此，现在人们称伽利略为物理学之父。正是由于伽利略创立的科学方法，物理学研究才走上正确道路。 （3）天文学的成就和意义 ●成就：利用自制望远镜发现许多星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。 公元前4世纪，亚里士多德创立了“地心说”。亚里士多德认为，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心。 作为古希腊的最后一位大天文学家，托勒密全面承袭了亚里士多德的“地心说”。托勒密的“地心说”恰好迎合了基督教义，便被基督教用来维护圣经学说，一直延续到哥白尼时代。 哥白尼，1473年出生在波兰。他10岁那年，瘟疫wēn yì夺去了他的父亲。舅父把他送进大学，他钻研了数学、天文学，潜心研究过“地心说”，并用仪器观测天象。在1543年出版的《天体运动论》中，他向人们描述了宇宙图景：太阳位于宇宙的中心，有五颗当时已知的行星和地球围绕太阳旋转。这却遭到了马丁·路德的反对和责难zénàn，他把哥白尼叫做“想要把天文学这门学科弄颠倒”的蠢人。《天体运行论》在1616年被罗马教廷列为禁书。《天体运行论》虽然也存在缺点，但它揭示了地球围绕太阳转的本质，把颠倒了1000多年的日地关系重新颠倒过来，引起了中世纪宇宙观的彻底革命，沉重打击了封建教会的神权统治。 意大利科学家伽利略对哥白尼学说的传播和天文学的发展作出了重要贡献。1569年他自创了用以观察天体的第一架望远镜，从望远镜里他发现月球表面有高山深谷，并不是以前人们所说的月球表面是光滑的；木星有四颗卫星，很相似于行星绕着太阳转，他看到银河是由无数恒星组成的，还观察到哥白尼曾推论的金星有盈亏现象。 ●意义：伽利略的这些发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。 2、牛顿创立经典力学牛顿（1643—1727）是著名的英国科学家，在物理学、数学、天文学等许多方面作出了卓越zhuóyuè的贡献。牛顿出生于英国，牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到他成为了一位震古烁今zhèngǔ-shuòjīn的科学巨人，并且竟活到了85岁的高龄。 （1）标志：1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。在该书中他给力学的质量、动量、惯性、力及向心力下了定义，对大至宇宙天体，小至光的微粒的一切物体在真空中或在有阻力的介质中的运动，全部应用运动三定律dìnglǜ和万有引力定律给予了说明，把自然界中的一切力学现象都囊括nángkuò在他的力学体系之中。《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。牛顿力学在科学史上的意义表现在它把天上和地上的运动统一起来，把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切力学运动有普遍规律，从力学的角度jiǎodù证明了自然界的统一性，实现了人类自然界认识的第一次综合。 牛顿力学方面的贡献之一是确立了万有引力定律。这个定律说明，任何两个物体之间都有引力存在。这个引力与彼此吸引的物体的质量体积tǐjī成正比，而与两物体间距离的平方成反比fǎnbǐ。万有引力定律总结了此前一个半世纪的科学发明并用精确的数学术语把它们联结起来了。此外，牛顿还确立了著名的运动三定律，即惯性定律、比例定律（即加速度与力成正比）、作用和反作用相等定律。运动三定律是经典物理学的基础。牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律成为经典力学建立的标志。 （2）特征：一是注重以实验为基础，二是以数学为表达形式。经典力学最显著的特征之一就是注重实验，实验可以进一步揭示jiēshì客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。另一个显著特征是它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。 （3）意义： ①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。②促进了天文学发展：根据牛顿力学体系，人们发现了天王星和海王星。③促进了光学、电磁学等与力学的统一，推动了物理学的发展。④促进了资本主义的两次科技革命的出现和发展。 |
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