物理学的重大进展（精选7篇）

物理学的重大进展篇1

高二历史必修三

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：①19xx年，爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原理。②19xx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①19xx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：（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：(xx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：(xx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：（xx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：（xx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。

物理学的重大进展篇2

第11课 物理学的重大进展教案

课程标准：

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。

学习目标：

（1）识记：物理学家的成就；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；

（2）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。

（3）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。认识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。

知识梳理：

一、经典力学

1、背景：（1）         不仅解放了思想，也对科学研究产生了重要影响。

（2）16世纪末17世纪初，         等人已认识到通过       观察自然界。

（3）         通过          证实外力的作用，发现               等物理学定律，开创了以                          的近代科学，为        的创立奠定了基础。

2、标志：     年出版《                  》，提出                   等。

3、特征：形成一个以       为基础，以      为表达形式。

3、作用：

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。

二、相对论的创立

1、背景：19世纪，随着物理学的发展，经典力学无法解释             新问题，面临挑战。

2、标志：20世纪初，德国物理学家      提出相对论，包含狭义相对论和         和       。

狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体         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         ，也取决于物质本身的分布状态。

3、意义：相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，否定了经典力学的            ，揭示了              的本质属性，发展了           ，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：19世纪末20世纪初，              的发现，使人们的认识深入到原子内部。实验表明，                       不能用经典力学的理论来解释。

2、过程：

（1）诞生：      年，德国科学家       为解决热辐射疑点提出         

（2）发展：           和         的推动。20世纪30年代，                 建立起来。

3、意义：

（1）使人类对        的基本认识取得了革命性的进步成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。

（2）量子论与       一起构成       的基础，弥补了          的不足

（3）推动了              的进步，开阔了视野，改了                。

疑问解答：

一、 经典力学、相对论与量子论的关系

经典力学改变了自古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。量子论语相对论一起构成了现代物理学的基础。

二、近代科技产生和发展的原因有哪些？

⑴经济：商品经济的发展和资本主义生产关系的产生、发展是近代科技产生的前提和根本推动力。新航路的开辟、殖民扩张、工业革命也都推动了近代科技的发；

⑵政治：资产阶级民主政治的建立，欧洲国家的保护、奖励措施；

⑶思想：文艺复兴、宗教改革、启蒙运动打破了封建神学的束缚；

⑷精神：面向现实、重视实验、崇尚理性；

⑸科学家群体的不懈努力。

总之科技是由经济、政治、思想发展的程度决定的。

课堂探究

阅读下列材料：

材料一   北宋庆历五年(1045年)前后，布衣毕升创造了胶泥活字排印法……15世纪中叶，德国古登堡才采用活字印圣经……郭守敬等人参照前代历法，运用数学新成就，于至元十七年（1280年）修成新历，忽必烈赐名《授时历》，当年颁行天下。现在国际通用公里是罗马教皇格里高利于1582年颁行……。

——徐耀耀、徐高祉（《中国古代史》

材料二    ……欧洲在16世纪以后诞生出了已被证明是形成近代世界秩序的基本因素之一的现代科学，中国文明却没有能够在亚洲产生出与此相似的科学，其阻碍因素是什么？这个问题被人们称作“李约瑟问题”。

——张岂之《中国历史十五讲》

材料三  1662年，英国查理二世颁发特许状，成立“促进自然知识的伦敦皇家学会”。皇家学会的成员们已意识到技师与科学家之家进行合作的好处，鼓励并协调全国各专业的成果，以搜集可能促进科学知识的各种资料。

——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

材料四  牛顿将这一思想发展成为万有引力定律，他在其名著《自然哲学的数学原理》……一书中用了大量数据论证了这一定律……。这样，拉瓦锡使化学先前的所有混乱现象变为一条元素结合定律。他在自己于1789年出版的教科书《化学大纲》，提供了至今仍被使用的全新的术语……

——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

问题：1、根据材料一概括宋元时期的科技特点并简析其主要原因。

2、结合所学知识，分析材料二中明清时出现“李约瑟问题”的原因。

3、根据材料三、四说明17—18世纪西方科技的特点。

物理学的重大进展篇3

【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。

【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。

【学习课时】：1课时。

【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。

【学习方法】

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。

【知识梳理】

一、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

二、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

三、现代物理学的进步

1、爱因斯坦的相对论：

a19xx年《论动体的电动力学》提出“狭义相对论”

b19xx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：

a19xx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。

b19xx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                                                                                 

【学思探究】

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”，xx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。”

【巩固总结】

物理学家 主要贡献 地位和意义

物理学的重大进展篇4

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：

物理学的重大进展篇5

第11课物理学的重大进展教案

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？

物理学的重大进展篇6

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

【导入新课】

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。

【讲述内容】

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16xx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19xx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。

19xx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。

19xx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。

【课堂小结】

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

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：

a19xx年提出                  __

b19xx年完成                   __

c意义                   __                   __                   _                   ___                   __                   __                   __

4、量子理论提出：

a19xx年普朗克（德）提出“量子假说”：                   __                   __                   _                   ___               

b19xx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

【知识梳理】

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：

a19xx年《论动体的电动力学》提出“狭义相对论”

b19xx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：

a19xx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。

b19xx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

【学思探究】

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”，xx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。”

【课堂巩固】

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） 1914 1933 1998

个人相信（%） 27.7 15 7.0

个人不相信（%） 52.7 68 72.2

怀疑或不可知（%） 20.9 17 20.8

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

物理学的重大进展篇7

★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……”