物理学的重大进展教案。

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，高中教师要准备好教案，这是高中教师需要精心准备的。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？小编经过搜集和处理，为您提供物理学的重大进展教案，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

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：

导课：教师展示四位物理学家的有关图片。

新课学习：

一、学生逐一介绍。

围绕以下几点：

1、生平2、物理成果3、成果影响4、追求科学、坚持真理的精神。

二、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

1、四位物理学家之间的关系

2、强调物理学家的追求科学、坚持真理的精神。

三、综合

物理学家

主要贡献

地位和意义

当堂巩固：

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？

教后感：

延伸阅读

物理学的重大进展

老师职责的一部分是要弄自己的教案课件，大家在着手准备教案课件了。是时候对自己教案课件工作做个新的规划了，未来工作才会更有干劲！有多少经典范文是适合教案课件呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“物理学的重大进展”，仅供参考，希望能为您提供参考！

高二历史必修三物理学的重大进展

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显着特征：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．①②③B．②③④C．①③④D．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。

第11课物理学的重大进展教学案

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，有效的提高课堂的教学效率。您知道教案应该要怎么下笔吗？经过搜索和整理，小编为大家呈现“第11课物理学的重大进展教学案”，仅供您在工作和学习中参考。

第11课物理学的重大进展教学案
一、教材分析:
本课教材主要分三个目从四个方面向学生介绍物理学从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初的重大成就：经典力学的重要奠基者——伽利略、经典力学的建立、从经典力学到相对论、量子论的诞生与发展。这一时期物理学方面的文字、图片、人物介绍等资料比较丰富，教师可以适当补充一些资料，提高学生学习的兴趣。
二、教学目标
1．知识目标：
了解经典力学的三大定律、量子理论、和相对论等基础知识。牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名科学家的主要事迹，学会观察，培养敏锐的洞察力。理解科学进步中继承与发展的关系。
2．能力目标：
充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源。提高收集、分析相关资料的能力。在学习过程中通过合作、探究学习，培养分析解决问题的能力及交流与合作的能力。科学的方法。全面提高科学素质，创新精神和实践能力。学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解近代物理学的相关问题。
3．情感、态度和价值观目标：
通过学习，了解科学家为科学进步所作出的努力。学习他们为科学献身的精神；形成科学的态度。知道在科学的道路上荆棘遍布，增强面对挫折的能力。增强毅力，树立勇往直前、持之以恒的精神。
三、教学重点难点
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。
四、学情分析
学生对伽利略、牛顿力学、爱因斯坦相对论等都有一定的了解，充分利用学生的已知知识既可以减轻教学任务又可以激发学生参与的积极性。而物理学各阶段发展的原因使学生首次接触也是学生难以掌握的知识点，教师应该重点讲解。
五、教学方法
比较法、问题探究法，思考、讨论，从感知历史中不断积累历史知识，进而不断加深对历史和现实的理解过程；同时借助物理学方面比较丰富的课外资料、图片、人物等资料，注重探究学习，善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法。养成独立思考的学习习惯。培养思考、分析问题的能力。
六、课前准备
找物理学方面的课外资料、图片、人物等资料
七、课时安排：1课时
八、教学过程

17世纪的牛顿是牛顿力学的创始人，随着19世纪以牛顿力学为代表的经典物理学的发展日趋成熟，达到了高峰。但是随着时代的发展和科技的进步，一些新的研究发现对它提出了挑战，导致了经典物理学的危机。相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，对其他科学产生了历史性影响。由此导入新课。

一、经典力学的重要奠基者──伽利略
1.对物理学发展的重大贡献
16世纪末17世纪初，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。他强调追究事物之间的数学关系，将科学实验与数学相结合，进行科学研究。
提问：这是受什么思想的影响？（文艺复兴运动人思想解放的影响）
提问：伽利略对物理学发展作出的重大贡献是什么？
在1604年，意大利物理学家伽利略在实验中发现：物体下落时的距离与所用时间的平方成正比，而物体下落的速度与物体的重量无关，这就是著名的落体定律。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。
2.对天文学发展的重大贡献
他是利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。他用自己制造的望远镜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》。他的这些发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确，对哥白尼学说的传播和天文学的发展做出了重要贡献。
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。
二、经典力学的建立
1.经典力学建立的标志
17～18世纪，近代自然科学中突出发展起来的是经典力学，又称牛顿力学。
提问：在经典力学领域中，最重要的成就是什么？
物体机械运动的三大定律和万有引力定律的发现，这些成就构成了经典力学的基本内容。物体机械运动的三大定律和万有引力定律的发现也是经典力学建立的标志。
1687年，他出版了《自然哲学的数学原理》，在该书中他首先给力学的基本要领如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义。指出物体引力与彼此吸引的物体的质量体积成正比，而与两物体间距离的平方成反比。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。牛顿力学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。
2.经典力学的显著特征及影响
经典力学是人类对自然规律第一次进行的理论性概括和总结，它形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系。最显著的特征之一就是注重实验，另一个显著特征是它的数学化。
提问：经典力学主要影响有哪些？预见性和标志着近代科学的形成。
海王星和冥王星的发现是经典力学预见性的主要体现。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。经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
牛顿三大运动定律和万有引力定律建立后，光学、电磁学等与力学的进一步统一，大大推动了物理学的发展。但是牛顿力学体系本身还有不完善之处，随着科学的发展需要新的科学来解释。于是在19世纪末20世纪初物理学发展的新阶段即物理学界出现了一种崭新的革命性的理论──相对论。
三、从经典力学到相对论
1.爱因斯坦与相对论的提出
X射线、放射性和电子的发现是19世纪末物理学界的重大事件。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界，三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象，这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。以量子论和相对论的建立为标志的物理学革命，为物理学开辟了新天地。
过去的物理学认为宇宙在任何情况下，它的速率永远都是相同的，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。德国物理学家爱因斯坦经过多年的研究，打破了传统的绝对时空观，于1905年提出了狭义相对论和光速不变原理。指出了时间、空间和物体的质量不是绝对不变的，而是随着物体的运动而发生变化。狭义相对论认为：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即还会发生尺缩效应和钟慢效应。
1916年，爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式。在广义相对论中，引力是被考虑的主要问题。广义相对论指出：空间和时间不可能离开物质而独立存在，空间结构和性质取决于物质的分布，使人类进一步深化了对时间、空间和引力现象的认识。
为了使学生更好的理解相对论可以引用一个爱因斯坦解释相对论的幽默。这个幽默是：震撼世界的相对论，是科学发展史上划时代的里程碑。创立相对论的阿尔伯特爱因斯坦晚年时一群青年学生请他解释什么是相一个对论，他生动而幽默地打了一个比方：“当你和一个美丽的姑娘坐上两个小时，你会感到好象坐了一分钟；但要是在炽热的火炉边，哪怕只坐上一分钟，你却感到好象是坐了两小时。这就是相对论。”
2.相对论提出的历史意义
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。同时也发展了牛顿力学，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。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。
四、量子论的诞生与发展
1.量子论的诞生
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。但大量的实验表明，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。
1900年，德国物理学家普朗克提出了物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可再分的能量单位即能量量子的整数位跳跃式地变化的量子假说。这个假说宣告了量子论的诞生。经过这些科学家的共同努力，到1925年左右量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。
2.量子论的意义
爱因斯坦在丹麦物理学家玻尔提出氢原子结构的理论以后，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。
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。同时，也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。
量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，是物理学革命的高潮，以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地学等学科的理论也都发生了革命性的突破。在此基础上造出了原子弹、氢弹和建立了核电站。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。带动了20世纪科技突飞猛进的发展。

17世纪以来的科技发展的原因条件
1、前提条件：――社会发生根本转型
2、经济条件：-----资本主义经济的发展以及不断进步…物质基础
3、政治条件：-----资产阶级革命胜利，资本主义制度确立，保障
4、文化条件：-----文艺复兴、地理大发现、宗教改革的推动

九、板书设计
（一）经典力学的重要奠基者──伽利略
1.对物理学发展的重大贡献
2.对天文学发展的重大贡献
（二）经典力学的建立
1.经典力学建立的标志
2.经典力学的显著特征及影响
（三）从经典力学到相对论
1.爱因斯坦与相对论的提出
2.相对论提出的历史意义
（四）量子论的诞生与发展
1.量子论的诞生
2.量子论的意义
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。
十一、学案设计(见下页)

第11课物理学的重大进展
课前预习学案
一、预习目标
预习“物理学的重大进展”，初步了解经典力学的三大定律、量子理论、和相对论等基础知识。牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名科学家的主要事迹。
二、预习内容：
1、伽利略――经典力学的奠基者（意大利人）
⑴成就：A创立科学研究方法：________
B重大发现：_____________________________________
2、经典力学体系的形成――牛顿﹙英国人﹚（微积分＋经典力学）
A标志：________________
a物体运动的三大定律______________________
b万有引力定律
B特点：_________________
3、爱因斯坦的相对论：
A1905年提出__
B1916年完成__
C意义______________
4、量子理论提出：
A1900年普朗克（德）提出“量子假说”：________
B1905年爱因斯坦提出“光电效应”运用量子假说解释光的本质

三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
（1）、知识与能力：了解经典力学的三大定律、量子理论、和相对论等基础知识。牛顿、普朗克、爱因斯坦等著名科学家的主要事迹，学会观察，培养敏锐的洞察力。理解科学进步中继承与发展的关系。
（2）、过程与方法：充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源。提高收集、分析相关资料的能力。在学习过程中通过合作、探究学习，培养分析解决问题的能力及交流与合作的能力。科学的方法。全面提高科学素质，创新精神和实践能力。学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解近代物理学的相关问题。
（3）、情感态度与价值观：通过学习，了解科学家为科学进步所作出的努力。学习他们为科学献身的精神；形成科学的态度。知道在科学的道路上荆棘遍布，增强面对挫折的能力。增强毅力，树立勇往直前、持之以恒的精神。
二、学习过程

一、物理学的重大进展
（一）经典力学的形成和发展：
1、伽利略――经典力学的奠基者（意大利人）
⑴成就：A创立科学研究方法：科学实验＋数学
B重大发现：
a落体定律
b确定均速运动、匀加速运动
c发明天文望远镜、
C著作《关于两世界体系的对话》宣传“日心说”
⑵意义标志
为奠定了基础
2、经典力学体系的形成――牛顿﹙英国人﹚（微积分＋经典力学）
A标志：1687年《自然哲学的数学原理》内容：
a物体运动的三大定律______________________
b万有引力定律
B特点：注重实验，数学化
C影响：科学预见性的威力——（海王星、冥王星的发现）
D意义：⑴这是人类认识自然的历史上对概括和总结，标志经典力学体系建立，标志着近代自然科学的形成
⑵促进了的出现
E局限：无法解决物质热辐射现象和物质传播媒介问题
二、现代物理学的进步
1、爱因斯坦的相对论：
A1905年《论动体的电动力学》提出“狭义相对论”
B1916年完成“广义相对论”：
C意义：是物理学思想的一次重大革命，相对论否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，建立新的时空观、运动观、物质观。推动物理学思想的革命。
2、量子论的诞生与发展
⑴前提：电子和放射现象的发现19th末20th初,为人类进入微观世界奠定基础（1898年伦琴发现X射线、居里夫人）
⑵、量子理论提出：
A1900年普朗克（德）提出“量子假说”――物质辐射能不是连续的，而是以能量子的整数倍跳跃式地变化。
B1905年爱因斯坦提出“光电效应”运用量子假说解释光的本质
⑶、影响：①是物理学
②使人们的认识
三、归纳总结：17世纪以来的科技发展的原因条件
1、前提条件：――社会发生根本转型
2、经济条件：-----资本主义经济的发展以及不断进步…物质基础
3、政治条件：-----资产阶级革命胜利，资本主义制度确立，保障
4、文化条件：-----文艺复兴、地理大发现、宗教改革的推动

爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家。一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦：“在我们这一时代的物理学家中，爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一”，2005年是爱因斯坦逝世50周年纪念。现在全球都在纪念这位可能是有史以来最伟大的科学家。如果搞一个纪念活动，让用一句话来说说自己对爱因斯坦和他的理论的理解。你应该怎么说？看看谁说的最好！
思路引领：只有要对爱因斯坦历史和他的理论有全面的理解才会有精辟的概括和评论。建议大家利用互联网查找有关资料，然后根据自己的了解，说出一句精辟的评述。如“他是一个用理性而不是暴力成功地改变人类世界观的人。”通过查找资料了解他目睹了两次世界大战中对人类文明的摧残，认为和平是人类的首要问题。指出“他不仅是一位伟大的科学家，还是一位和平主义者。”

1．伽利略被认为是真正具有近代科学精神的第一人，主要是因为他
A.开创了近代自然科学的革命B.推翻了天主教会的旧的宇宙观
C.继承和发展了哥白尼的思想D.开创了从实验中认识自然的方法
2．19世纪以来的牛顿力学奠定了经典物理学的基础，20世纪初相对论的提出引发了物理学领域的一场深刻的革命；对二者的表述，不正确的是
A.牛顿开创了从实验中认识自然的方法
B.相对论继承并发展了牛顿力学
C.牛顿力学与人们的日常经验基本一致
D.相对论极大改变了人们的思维模式
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年以后，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．下列科学家与其科学成就的对应关系中不正确的是
A．伽利略——物理学的真正开端
B．牛顿——经典力学体系标志着现代科学的形成
C．爱因斯坦——物理学思想的一次重大革命
D．普朗克——量子论诞生，人类对客观规律的认识，从宏观世界深入到微观世界
5．1999年12月，美国《时代》周刊关注一位“世纪人物”。《时代》周刊称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子核宇宙迷的开启者”，“以具最大的思想和无与伦比的形象独占鳌头。”这个“世纪人物”是
A.瓦特B.爱迪生C.居里夫人D.爱因斯坦
6．牛顿曾经说过：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。”由于
伽利略、开普勒等前人的努力，牛顿才有可能用已经准备好了的材料建立起
一座宏伟的经典力学大厦，这座大厦建立起来的标起是
A．《力学中的哲学原理》的发表B．《科学的经典力学原理》的发表
C．《力学和数学的原理》的发表D．《自然哲学的数学原理》的发表
7．“使人类克服了经典物理学的危机，对微观世界的基本认识有了革命性的进知”指的是
A．牛顿力学体系的建立B．进化论的提出
C．自由落体定律的提出D．量子论的提出
8．20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是
A.电的发明和利用B.量子论的提出和发展
C.经典力学的发展D.原子能在军事上的应用
9．“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，开始用自已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．促进了人类的思想解放
C．使人类彻底摆脱了神学的影响D．使人类开始关注现实世界
10.下面表格是对美国一些大科学家所作调查的结果，对此认识恰当的是
对神的信仰（年份）191419331998
个人相信（%）27.7157.0
个人不相信（%）52.76872.2
怀疑或不可知（%）20.91720.8
A.越来越多的科学家相信神的存在
B.科学对许多现象依然无法解释
C.科学与宗教的斗争是一个长期的过程
D.科学最终将消灭宗教神学
11．下列有关牛顿的叙述，不正确的是
A．牛顿力学开启了工业革命的大门
B．牛顿科学成就对启蒙思想家有启发作用
C．牛顿力学标志着物理学的真正开端
D．牛顿力学标志着近代科学的形成

第11课　物理学的重大进展

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，有效的提高课堂的教学效率。你知道怎么写具体的教案内容吗？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“第11课　物理学的重大进展”，相信您能找到对自己有用的内容。

第11课　物理学的重大进展
★教学目标：
1、知识与能力：
（1）识记：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：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。
2、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，）、课堂讲解展示本课内容，促进同学的互相学习。教师给予必要的补充。
3、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。
★教材分析：
本课教材主要分三大目从四个方面向学生介绍物理学从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初的重大成就：经典力学的重要奠基者——伽利略、经典力学的建立、从经典力学到相对论、量子论的诞生与发展。这一时期物理学方面的文字、图片、人物介绍等资料比较丰富，教师可以适当补充一些资料，提高学生学习的兴趣。
★教学过程及要点：
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？
第11课　物理学的重大进展
一、经典力学
1、产生的背景
114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。
2文艺复兴运动解放了人们的思想，推动了自然科学研究。
3伽利略的研究成果，为经典力学的创立奠定了基础。
希腊学者亚里士多德认为地球上的物体运动有天然运动和受迫运动。他认为物体的受迫运动是推动者加于被推动者的，推动者一旦停止推动，运动就会立即停止。
16世纪末17世纪初，随着文艺复兴运动的扩展和人的思想解放，意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统的观察和实验。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。
1590年的一天，26岁的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，将一个约4.5千克重的石块和约0.45千克重的小石块同时放下，结果两石块同时落地。1604年，伽利略在实验中发现：物体下落时的距离与所用时间的平方成正比，而物体下落的速度与物体的重量无关，这就是著名的落体定律。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。
2、牛顿力学体系的产生
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（惯性定律、比例定律、作用与反作用定律）和万有引力定律。
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。
3意义：
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把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系之中，正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，实现了自然科学的一次大综合，是人类认识自然界的一次大飞跃。
C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。
D标志着近代科学的形成。
二、相对论的创立
1、历史背景：19世纪末出现了“物理学危机”
19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机”。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界，三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象，这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。物理学的“危机”没有吓倒大多数物理学家，他们继续向前探索，于是产生了以量子论和相对论的建立为标志的物理学革命，物理学从此开辟了新的天地。
2、相对论的主要内容：狭义相对论和广义相对论
20世纪初，德国物理学家爱因斯坦经过多年的研究提出了相对论，相对论包括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。
※相论与我们的生活
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黑洞，也相继被天文观测所证实。
爱因斯坦的狭义相对论，在我们的日常生活中是很难理解的，因为我们日常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。但如果接近光速的运动能变成现实的话，会出现这样的景象：一个人坐上接近光速的火箭高去作星际航行。一年后他回来了，发现儿子已经是白发苍苍的老人，而自己还是那样年轻。中国古代传说中的“天上方一日，人间已一年”就可用相对论得到解释。
3、意义
1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。
三、量子论的诞生与发展
1、诞生的历史背景
119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。
2、诞生与发展
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。普朗克并由此而获得了诺贝尔物理学奖。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。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。20世纪30年代，经过众多科学家的努力量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。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、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：经典力学、相对论与量子论的关系
经典力学改变了自古代以来人们的认识论和方法论。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。量子论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。
★作业：经典力学、相对论与量子论的关系
★教学反思：本节理论性极强，教师应化繁为简，说清基本的物理学概念即可，以免增加文科同学的负担。

《物理学的重大进展》教学设计

《物理学的重大进展》教学设计

课标要求

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。

教材分析

本课教材主要分三个目从四个方面向学生介绍物理学从16世纪末17世纪初到19世纪末20世纪初的重大成就：经典力学的重要奠基者——伽利略、经典力学的建立、从经典力学到相对论、量子论的诞生与发展。这一时期物理学方面的文字、图片、人物介绍等资料比较丰富，教师可以适当补充一些资料，提高学生学习的兴趣。

学习目标

1．知识与能力

了解经典力学、相对论、量子论的主要内容，理解它们在近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义，提高分析历史问题的能力。

2．过程与方法

（1）补充相关材料，分析16世纪中期以后科学发展的背景，了解伽利略和牛顿在物理学发展上的贡献，进一步了解经典力学的主要内容。初步掌握用探究的方法得出“经典力学逐步发展的理论层次和重要内容”。

（2）依据教材56页“学思之窗”的内容，分析相对论的重要内容，掌握观察阅读、获取信息的学习方法。

（3）通过对经典力学、相对论、量子论三大理论的学习，归纳它们在近代自然科学理论发展中的历史地位和重要意义，提高分析历史问题的能力。

3．情感态度价值观

认识科学真理需要勇于探索、执着追求的精神。得出“人类对客观规律的认识是不断深入”的结论。

教学重点、难点

重点：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。认清它们之间的关系，有利于了解近代物理学的发展历程。

难点：认清经典力学、相对论、量子论之间的关系，加深对其作用或意义的理解。

教学方法

比较法、问题探究法

教学过程

引导学生回忆中国古代科技发展的特点。

A在科技内容上：应用性强，但对事物发展规律的探索不够；

B在研究方法上：主要是典籍整理和经验总结，缺少实验；

C在科技使用上：主要服务于农业发展的需要；

D在分布上看：主要集中分布在与农业发展密切相关的农学、天文历法、数学及医学等领域。

一、经典力学

1、产生的背景

A14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。

B文艺复兴运动解放了人们的思想，推动了自然科学研究。

C伽利略的研究成果，为经典力学的创立奠定了基础。

希腊学者亚里士多德认为地球上的物体运动有天然运动和受迫运动。他认为物体的受迫运动是推动者加于被推动者的，推动者一旦停止推动，运动就会立即停止。

16世纪末17世纪初，随着文艺复兴运动的扩展和人的思想解放，意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统的观察和实验。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。

1590年的一天，26岁的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，将一个约4.5千克重的石块和约0.45千克重的小石块同时放下，结果两石块同时落地。1604年，伽利略在实验中发现：物体下落时的距离与所用时间的平方成正比，而物体下落的速度与物体的重量无关，这就是著名的落体定律。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。

简要介绍天文学的发展历程

公元前4世纪，亚里士多德创立了“地心说”。中世纪流行的天文学观点是托勒密的“地球中心说”，它认为地球是宇宙的中央，日月星辰都围绕地球运行。这些恰好迎合了基督教义，便被基督教用来维护圣经学说。《圣经》宣扬，宇宙和地球都是上帝耶和华创造的，地球不动位居宇宙中心，圣地耶路撒冷位居大地中央，人类是神的骄子，宇宙间的万物都是神为了满足人的需要创造出来的……于是，托勒密的“地心说”成了圣经，天文学成了宗教的奴婢，这种状况一直延续到哥白尼时代。

文艺复兴运动时期波兰科学家哥白尼在1543年提出“太阳中心说”，并写成《天体运行论》。他提出太阳是宇宙的中心，地球不过是围绕太阳运行并能自转的一颗普通行星而已。这就揭穿了所谓“上帝赋予地球特殊地位”的说法，摧毁了上帝创造世界的谬论；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。1569年伽利略用自创的望远镜发现了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》。

投影教材中的图片《伽利略面对教会的审判》

伽利略在科学领域里的重大成就，激怒了罗马教皇及其信徒们，当伽利略写了《关于两种世界体系对话》这篇科学巨著后，教会终于露出了狰狞面目，把伽利略投入了监狱。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，至死都没有撤销判决，甚至死后还被禁止举行殡礼，不准葬入圣太克罗斯墓地。

2、牛顿力学体系的产生

牛顿生平介绍

牛顿（1642—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的贡献。牛顿出生于英国的林肯郡，1665年（23岁）毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后（26岁）又获得文学硕士学位。1669年（27岁），开始担任三一学院的教授。牛顿最突出的贡献是在力学方面，他在前人的研究基础上，总结出了机械运动的三个基本定律，还发现了万有引力定律。在光学方面，牛顿也作出了巨大贡献。他在1666年用三棱镜分析日光时，发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础，制作了牛顿色盘。他在1704年出版了《光学》一书，创立了光的“微粒说”。同时，他在热学方面也有研究成果，确定了冷却定律，这一定律表明：当物体表面与周围存在温度差时，单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温度差成正比。在数学方面，他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学，同时，他还在前人研究基础上，建立了二项式定理。在天文学领域，他在1671年创制了反射望远镜，初步考察了行星的运动规律；他还解释了潮汐现象，并预言地球不是正球体，并由此说明了岁差现象。1687年，他发表了著名的《自然哲学数学原理》一书，用数学方式解释了哥白尼的学说和天体运动的现象，阐明了机械运动三定律和万有引力定律等。在哲学思想上，牛顿认为时间、空间是客观存在的，但同时也认为时间和空间同运动的物质是脱离的，相互之间没有必然的联系，进而提出了所谓的绝对时间和绝对空间的概念。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，被授予爵士称号。1727年病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。

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（惯性定律、比例定律、作用与反作用定律）和万有引力定律。

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。

意义：

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把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系之中，正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，实现了自然科学的一次大综合，是人类认识自然界的一次大飞跃。

C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。

D标志着近代科学的形成。

引导学生比较中国古代的传统科技与西方的近代科学的主要区别。

提示：主要从研究内容与研究方法上进行比较。

二、相对论的创立

1、历史背景：19世纪末出现了“物理学危机”

19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机”。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界，三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象，这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。物理学的“危机”没有吓倒大多数物理学家，他们继续向前探索，于是产生了以量子论和相对论的建立为标志的物理学革命，物理学从此开辟了新的天地。

2、相对论的主要内容：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。

相对论与我们的生活

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黑洞，也相继被天文观测所证实。

爱因斯坦的狭义相对论，在我们的日常生活中是很难理解的，因为我们日常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。但如果接近光速的运动能变成现实的话，会出现这样的景象：一个人坐上接近光速的火箭高去作星际航行。一年后他回来了，发现儿子已经是白发苍苍的老人，而自己还是那样年轻。中国古代传说中的“天上方一日，人间已一年”就可用相对论得到解释。

3、意义

A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。

B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。

阅读P56，你认为应该怎样评价牛顿和爱因斯坦的贡献？并进一步说明相对论与牛顿力学的关系。

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，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。

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。

爱因斯坦生平介绍

艾伯特·爱因斯坦（1879—1955），美籍德国物理学家。1879年3月14日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中。1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学。1901年入瑞士国籍。1921年获诺贝尔物理学奖。1933年，因受纳粹迫害，移居美国。1940年入美国国籍。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。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……

三、量子论的诞生与发展

1、诞生的历史背景

A19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。

B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。

2、诞生与发展

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。普朗克并由此而获得了诺贝尔物理学奖。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。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。20世纪30年代，经过众多科学家的努力量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。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、影响

A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。

B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。

C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。

经典力学、相对论与量子论的关系

经典力学改变了自古代以来人们的认识论和方法论。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。量子论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。

一、“经典力学”

①16世纪末17世纪初物理学发展的历史条件；②伽利略的发现，为经典力学的创立和发展奠定了基础；

③牛顿力学体系的创立标志着近代科学的形成。

二、“相对论的创立”

①提出的历史背景；

②相对论的提出及主要内容；

③相对论提出的历史意义。

三、“量子论的诞生与发展”

①量子论诞生的历史背景；

②量子论的诞生、发展和量子力学；

③量子论的重要影响。

本课的最大亮点是，通过牛顿、爱因斯坦及普朗克人生经历和奋斗、钻研精神的介绍，同学们认识到了科学真理需要勇于探索、执着追求的精神。并能得出“人类对客观规律的认识是不断深入”的结论。