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1、 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(shí)代背景： ⑴中世紀(jì)亞里士多德的學(xué)說長期被教會(huì)奉為教條。 ⑵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 ⑴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。 ⑵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 ⑴牛頓經(jīng)典力學(xué)體系： ①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)) ②萬有 引力 定律：萬 有 引 力 定 律(開普勒研究,自己創(chuàng)

2、立的微積分做計(jì)算工具) ⑵建立標(biāo)志：1687年,《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》 ⑶歷史地位： ①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。 ②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。 ③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) ④使科學(xué)擺脫神學(xué)束縛,19世紀(jì)進(jìn)入全面繁榮時(shí)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 ⑴背景：①19世紀(jì)的物理學(xué)領(lǐng)域，以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)，

3、形成了完整的理論體系。 ②19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。 ⑵誕生：①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。 ②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) ⑶發(fā)展：①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。 ②法國德布羅意：1923年物質(zhì)波理論。 ③奧德物理學(xué)家：數(shù)年后建立量子力學(xué)。 ⑷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(gè)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 ⑴狹義相對論和廣義相對論 狹義相

4、對論 廣義相對論 創(chuàng)立 1905年《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》 1916年 內(nèi)容 ①時(shí)間和空間都與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)。 ②時(shí)間和空間隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。 ①物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間是彎曲的， ②空間結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量和分布情況， ③空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強(qiáng)度。 意義 打破絕對時(shí)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(shí)空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想 ⑵牛頓力學(xué)體系、狹義相對論和廣義相對論的關(guān)系 項(xiàng) 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(dòng)的客觀規(guī)律 狹義相對論

5、打破絕對時(shí)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(dòng)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(dòng)中的勻速運(yùn)動(dòng)體系 廣義相對論第一次闡述四維時(shí)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(dòng)中的加速運(yùn)動(dòng)體系 ⑶意義： ①對近代物理學(xué)理論框架的重大突破，不僅揭示了空間、時(shí)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(dòng)狀態(tài)密不可分。 ②這種全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)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(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。 ③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(dòng)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）