1、第四单元近代以来世界的科学发展历程【分析与思考】本单元主要讲述了近代以来世界自然科学的发展概况：文艺复兴以来，由于人的思想从宗教束缚中解放出来，重视实践和理论的结合，促进了科学技术的迅速发展，尤其是欧洲的自然科学取得了巨大成就，在数学、生物学、物理学、化学等众多领域，理论研究取得了很多划时代的成果。科学技术发展对近代历史发展巨大的推动作用及其发展的三个主阶段及其特征。1、原因：文艺复兴后，促进近代科技迅速发展的风气是面向现实世界、重视实践。2、表现：人类社会先后开始在18世纪中期进入蒸汽时代(19世纪三四十年代，人类进入蒸汽时代)，19世纪晚期步入电气时代，20世纪末跨入信息时代(其标志是互联
2、网的出现)。第11课物理学的重大进展【课前导学】一、“经典力学”把握两点1、伽利略经典力学奠基：背景：文艺复兴运动的扩展和人的思想解放。贡献：认为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；对哥白尼学说的传播和天文学的发展作出了重要贡献。2、牛顿创立经典力学：特征：注重实验；数学化。经典力学成熟：自然哲学的数学原理出版。意义：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；经典力学体系建立标志近代科学的形成。二、“相对论的创立”把握三点1、背景：“物理学危机”即X射线、放射性和电子的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。2、内容：狭义相对论：物体运动
3、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。广义相对论：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。3、意义：它否定了经典力学的绝对时空论，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；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”把握三点1、背景：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。2、诞生、发展和量子力学：诞生：普朗克提出物质的辐射能不是
4、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倍跳跃式地变化。发展：玻尔创立了原子结构理论；爱因斯坦利用它成功地解释光电效应出现的现象及光的本质；海森伯、薛定谔等创立物理波理论。量子力学：研究微观世界粒子运动规律。3、影响：在量子论基础上发展起来的量子力学，极大地促进原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。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。【整合拓展】一、经典力学1、伽俐略：地位：被誉为近代科学之父、经典力学奠基者；贡献：外力不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因；证明物体下落速度与物体的质量无关，推翻了亚里士多德提出的“物体下落速度与质量成正比
5、”的学说；利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。伽俐略被称为“天上哥伦布”，即发现新宇宙。(哥伦布发现新大陆)哥白尼：地位：近代天文学奠基人。他建立新宇宙体系日心体系，即太阳居于宇宙中心静止不动，而包括地球在内的各行星都绕太阳转动。代表作：天体运行论；马丁路德把它叫做“想要把天文学这门学科弄颠倒的蠢人”。2、牛顿：1687年在自然哲学的数学原理一书中提出物体运动的三大定律和万有引力定律等。海王星的发现就是最成功范例的证明。物体运动三大定律指惯性定律、比例定律、作用力与反作用力定律。经典力学：两大特征：注重实验、数学化；意义：标志经典力学形成，即近代科学的形成。其他成就：数学：发明了微积分(
6、德国有莱布尼茨)；天文：发现太阳光的光谱，发明反射式望远镜。1689年：英国颁布权利法案；中俄签订尼布楚条约。牛顿的力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代。二、相对论的创立1、内容：“狭义相对论”：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加；同时，时间和空间则会随着物体运动速度的变化而变化，即发生“尺缩效应”和“钟慢效应”。“广义相对论”：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。即时空会发生“空间折叠”。 两个基本原理：相对性原理和光速不变原理。2、意义：否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的本质属性，为人们提供了辩证地
7、看待世界的途径。将牛顿力学概括在相对论力学之中。双生子佯谬：一对双生子A和B，A在地球上，B乘火箭去做星际旅行，经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断言，二人经历的时间不同，重逢时B将比A年轻。“双胞胎以不同速度衰老，平行线可以交叉”。哥白尼、牛顿、爱因斯坦理论的共同之处是改变了人类对自然界的认识。三、量子论的诞生与发展1、普朗克量子假说：目的：为解决热辐射理论上的疑点。内容：物体在发射辐射与吸收辐射时能量的交换或变化，是以不连续的方式进行的，是以一定数量的整数倍跳跃式变化的。2、支持：爱因斯坦利用它成功解释了光电效应；丹麦波尔提出了有关原子的量子理论。量子力学建立时间：20C30年代。3、影响：相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化，共同奠定了近代物理学的基础。近代科学兴起与发展的原因：物质基础：新兴资本主义生产发展；思想基础：文艺复兴、启蒙运动等思想解放与进步；政治保障、政策：资产阶级革命巩固和发展了资本主义生产方式，确立了资产阶级文化。一些国家实行保护和鼓励科学发展的政策；个人因素：科技工作者追求真理、捍卫科学的勇气，潜心研究、求真创新的科研态度。