11第11课 物理学的重大进展
人教版历史必修3《物理学的重大进展》教案
人教版历史必修3《物理学的重大进展》教案第11课物理学的重大进展【设镜亮标】1.了解伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献。
2.认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。
【自主研读】伽利略对经典力学的贡献——奠定基础（17世纪初）一、背景：1、不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生重要影响。
2、伽利略等人科学的研究方法。
二、伽利略的贡献：1、物理学——标志着近代物理学的开端（1）外力不是运动状态原因，只是运动状态原因。
（2）发现定律、匀速运动和匀加速运动定律等物理学定律。
（3）开创以为根据并具有近代科学。
2、天文学自制望远镜观测天体，证明哥白尼日心说正确性，从根本上动摇了宗教神学的理论基础牛顿对经典力学的贡献——建立（17世纪晚期）一、基础：伽利略的研究成果二、建立：1687年,《》，提出定律和定律（惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律）三、特点：为基础、为表达形式爱因斯坦的相对论（20世纪初）1、相对论和相对论物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增大，同时还会发生效应和效应。
2、意义1）物理学的一次重大革命2）否定经典力学；深刻揭示了时间和空间的；3）发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在中，推动物理学发展到新阶段。
量子论的诞生与发展（20世纪初）一、背景：1、19C末20C初，电子和放射性的发现，人们认识深入到2、微观粒子的运动不能用的理论来说明。
二、过程1、1900年，德国提出，宣告量子论的诞生。
2、爱因斯坦利用其解释了；丹麦提出有关原子的量子理论3、20C30年代，建立。
三、意义1、对的基本认识取得革命性进步，成为20世纪2、与一起构成基础。
3、开阔人们的视野，改变了认识世界的角度和方式。
讲解与探究一、经典力学的重要奠基者——伽利略1．背景：16世纪中期以来，受文艺复兴运动的影响，科学逐渐摆脱神学的束缚。
2．贡献（1）发现了自由落体定律等物理学定律。
（2）天文学贡献：用自制望远镜发现了许多星体，证明了“日心说”的正确性。
【整合】人教版历史必修三 第4单元《 第11课 物理学的重大进展》教案3
第四单元近代以来世界的科学发展历程单元设计文艺复兴以来，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。
在物理学、生物学、化学等众多领域，理论研究取得了很多划时代的成果。
本单元共分三课，为我们系统地介绍了近代以来自然科学在理论研究方面取得的划时代成果和人类社会的三次科技革命，及其对人类生活和社会进步的巨大作用。
第一课“物理学的重大进展”，主要内容包括伽利略在自然科学领域的重大贡献及其意义，经典力学的建立及其积极意义，相对论和量子论的主要内容。
第二课“破解生命起源之谜”，介绍生物学的进步及其影响。
第三课“从蒸汽机到互联网”，主要介绍三次科技革命的进程和对人类社会的影响。
在学习本单元过程中要突出了解这一时期科学家取得的重要成果以及对人类生活和社会进步的作用，同时也要关注这些科学巨匠勇于探索、执著追求的科学精神。
本单元的重点有：（1）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。
（2）简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。
（3）以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。
（4）知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
（5）以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。
第11课物理学的重大进展整体设计本节概述联合国大会指出“物理学是认识自然界的基础”“物理学是当今众多技术发展的基石”“物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础”，可见物理学在认识世界、改变人类社会、提高人的科学素质等方面有着重大的作用。
近现代物理学发展史是一部一代代物理学家精心实验观察、大胆质疑、开拓创新、发现真理、坚持真理、推动人类文明前进的历史。
伽利略以其勤奋、执著和智慧开创了科学实验的道路，开启了物理学的科学研究大门；牛顿站在巨人的肩膀上，集前人之大成奠定了经典物理学的基石；20世纪以相对论和量子力学为基础的现代物理学的发展，使人类的视野既深入到微观世界，又延伸到宇宙深处。
第11课 物理学的重大进展
（ 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。
课本习题提示
一、学思之窗：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，于 1905 年提出了狭义相对论和光速不变原理， 1916 年爱因斯坦完成了广义相对论的最终 形式。爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学， 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。
牛顿力学与爱因斯坦相对论之间的 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。相对论力学出现后，牛顿力 学并未失去光辉。当物体运动的速 度远远低于光速时，相对论力学定 律就趋近于牛顿的经典力学定律。
（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。
第11课 物理学的重大进展
一、经典力学 1.确立条件 2.确立：标志、内容、特征 3.地位和意义 二、相对论 1.创立背景
2.创立 3.主要理论：狭义相对论、广义相对论 4.意义 三、量子论 1.诞生背景 2.诞生与发展 3.更小的粒子，它把人类 引入研究物质的微观结构， 探索微观粒子奥妙的世界。 量子力学是研究微观世界粒 子运动规律的科学。
二、本课测评：相对论和量子 论发现人们日常经验之外的 宏观世界和微观世界的物质 运动规律，不仅推动了物理 学的进步，还大大开阔了人 们视野，改变了人们认识世 界的角度和方式。
高中历史必修3第11课《物理学的重大进展》练习题与答案
高中历史必修3第11课〔物理学的重大进展〕练习题与答案高考资料〔重点讲解〕经典力学体系的建立、特点和历史地位经典力学是物理学中开展较早的一个分支。
古希腊著名的哲学家亚里士多德曾对“力和运动〞提出过许多观点，他的著作一度被当作古代世界学术的百科全书，在西方有着极大的影响，以致他的很多错误观点在长达2022年的岁月中被大多数人所接受。
16世纪以后，人们开始通过科学实验，对力学现象进行X的研究。
许多物理学家、天文学家如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒等，做了很多艰巨的工作，力学逐渐摆脱传统观念的束缚，有了很大的进展。
英国科学家牛顿在前人研究和实践的根底上，经过长期的实验观测、数学计算和深刻思考，提出了力学三大定律和万有引力定律，把天体力学和地球上物体的力学统一起来，建立了系统的经典力学理论。
产生的原因是受到文艺复兴运动的影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来，进入到实验科学的时代。
以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论根底。
17世纪英国资本主义经济的迅速开展。
工场手工业时期经济上的需要。
经典力学的重要奠基者──伽利略的主要奉献是觉察落体定律，为经典力学的建立奠定了根底。
制造天文望远镜觉察许多星体，证明了哥白尼“日心说〞的正确性。
开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，标志着物理学的真正开端，被誉为“近代科学之父〞。
经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律〔惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律〕。
〔自然哲学的数学原理〕一书的出版标志着经典力学的成熟。
其显著特征之一是注重实验，之二是它的数学化。
经典力学的建立，凝聚着许多科学家的心血，牛顿〔微积分的创立者之一〕则是其中的集大成者，故经典力学又称牛顿力学。
牛顿力学是经典物理学和天文学的根底，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论根底。
牛顿力学的创立标志着人类科学时代的开始。
牛顿力学和热学的应用，引发了以英国工业革命为起点的第—次技术革命，使人类社会进入蒸汽时代。
2020年春高一历史人教版必修3课后练习题：第11课 物理学的重大进展
物理学的重大进展基础达标1．菲利普·费尔南德兹·阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“每一种现象都带有欺骗性。
物质和能量可以相互转换。
双胞胎以不同的速度衰老。
平行线可以交叉。
光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙”。
这位科学家是( )A．伽利略B．达尔文C．牛顿D．爱因斯坦2．当说明人们所能感知的宏观世界的牛顿理论，在这两个极端(巨视和微观)的世界里失灵时，这两种理论便取而代之，并在各自管辖的领域给出了极完美的解释。
“这两种理论”是指( )A．经典力学细胞学说 - B．相对论量子论C．万有引力相对论D．量子论细胞学说3．20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是( )A．普朗克B．麦克斯韦C．玻尔D．爱因斯坦4．经典物理学所面临的危机，终于在20世纪初被物理学发展史上的两场伟大的革命所解决。
这两场革命使人类( )A．拥有了研究宏观世界和微观世界的理论体系B．放弃了经典物理学的思想方法和科学理论C．否定了此前物理学取得的一系列成果D．转变了人们的思维方式和社交方式5．“就人类文明史而言，它成就了英国工业革命，在法国诱发了启蒙运动和大革命。
迄今为止，还没有第二个重要的科学和学术理论，取得过如此之大的成就。
”“它”指的( ) A．哥白尼的“日心说”B．牛顿的力学理论体系C．达尔文的进化论D．法拉第的电磁感应现象6．大型历史纪录片《大国崛起》中有这样一段解说词：“300年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，‘水为什么往低处流，太阳为什么升起落下’这些今天看来简单至极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。
”这些“当时却是根本无法认识和把握的”问题，终于被人类破解得益于( )A．牛顿的经典力学B．普朗克的量子论C．达尔文的进化论D．爱因斯坦的相对论7．“这些哲人(指启蒙思想家)受被牛顿证实的万有引力定律的影响很大，相信存在着不仅控制物质世界、而且控制人类社会的自然法则。
第11课物理学的重大进展
第11课物理学的重⼤进展第四单元近代以来世界的科学技术发展历程第11课物理学的重⼤进展【2012江苏⾼考历史科考试说明】1、伽利略、⽜顿对经典⼒学创⽴所作的贡献2、经典⼒学在近代⾃然科学理论发展中的历史地位3、爱因斯坦的相对论4、量⼦论的诞⽣与发展⼀、近代以来物理学取得重⼤进展的主要原因1、经济上：资本主义的发展提供了物质基础2、政治上：资本主义制度相继确⽴与资产阶级政府对科技的重视3、思想上：⽂艺复兴和启蒙运动解放了思想4、科学家的不懈努⼒⼆、近代以来物理学的第⼀个重⼤成果——经典⼒学的建⽴（也称⽜顿⼒学、⽜顿经典⼒学）1、经典⼒学的重要奠基者——意⼤利科学家伽利略（1）伽利略的主要贡献①证实外⼒只是改变运动状态的原因，⽽不是维持运动状态的原因；②发现⾃由落体定律；③创⽴近代科学研究⽅法 (即：以实验为基础、以数学为表达形式的研究⽅法)④发明天⽂望远镜并发现许多星体，证明哥⽩尼“⽇⼼说”的正确性（2）伽利略研究成果的意义为经典⼒学的创⽴和发展奠定了基础，标志着物理学的真正开端。
2、经典⼒学的建⽴者——英国科学家⽜顿（1）经典⼒学建⽴的标志——1687年⽜顿发表《⾃然哲学的数学原理》（2）经典⼒学体系的组成部分：物体运动三⼤定律、万有引⼒定律、物理学的⼀些基本概念（3）经典⼒学体系的特征——以实验为基础、以数学为表达形式3、⽜顿经典⼒学建⽴的影响（1）意义（即：经典⼒学在近代⾃然科学理论发展中的历史地位）①⽜顿⼒学是⼈类对⾃然规律的第⼀次理论性概括和总结，它以实验为基础、以数学为表达形式，它是近代⾃然科学理论体系中最先成熟和完善的核⼼理论体系。
②⽜顿⼒学的创⽴标志着近代科学的形成。
③经典⼒学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。
正是根据万有引⼒定律，⼈们发现了海王星、冥王星等。
（即：经典⼒学具有科学性和预见性，为海王星和冥王星的发现提供了科学依据。
）（2）局限性⽜顿⼒学以绝对的时空观为基础，只适⽤于⽇常⽣活中常见的宏观世界物体的低速运动，却⽆法解释微观粒⼦的⾼速运动。
人教版高中历史必修三第四单元第11课物理学的重大进展练习1
选择题爱因斯坦预言，遥远的星光掠过太阳表面，将会发生1．7秒的偏转。
1919年5月25日的日全食给人们提供了一次观测机会。
汤姆逊称赞道“爱因斯坦发现的不是一个小岛，而是整整一个科学思想的新大陆”。
爱因斯坦发现的“新大陆”是指A. 万有引力定律B. 狭义相对论C. 广义相对论D. 光电效应【答案】C【解析】1916年，爱因斯坦建立了广义相对论，他认为现实空间不是平坦的，而是弯曲的，物体使周围时空弯曲，这种弯曲可使从它旁边经过的光线改变路径。
根据材料可知1919年5月25日的日全食给人们提供的这次观测机会，验证了爱因斯坦预言的准确性。
结合所学可知，相对论打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的新途径。
所以汤姆逊称赞道“爱因斯坦发现的不是一个小岛，而是整整一个科学思想的新大陆”，故C项正确。
万有引力定律是17世纪牛顿提出。
狭义相对论主要是指时空的相对性。
光电效应是指当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象。
ABD三项与题意不符，故ABD三项错误。
选择题1919年11月8日，《泰晤士报》发表了一篇论述革命的文章，标题为“科学革命：爱因斯坦挑战牛顿、杰出物理学家的观点”。
《泰晤士报》论述的“科学革命”A. 构成了现代物理学的基础B. 否定了经典力学体系C. 建立在量子论的基础之上D. 得到了人们一致认可【答案】A【解析】根据材料和所学知识可知，20世纪初，爱因斯坦提出相对论，它是对牛顿力学的继承和发展，成为现代物理学的支柱之一，故A项正确。
爱因斯坦相对论是对牛顿力学的继承和发展，故B项错误。
量子理论是现代物理学的支柱之一，它是由普朗克提出的，与材料不符，故C项错误。
爱因斯坦相对论提出时，并没有得到了人们一致认可，而是随着科技进步，逐渐被人们接受，故D项错误。
选择题相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。
它的创立者是A. 普朗克B. 达尔文C. 牛顿D. 爱因斯坦【答案】D【解析】20世纪初，德国物理学家爱因斯坦创立相对论，相对论的创立推动了整个物理学理论的革命，故D项正确。
教材解析：必修3第11课 物理学的重大进展
教材解析：必修3第11课物理学的重大进展一、学法指导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》。
人教版高中历史必修三第11课物理学重大进展
②我万还有没引有力发定现律。：我万所有以引有力这定样律的(开成普就勒，研是究，
因自己为创我立站的在微巨积分人做的计肩算工膀具上) 的缘故。
(4)影响:
①标志着近代科学的形成; ②理论的科学性和预见性;
③使人类获得了用理性解决问题的自 信，促进了启蒙运动的发展，促进了 人类的思想解放; ④促进英国工业革命产生。
1.背景：
①19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现 ②实验表明微观粒子的运动不能用经典力学 的理论进行描述
2.诞生： 1900年，德国普朗克提出量子假说 3.发展：
（1）爱因斯坦利用量子理论解释光电效应 （2）波尔提出有关原子的量子理论
4.建立： 20世纪30年代，一门新的物理学
分支---量子力学建立起来
经典力学与中世纪的自然观和方法论相 比，最显著的特征是
①注重实验 ③体现微观世界
A ②数学化 ④经验法
A. ①② C. ②③
B. ①景： “物理学危机” 2.内容： 狭义相对论和广义相对论
爱因斯坦（1879-1955）
1905-1915年提出了相 对论，发展了牛顿力 学。
物理学的曲折发展
“落体的速度与重量成正比”
古希腊科学家 亚里士多德
“物体从来都是静止的，除 非你用力推它才开始运动”
“两个铁球同时落地！”
有人记载伽利略曾在 意大利比萨斜塔上作过自 由落体的实验。结果两个 重量相差10倍的球同时落 地，证明了亚里士多德的 观点是错误的。
一. 经典力学
1.经典力学的奠基者----伽利略 (1)背景： 物质条件：资本主义的发展 思想条件：文艺复兴运动的影响
物体运动三大定律和万有引力定律 (3)显著特征:
第11课 近代物理学的重大进展
19世纪物理学研究不断发展
经典力学无法解释高速运动微观粒子发生的现象
导 致
物理学危机
和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了
四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。而且，就是这
样一位光彩夺目的人物，在整个中小学时代却常常被斥为“生性孤
僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉。想入非非”。中学毕业
前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成”，勒令他退了学。16岁
那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、数学成绩很好，但由于
需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。第二年进入大学后，
在四年大学生活中，他仍然不是“好学生”：曾被数学教授称为
“懒狗”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适
宜学物理而应当改行。大学毕业时几位同窗好友都留校当了助教，
牛顿（英）
从经典力学发展到相对论、量子 论（19世纪末～20世纪初）
利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人 证实了哥白尼“日心说”的正确性
哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的 理论基础，标志着近代科学革命开始。
“从此自然科学便开始从神学中解放出来”，“科 学的发展从此便大踏步前进”（恩格斯《自然辩证法》）
人们争相传颂： “哥伦布发现了 新大陆，伽利略 发现了新宇宙”。
英国在1987年发行了一套纪念牛顿
的
出版300周年的邮票，
其中一枚是关于
定律的。
图中的苹果大家都知道是万有引 力的象征。苹果内的几何图是什 么意思呢？
在《自然哲学的数学原理》中， 牛顿用来证明球形天体对球外一质 点的引力等效于球的全部质量集中 于球心时，用了一幅几何图，这一 点对于确定万有引力与距离成平方 反比关系是很重要的 。
第11课 物理学的重大进展
(5)主观:科学家群体的不懈努力。
探究主题3 相对论与经典力学的关系——时空观念、历史解释 材料 爱因斯坦的相对论产生了重大影响,该理论表明宇宙有一个空间和 时间的结构。根据这一理论,将时间和空间说成是绝对的是没有意义的,因 为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。也就是说,对于测 量者来说,空间和时间是相对的。对于门外汉来说,这些观点——通常用不 能理解的数学公式解释——表明科学已经达到了能够被人类所知的界限。
随堂训练
即学即练·学以致用
一、选择题
1.有位科学家素有“近代力学之父”和“现代科学之父”之美誉,他以系统 的实验和观察推翻了纯属思辨传统的自然观,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。此科学家( ) A.改变了亚里士多德以来的运动观念 B.构建起完整的经典力学理论体系 C.深刻揭示了时间和空间的本质属性 D.成功解决了热辐射理论上的疑点
——[美]杰里·本特利、赫伯特·齐格勒《新全球史》
【问题】 (1)根据材料并结合所学知识,指出爱因斯坦的理论与牛顿力学理 论最明显的区别。 (2)根据材料并结合所学知识,说明爱因斯坦相对论与牛顿力学体系的关系。
【解读】爱因斯坦提出的相对论否定了经典力学的绝对时空观,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,发展了牛顿力学。 【结论】 (1)牛顿力学理论的时空观‘是绝对的,爱因斯坦的时空观是相 对的。 (2)相对论一方面否定了牛顿力学的绝对时空观,揭示了时间和空间的本 质属性;另一方面也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,把物 理学推进到一个新的高度。
高中历史 第四单元 第11课 物理学的重大进展课件 新人教版必修3
爱因斯坦
普朗克
天主教宣扬只有地球有天体 绕着转动，地球是中心。
哥白尼提出日心说，掀起天文学 的革命
哥白尼（1473--1543）
信奉“日心说” 的布鲁诺(1548-1600)被教会以火刑 处死。
近代科学开端的标志： 天文学革命
近代科学正式形成的标志： 经典力学体系的建立
一、经典力学:近代
1、背景：
伽利略曾在 意大利比萨斜塔 上作过自由落体 的实验。结果两 个重量相差10倍 的球同时落地， 从而证明了亚里 士多德的观点是 错误的。
2、伽利略：奠基者
（1）成就：
A 物理学：外力改变运动状态 自由落体定律 B 天文学：自制望远镜，证实“日心说”
C 开创近代科学研究方法：观察实验、逻辑论证。 （2）意义： ①开创近代科学 ②为经典力学的创立和发展奠定了基础。
量子力学和狭义相
对论结合形成原子 核物理学，爱因斯 坦于20世纪初提出 质量能量公式 E=MC2，为核能的 开发提供了依据。
阅读课文，思考：图中人物分别是谁？他们对近 代物理学的发展所作出的最重大贡献分别是什么？
伽利略
牛顿
爱因斯坦
普朗克
为经典力学 形成经典 提出相对论， 提出量子假说、 奠定基础 力学体系 发展牛顿力学 量子论诞生
2、成就：
A、狭义相对论 B、广义相对论
3、相对论和经典力学的关系
（1） 并非全盘否定牛顿力学。 （2） 牛顿力学：宏观物体低速运动规律， 狭义相对论：宏观物体高速运动的客观规律，继承发展。 （3）牛顿力学是相对论的一种特例（低速状态）
经典力学 狭义相对论 广义相对论
爱因斯坦关于相对论的比喻
为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱 因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个 比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳 荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉 得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉 上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就 是我的相对论内容。”
高三人教版必修三第四单元第11课物理学的重大进展教学设计
-选择一个物理学家，如爱因斯坦、普朗克等，研究他们的生平和科学贡献，制作成PPT，下节课向同学分享。
4.创新思维训练：
-针对本节课所学的物理学重大进展，提出一个创新性的问题，并尝试用所学知识进行解答。
-探讨物理学的发展对人类文明进步的影响，以及对未来社会发展的潜在贡献。
-倡导严谨、求实的科学态度，培养学生诚实守信、尊重客观规律的价值观。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
在本节课的导入阶段，我将采用以下方法引导学生进入新课的学习：
1.提问法：向学生提问：“同学们，你们知道物理学的发展历程吗？有哪些重要的里程碑？”通过这个问题，引导学生回顾已学的物理学知识，为新课的学习做好铺垫。
3.强调物理学在现代社会中的重要作用，提高学生的社会责任感和使命感。
4.培养学生严谨、求实的科学态度，使学生认识到科学研究中诚实守信、尊重客观规律的重要性。
5.倡导合作、互助、共享的团队精神，培养学生关爱他人、乐于助人的品质。
二、学情分析
本章节的教学对象为高三学生，经过前两年的物理学习，他们已具备了一定的物理基础，掌握了基本的物理概念、原理和实验技能。在此基础上，学生对物理学的发展历程、重大进展有一定了解，但可能对一些深层次的物理原理和理论掌握不够扎实。此外，学生在科学思维能力、自主学习能力、合作能力等方面存在一定差异。
3.情感态度与价值观：强调物理学在人类文明进步中的重要作用，培养学生的责任感、使命感，引导学生树立正确的科学观。
五、作业布置
为了巩固本节课所学知识，提高学生的应用能力和思维能力，特布置以下作业：
1.基础知识巩固：
-完成课本第11课的相关习题，特别是涉及到经典力学、相对论、量子理论的基本概念和原理的题目。
2020届人教版高中历史必修3第四单元 第11课 物理学的重大进展材料解析
第11课物理学的重大进展经典力学1．伽利略对物理学的贡献〔材料一〕外力是改变物体运动状态的原因：一个运动的物体假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度──这个条件只有在水平的平面上才有可能，因为假如在沿斜面运动的状况里，朝下运动则已经有了减速的起因。
由此可知，只有水平的平面上的运动才是不变的，运动既不会减小或减弱，更不会消灭。
──伽利略《关于两门新科学的对话》〔材料二〕加速度概念的确定：正如匀速运动被解释为相等时间中保持相等的速度，所以我们也可以用类似的方法，设想在一段相等的时间中，速度的增加并不会复杂，这样我们可以认为速度是平衡的、连续的变化着，在任意相等的时间间隔中，速度的增加总是确定的。
──伽利略《关于两门新科学的对话》【解读】《关于两门新科学的对话》是伽利略关于自然运动科学和材料强度科学的一部重要著作，为物理学的发展作出卓越的贡献。
伽利略对于力学的研究，在他的科学活动中占有极为重要的地位，他所建立的摆的定律、惯性定律、落体运动定律，以及对抛体运动的研究和他提出的相对性原理，奠定了动力学的重要基础。
以后经牛顿的发展完善，建立了现代经典力学的系统理论。
2．伽利略捍卫发展哥白尼的日心说〔材料〕萨：如果世界的中心确是所有天层以及星体（即行星）环绕运行的中心点，那就完全可以肯定，处于宇宙中心的是太阳，而不是地球。
因此，作为第一个普遍概念而言，中心的地点就是太阳的地点，而地球离开中心的距离就是它离开太阳的距离。
辛：你是怎样引申出行星环绕的中心是太阳而不是地球呢？萨：这是根据最明显，因而也是最具有说服力的许多观察而引申出来的。
在这些把地球从中心排除出去，而把太阳放在中心的观察中，一个最确实可靠的观察是，我们发现所有的行星在某一个时候靠近地球，而在另一个时候又距地球较远。
──《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》【解读】《关于托勒密和哥白尼两大世界体系对话》一书，是伽利略天文学研究成果总集。
安徽省长丰县实验高级中学高中历史三复习教案：第11课物理学的重大进展
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.”
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.
教学重、
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。
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、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。
人教版历史必修三：第11课《物理学的重大进展》ppt课件
C.达尔文
【解析】选B。本题考查学生再认再现能力。 1687年,牛顿出版
了著名的力学著作《自然哲学的数学原理》,建立起一个完整
的力学体系。
2.(2013·天津学业水平测试)经过科学家的计算,1846年人们 终于发现了海王星。其计算的理论依据是( A.哥白尼“日心说” C.牛顿万有引力定律 )
B.伽利略自由落体定律 D.爱因斯坦相对论
第四单元 近代以来世界的 科学发展历程
第11课 物理学的重大进展
1.通读课文,勾画并记忆以下知识点： (1)伽利略的物理学成就和牛顿创立经典力学体系。 (2)相对论的提出及其对的建立。 (4)重点掌握相对论和量子理论对物理学的发展。
2.在掌握近代以来世界科学发展脉络的基础上,探究思考：
二、相对论的创立
1.背景：19世纪,经典力学面临着挑战。 爱因斯坦 提出。 2.创立：20世纪初的德国物理学家_________ 3.内容： 质量 会随着物体运动速度增大 (1)狭义相对论：物体运动时,_____ 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。
(2)广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情
系,即经典力学体系,标志着近代科学的形成和人类科学时代的
开始。 (3)牛顿力学和热学引发了第一次工业革命,使人类社会进 入“蒸汽时代”。 (4)牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,为法国 启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础;打击了神学,促进人 类思想不断解放。
主题二
20世纪初物理学的发展
【探究讨论】 材料一 17世纪牛顿创立的经典力学符合人们的日常经验,也
【解析】选B。材料表明的是潮汐现象,是由天体引力所致。近 代经典力学体系包含了万有引力定律,能对这一自然现象作出 科学解释。
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(2)意义:
①把地球上物体的运动和天体 的运动概括到同一个理论 中，形成以实验为基础、 以数学为表达形式的牛顿 力学体系，即经典力学体 系。 ②海王星的发现证明了牛顿理 论的预见性、科学性。 ③标志着近代科学的形成，推 动了物理学的发展。
然而，科学总是向前 发展的。20世纪初，在 牛顿经典物理学达到顶 峰，形成一种权威的时 候，科学上一系列无法 解释的现象越来越需要 科学本身的发展来解决。
2.牛顿及其创立的经典力学体系
(1)牛顿的成就
代表作：《自然哲学的数学原理》 物体运动三大定律；万有引力定律；
2.牛顿及其创立的经典力学体系
(1)牛顿的成就
①牛顿第一定律（惯性定律）：每个物体继续保持 其静止或沿一直线作等速运动状态，除非有力加 于其上迫使它改变这种状态 ②牛顿第二定律（加速度定律）：运动的改变和所 加的动力成正比，并且发生在所加力的那个直线 方向上 ③牛顿第三定律（作用与反作用定律）：每一个作 用总有一个相等的反作用和它相对抗 ④万有引力定律：任何物体都有吸引力，两个物体 之间吸引力的大小，与它们的质量的乘积成正比， 而与它们中心之间的距离的平方成反比，并作用 于两个物体的连线方向上
物体越重，下落速度越快。 必须有力作用在物体上，物体才能运动， 没有力的作用，物体就会静止。 伽利略通过观察、实验：发现自由落体 定律；证实如果运动物体不受阻碍，它将 速度保持不变地持续运动下去。
哥白尼提出“太阳中心说”从根本上动摇了 宗教神学的理论基础
伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜
伽 利 略 的 手 稿
2.知道相对论、量子论的主要内容，认识 其意义
一:经典力学 1.伽利略：近代物理学之父 (1)16世纪后物理学发展的原因： 1、文艺复兴、宗教改革不仅解放思想，也对科学研 究产生影响。
2、资本主义的发展提供了物质基础。 3、科学家勇于探索的精神。
一:经典力学 1.伽利略：近代物理学之父 (2)古希腊`亚里士多德的物理学理论
7、下列表述不正确的是：
A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础 B、经典物理学适用的主要是日常生活中的物理现象 C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的 D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的 进步
8、 最早提出量子假说的物理学家是 A、普朗克 B、牛顿 C、爱因斯坦 D、玻尔 9、关于爱因斯坦的相对论和牛顿力学的关系，比较准确的 说法是 A、前者否定了后者 B、前者概括了后者 C、前者解释了后者 D、前者融化了后者 10、相对论的主要内容不包括 A、时间和空间是绝对不变的 B、时间和空间随着物质的运动而变化 C、物质的质量随着物质的运动而变化 D、质量和能量是可以互相转化的
望远镜（天文方面）
注重科学研究方法
证明哥白尼的“日心说”的正确性
标志着物理学的真正开端
牛顿
《自然哲学的数学原 标志着近 标志着牛顿力学体系的形成 理》（物体运动三大 代科学的 (即经典力学体系的形成) 定律和万有引力定律） 形成
爱因 斯坦 普朗 克
相对论（狭义、广 义）、
P56页。（否定了••••••揭示 了••••••发展了••••••推动 ••••••）
相对论的基本观点
爱因斯坦认为，时间和空间都是物质存在的 形式，随着物质运动速度变化而变化，时间、空 间、运动、质量是相对的，可以互相转化-----
物理学发展的过程
经典力学 经典力学奠 从经典力学发展到相对 建立者 论、量子论 基者 （17世纪 （17世纪初） 晚期） （19世纪末～20世纪初） 爱因斯坦（德） 普朗克（德）
伽利略（意）牛顿（英）
物理学发展过程中的主要成就及意义
科学 家 伽利 略 主要成就 落体定律 意义 为经典力学的创立和发展奠定基础
伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯 1633年，罗马召令伽利略到罗马受审。伽利略受审近300年后， 即1928年，罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的审判是错误 的 。
大自然和它普波
哥白尼提出了一个太阳系结构假说；伽利略发现了地上 物体运动的一些基本规律，以观察事实支持了哥白尼；开普 勒发现天空中行星运动的情况，但认为是像磁石那样维持运 动的；而牛顿则把他们的所有伟大成就统一起来了，他不仅 回答了物体如何运动的问题，而且回答了物体按什么规律运 动的问题。 －王鸿生 《世界科学技术史》
用牛顿力学算出了一 颗未知行星的位置。1781 年天王星被发现，科学家 用牛顿力学计算它的轨道， 可是计算结果总是同观测 纪录不大相符。经反复核 算，观测无误。那问题是 否出现在牛顿力学上面？ 法国的勒维列和英国的亚 当斯坚信牛顿力学的正确， 大胆猜想计算结果之所以 不理想，
是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作 用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。 1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望远镜对准勒 维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。牛顿力学又创 造了新的奇迹。 有了牛顿力学，秀才不出门，能知地球事，能知天上事。牛顿力学创造 的一次又一次奇迹，使科学享有崇高的威望。
很抱歉推翻了您的理论
爱因斯坦曾说道：“牛顿先生， 很抱歉推翻了您的理论，不过您的 成就是您那个时代一个人的智力和 创造力所能达到的颠峰，您所创造 的许多观念直到今日都仍在引导我 们的物理思维。虽然我们知道，当 我们对宇宙万物有了更深入的了解 以后，这些观念将会被一些更抽象 的新观念所取代。”
也许将来某一天，会有一位少 不更事的科学家说道：“爱因斯坦 先生，很抱歉推翻了您的理论，不 过您的成就是您那个时代一个人的 智力和创造力所能达到的颠峰…… ”
1609年，伽利略创制了天文望远镜。他 观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅 月面图。
(3)伽利略的成就
①物理学：发现自由落体定律， 外力只是改变运动状态的原因 ②天文学：利用望远镜观察天体 并取得大量成果第一人 证明了哥白尼“日心说” 的正确性
(4)意义:
开创了以实验科学为根据并具有严密逻辑体 系的近代科学,为经典力学的创立奠定基础
二、相对论的创立 1.背景：经典物理学的危机
牛顿力学认为存在绝对静止和 绝对时间，但到19世纪，无法 解释研究中遇到的一些新问题。 2、过程 （1）1905年提出狭义相对论； （2）1916年，完成广义相对论的最终形式。 3、意义 （1）物理学领域的一次重大革命(否定？揭示？)；
（2）发展了牛顿力学。
用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。长期以来到，人们一直认为 彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿说，既 然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算 出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此 预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49 岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果 然如期出现，并被命名为哈雷彗星。牛顿力学剥掉了彗星的神秘外衣， 对它的运行作出了科学预见，这是一个奇迹。
P57页。（弥补了••••••推动 了••••••开阔了••••••改变了 •••••• ）
现代物理 学的基础
量子论
1、经典力学的奠基者
A.伽利略
B.牛顿
C.爱因斯坦
D.普朗克
2、近代科学形成的标志是 A、 “日心说”的提出 B、 “地心说”的提出
C、牛顿力学体系的建立 D、落体定律的提出 3、20世纪初物理学思想的一场重大革命是指 A.万有引力定律的提出 C.电子的发现 B.发射现象的发现 D.相对论的提出
三、量子论的诞生与发展
1、背景
19世纪末20世纪初，微观粒子的运动不能用经典
力学的原理说明 2、诞生 1900年，普朗克提出量子假说，宣告量子论诞生
3、发展
(1)爱因斯坦成功解释光电效应； (2)玻尔提出有关原子的量子理论； (3)20世纪30年代，量子力学建立。
1858-1947
4、意义：
（1）量子论是人类对微观世界的基本认识取得革 命性的进步,与相对论一起,构成了现代物理学的 基础。 （2）相对论和量子论发现人们日常经验之外的宏 观世界和微观世界的物质运动规律，不仅推动 了物理学的进步，还大大开阔了人们视野，改 变了人们认识世界的角度和方式。
狭义相对论发表100周年，
也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，
但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。
2005世界物理年
红色——代表过去 蓝色——代表未来 黄绿——表连结过 去到未来
对物理学家而言，这个标 识象征的是光锥；对一般大众 而言常被看成是沙漏，象征着 爱因斯坦在时间相对性上渊博 的见解及洞察力。
第四单元 :近代以来世界的 科学发展历程
单元结构 第11课:物理学的重大发展 －近现代的物理学革命 第12课:破解生命起源之迷 －近代生物学的创立 第13课:从蒸汽机到互联网 －三次工业革命及其社会影响
第11课 :物理学的重大进展
课程标准的内容 1.了解经典力学的主要内容，认识其在自 然科学理论发展中的历史地位
4、海王星的发现是根据：
A、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测 C、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示 5、现代物理学的基础是： A、牛顿力学 B、相对论
C、量子假说
D、量子理论、相对论
6、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命 ，主要是因为： ①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非 绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性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、①②④