物理学的重大进展(精选7篇)

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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

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