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：中世紀(jì)亞里士多德的學(xué)說(shuō)長(zhǎng)期被教會(huì)奉為教條。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(shuō)。制造的望遠(yuǎn)鏡證明了哥白尼的“日心說(shuō)”(屬于天文學(xué)成就)3、經(jīng)典力學(xué)的建立者牛 頓牛頓經(jīng)典力學(xué)體系：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))萬(wàn)有 引力 定律：萬(wàn) 有 引 力 定 律(開(kāi)普勒研究,自己創(chuàng)立的微積分做計(jì)算工具)建立標(biāo)志：1687年,自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理歷史地位：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。牛頓力學(xué)體系完成了人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上第一次理論大綜合。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(wàn)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)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(ài)因斯坦背景：19世紀(jì)的物理學(xué)領(lǐng)域，以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)，形成了完整的理論體系。19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(guò)程中發(fā)現(xiàn)的。誕生：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。德國(guó) 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)發(fā)展：德國(guó)愛(ài)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。法國(guó)德布羅意：1923年物質(zhì)波理論。奧德物理學(xué)家：數(shù)年后建立量子力學(xué)。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(duì)論的建立愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論狹義相對(duì)論廣義相對(duì)論創(chuàng)立1905年論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)1916年內(nèi)容時(shí)間和空間都與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)。時(shí)間和空間隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間是彎曲的，空間結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量和分布情況，空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場(chǎng)強(qiáng)度。意義打破絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間，但不是牛頓力學(xué)對(duì)全盤(pán)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)系的重要思想牛頓力學(xué)體系、狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)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(duì)論牛頓宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律狹義相對(duì)論打破絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間，牛頓力學(xué)是相對(duì)論的一種特例。但不是牛頓力學(xué)對(duì)全盤(pán)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(duì)論與廣義相對(duì)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(duì)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)體系意義：對(duì)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(shuō)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。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(lèi)思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對(duì)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。相對(duì)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(wàn)有引力定律）普朗克量子理論愛(ài)因斯坦相對(duì)性原理、光速不變?cè)硐鄬?duì)論（狹義、廣義）