歷史 專題七 近代以來科學技術的輝煌 一 近代物理學的奠基人和革命者 人民版必修3

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1、專題七近代以來科學技術的輝煌專題七近代以來科學技術的輝煌一一 近代物理學的奠基人和革命者近代物理學的奠基人和革命者專題七近代以來科學技術的輝煌專題七近代以來科學技術的輝煌情境導入情境導入為慶祝英國皇家學會成立為慶祝英國皇家學會成立350周年周年，皇家學會皇家學會把一部分科學著作原稿的電子版上傳到網(wǎng)上把一部分科學著作原稿的電子版上傳到網(wǎng)上，這其中就包括威廉這其中就包括威廉斯蒂克利于斯蒂克利于1752年出版的年出版的關于牛頓生活的回憶錄。在這本關于牛頓生活的回憶錄。在這本180多頁的回多頁的回憶錄手寫本里憶錄手寫本里，斯蒂克利還原了牛頓與他院斯蒂克利還原了牛頓與他院子中的蘋果樹的故事。事實上子中的

2、蘋果樹的故事。事實上，那個被后人，那個被后人廣為贊譽的蘋果根本就沒有砸中牛頓。廣為贊譽的蘋果根本就沒有砸中牛頓。牛頓受到蘋果落地的啟發(fā)提出了什么理論？這一理論與經(jīng)典牛頓受到蘋果落地的啟發(fā)提出了什么理論？這一理論與經(jīng)典力學體系之間是什么關系？力學體系之間是什么關系？專題七近代以來科學技術的輝煌專題七近代以來科學技術的輝煌課標導航課標導航課課程程標標準準1.了解經(jīng)典力學的主要內容，認識其在近代自然科學了解經(jīng)典力學的主要內容，認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位。理論發(fā)展中的歷史地位。2知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。學學習習導導航航1.了解經(jīng)

3、典力學、量子論和相對論創(chuàng)立的有關史實。了解經(jīng)典力學、量子論和相對論創(chuàng)立的有關史實。2理解經(jīng)典力學、量子論和相對論的主要內容和重理解經(jīng)典力學、量子論和相對論的主要內容和重大影響。大影響。3認識相對論和經(jīng)典力學之間的關系和物理學理論認識相對論和經(jīng)典力學之間的關系和物理學理論創(chuàng)新的源泉和方法。創(chuàng)新的源泉和方法。專題七近代以來科學技術的輝煌專題七近代以來科學技術的輝煌一、認識史上的飛躍一、認識史上的飛躍1.時代背景時代背景(1)在中世紀的歐洲，亞里士多德的學說長期被教會奉為在中世紀的歐洲，亞里士多德的學說長期被教會奉為教條。教條。(2)伽利略創(chuàng)立伽利略創(chuàng)立_定律定律,推翻了亞里士多德的學說。推翻了亞里

4、士多德的學說。自由落體自由落體2.經(jīng)典力學的建立經(jīng)典力學的建立(1)主要內容主要內容牛頓力學三定律：牛頓力學三定律：_、加速度定律、作用力、加速度定律、作用力和反作用力定律，構成了近代力學體系的基礎，成為整個和反作用力定律，構成了近代力學體系的基礎，成為整個近代物理學的重要支柱。近代物理學的重要支柱。牛頓用自創(chuàng)的微積分做計算工具，成功導出了萬有引力牛頓用自創(chuàng)的微積分做計算工具，成功導出了萬有引力定律。定律。(2)建立標志：建立標志：1687年，年，_的的出版。出版。慣性定律慣性定律自然哲學的數(shù)學原理自然哲學的數(shù)學原理3.經(jīng)典力學的影響與應用經(jīng)典力學的影響與應用(1)牛頓力學體系完成了人類對自然

5、界認識史上的第一次牛頓力學體系完成了人類對自然界認識史上的第一次_大綜合。大綜合。(2)使力學和天文學在理論上達到相當完備的程度，并得到使力學和天文學在理論上達到相當完備的程度，并得到應用和驗證。應用和驗證。(3)根據(jù)萬有引力定律準確算出了地球的平均密度和扁平率。根據(jù)萬有引力定律準確算出了地球的平均密度和扁平率。(4)正確解釋了潮汐的成因。正確解釋了潮汐的成因。(5)利用萬有引力定律，科學家發(fā)現(xiàn)了海王星。利用萬有引力定律，科學家發(fā)現(xiàn)了海王星。理論理論二、驅走烏云的太陽二、驅走烏云的太陽1.量子理論的誕生量子理論的誕生(1)19世紀末，物理學家定義了一種理想物體世紀末，物理學家定義了一種理想物體

6、黑體，作黑體，作為熱輻射研究的標準物體。為熱輻射研究的標準物體。(2)1879年，奧地利物理學家斯蒂芬通過實驗發(fā)現(xiàn)了黑體輻年，奧地利物理學家斯蒂芬通過實驗發(fā)現(xiàn)了黑體輻射的總能量與其溫度之間的定量關系。射的總能量與其溫度之間的定量關系。(3)1900年，德國物理學家年，德國物理學家_提出了著名的提出了著名的_概念，概念，關于正常光譜能量分布定律的理關于正常光譜能量分布定律的理論論的發(fā)表標志著量子理論的誕生。的發(fā)表標志著量子理論的誕生。普朗克普朗克量子量子2.量子力學的建立量子力學的建立(1)1905年，年，_把普朗克的量子理論推廣到光學把普朗克的量子理論推廣到光學中，成功解釋了光電效應。中，成功

7、解釋了光電效應。(2)1923年，法國物理學家德布羅意又提出物質波理論，認年，法國物理學家德布羅意又提出物質波理論，認為微觀粒子也具有波動性。為微觀粒子也具有波動性。(3)數(shù)年之后，奧地利、德國的物理學家建立了量子力學。數(shù)年之后，奧地利、德國的物理學家建立了量子力學。愛因斯坦愛因斯坦3.歷史意義歷史意義(1)量子力學成為反映自然界基本規(guī)律的理論體系，指導著量子力學成為反映自然界基本規(guī)律的理論體系，指導著人們向物質運動的各個層面進行深入探討。人們向物質運動的各個層面進行深入探討。(2)量子理論從根本上改變了近代物理學中的傳統(tǒng)觀念，使量子理論從根本上改變了近代物理學中的傳統(tǒng)觀念，使物理學乃至整個自

8、然科學的觀念都發(fā)生了重大變革。物理學乃至整個自然科學的觀念都發(fā)生了重大變革。三、愛因斯坦的三、愛因斯坦的“時空時空”1.狹義相對論狹義相對論(1)提出：提出：1905年，愛因斯坦發(fā)表了年，愛因斯坦發(fā)表了_一文，創(chuàng)立了狹義相對論。一文，創(chuàng)立了狹義相對論。(2)內容：認為時間和空間都與物質的運動有關，隨著物質內容：認為時間和空間都與物質的運動有關，隨著物質運動速度的變化而變化。運動速度的變化而變化。(3)與經(jīng)典力學的關系與經(jīng)典力學的關系否定了牛頓的絕對時間和絕對空間，使否定了牛頓的絕對時間和絕對空間，使“以太以太”概念不概念不再需要。再需要。狹義相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律，是對牛狹義相對

9、論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律，是對牛頓力學的繼承和發(fā)展。頓力學的繼承和發(fā)展。論動體的電動力學論動體的電動力學2.廣義相對論廣義相對論(1)提出：提出：_年，愛因斯坦把狹義相對論推廣到加速年，愛因斯坦把狹義相對論推廣到加速運動的參考系中，建立了廣義相對論。運動的參考系中，建立了廣義相對論。(2)內容內容物質存在的現(xiàn)實空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的物質存在的現(xiàn)實空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的結構取決于物質的質量及其分布情況。結構取決于物質的質量及其分布情況?？臻g、時間不是獨立的實在，它們是物質存在的形式?？臻g、時間不是獨立的實在，它們是物質存在的形式。19163.歷史意義歷史意義(1)

10、是對近代物理學理論框架的重大突破，不僅揭示了是對近代物理學理論框架的重大突破，不僅揭示了_、空間的可變性，而且說明了時空的變化和時空結、空間的可變性，而且說明了時空的變化和時空結構同物質的運動和狀態(tài)密不可分。構同物質的運動和狀態(tài)密不可分。(2)是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。時間時間輕巧識記輕巧識記經(jīng)典力學的建立經(jīng)典力學的建立思維啟迪思維啟迪牛頓曾說：牛頓曾說：“我之所以有這樣的成就，是因為我之所以有這樣的成就，是因為我站在巨人們的肩上。我站在巨人們的肩上?！蹦銓εｎD

11、這句話是如何理解的？你對牛頓這句話是如何理解的？提示：提示：這句話一方面說明了牛頓具有謙虛的高貴品格；另這句話一方面說明了牛頓具有謙虛的高貴品格；另一方面說明科學是在繼承與創(chuàng)新中不斷向前發(fā)展的一方面說明科學是在繼承與創(chuàng)新中不斷向前發(fā)展的，牛頓牛頓_體系就是在伽利略等人研究成果的基礎上進一步發(fā)體系就是在伽利略等人研究成果的基礎上進一步發(fā)展的結果。展的結果。力學力學思維啟迪思維啟迪當?shù)聡奈锢韺W家普朗克年輕時向他的當?shù)聡奈锢韺W家普朗克年輕時向他的老師求教，是選擇音樂還是物理學作為自己終身的職業(yè)時老師求教，是選擇音樂還是物理學作為自己終身的職業(yè)時,得到的答復是：得到的答復是：“物理學基本是

12、一門已經(jīng)完成了的科學，物理學基本是一門已經(jīng)完成了的科學，因此，對于物理學的研究實際上是不會有多大成果的。因此，對于物理學的研究實際上是不會有多大成果的?！边@段材料說明了什么問題？這段材料說明了什么問題？提示：提示：當時許多物理學家認為：物理學的大廈已經(jīng)落成當時許多物理學家認為：物理學的大廈已經(jīng)落成, ,人類對自然界的認識已經(jīng)到了盡頭?？梢娙祟悓ψ匀唤绲恼J識已經(jīng)到了盡頭?？梢?，人們對于人們對于_是多么的崇拜。是多么的崇拜。牛頓力學牛頓力學輕巧識記輕巧識記20世紀物理學的發(fā)展世紀物理學的發(fā)展特別提醒特別提醒量子理論對化學、生物等科學領域都產(chǎn)生了重量子理論對化學、生物等科學領域都產(chǎn)生了重大影響大影響

13、，帶來了許多劃時代的技術創(chuàng)新帶來了許多劃時代的技術創(chuàng)新，直接推動了社會直接推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質生活。從根本上改變了人類的物質生活。易錯提醒易錯提醒牛頓經(jīng)典力學主要發(fā)現(xiàn)了宏觀物體在低速狀態(tài)牛頓經(jīng)典力學主要發(fā)現(xiàn)了宏觀物體在低速狀態(tài)下的運動規(guī)律下的運動規(guī)律，量子論則發(fā)現(xiàn)了微觀物質的運動規(guī)律。相量子論則發(fā)現(xiàn)了微觀物質的運動規(guī)律。相對論與經(jīng)典力學并不矛盾對論與經(jīng)典力學并不矛盾，相對論是對經(jīng)典力學的繼承與相對論是對經(jīng)典力學的繼承與發(fā)展。相對論只否定了牛頓的絕對時空觀發(fā)展。相對論只否定了牛頓的絕對時空觀，并沒有否定整并沒有否定整個牛頓力學。個牛頓力學。輕巧識記輕巧識記

14、圖示法理解物理學的發(fā)展圖示法理解物理學的發(fā)展名師點睛名師點睛近代自然科學產(chǎn)生的重要啟示：社會經(jīng)濟發(fā)展近代自然科學產(chǎn)生的重要啟示：社會經(jīng)濟發(fā)展的需要是科學發(fā)展的動力；科學的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明需要幾代人不的需要是科學發(fā)展的動力；科學的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明需要幾代人不懈的艱辛努力懈的艱辛努力，其間的曲折和失敗是不可避免的其間的曲折和失敗是不可避免的，但科學的但科學的高峰最終會被人類征服；科學技術是第一生產(chǎn)力高峰最終會被人類征服；科學技術是第一生產(chǎn)力，自然科學自然科學在反對封建迷信的斗爭中起到了巨大的作用。在反對封建迷信的斗爭中起到了巨大的作用。史料一史料一1684年牛頓以其高超的數(shù)學才能提出了萬有引力定年牛頓以其高超

15、的數(shù)學才能提出了萬有引力定律律牛頓是第一個成功地運用公式清楚的表述力學體系公牛頓是第一個成功地運用公式清楚的表述力學體系公理的人。如果說牛頓是站在巨人的肩膀上理的人。如果說牛頓是站在巨人的肩膀上，那么讓他成功地那么讓他成功地站到巨人肩上的階梯就是數(shù)學工具站到巨人肩上的階梯就是數(shù)學工具而著名的牛頓力學、而著名的牛頓力學、拉格朗日力學、哈密頓力學三大獨立力學體系也是建立在三拉格朗日力學、哈密頓力學三大獨立力學體系也是建立在三個獨立的數(shù)學模型之上個獨立的數(shù)學模型之上，它們都具有普遍的適用范圍。，它們都具有普遍的適用范圍。經(jīng)典力學建立與數(shù)學模型關系之探究經(jīng)典力學建立與數(shù)學模型關系之探究經(jīng)典力學的特征及

16、影響經(jīng)典力學的特征及影響史料二史料二長期以來長期以來，人們一直認為彗星是神秘的人們一直認為彗星是神秘的，根本不能根本不能用科學來說明。牛頓說用科學來說明。牛頓說，既然彗星也是天體既然彗星也是天體，就必然遵循力就必然遵循力學規(guī)律。他的好友哈雷用牛頓力學算出了學規(guī)律。他的好友哈雷用牛頓力學算出了1682年出現(xiàn)的彗星年出現(xiàn)的彗星的軌道的軌道，指出它的回歸周期是指出它的回歸周期是7576年年，由此預言它將在由此預言它將在1758年再次出現(xiàn)。年再次出現(xiàn)。1758年這顆彗星果然如期出現(xiàn)年這顆彗星果然如期出現(xiàn)，因此，因此被命名為哈雷彗星。被命名為哈雷彗星。百度文庫百度文庫探究問題探究問題(1)根據(jù)史料一并聯(lián)

17、系所學知識，分析牛頓經(jīng)典力學形成的根據(jù)史料一并聯(lián)系所學知識，分析牛頓經(jīng)典力學形成的原因和特征。原因和特征。(2)史料二中史料二中“哈雷用牛頓力學算出了哈雷用牛頓力學算出了1682年出現(xiàn)的彗星的年出現(xiàn)的彗星的軌道軌道”，這體現(xiàn)出經(jīng)典力學的什么特點？，這體現(xiàn)出經(jīng)典力學的什么特點？提示：提示：(1)原因：牛頓高超的數(shù)學才能；原因：牛頓高超的數(shù)學才能；“站在巨人的肩膀站在巨人的肩膀上上”；時代的需要。；時代的需要。特征：注重實驗特征：注重實驗，揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內在的邏輯聯(lián)揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內在的邏輯聯(lián)系系，并由此得出結論；數(shù)學化并由此得出結論；數(shù)學化，自然的數(shù)學結構是近代科自然的數(shù)學結構是近

18、代科學先驅們深信不疑的真理；研究人們日常生活中易于理解學先驅們深信不疑的真理；研究人們日常生活中易于理解的宏觀世界。的宏觀世界。(2)以實驗為基礎；以數(shù)學為表達形式。以實驗為基礎；以數(shù)學為表達形式。史料一史料一17世紀牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學符合人們的日常經(jīng)驗世紀牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學符合人們的日常經(jīng)驗, ,也被認為是天經(jīng)地義的。但是到也被認為是天經(jīng)地義的。但是到19世紀末世紀末，物理學遇到了被物理學遇到了被稱為稱為“晴空上漂浮著兩朵烏云晴空上漂浮著兩朵烏云”的兩個無法解釋的難題。的兩個無法解釋的難題。史料二史料二愛因斯坦的相對論是人類思想史上最偉大的成就之愛因斯坦的相對論是人類思想史上最偉大的成就之一

19、一，也許就是最偉大的成就。，也許就是最偉大的成就。 (英英)皇家學會會長湯姆遜皇家學會會長湯姆遜史料三史料三普朗克認為普朗克認為，牛頓力學并沒有解決所有的問題牛頓力學并沒有解決所有的問題，尤尤其是不能適用于原子范圍。其是不能適用于原子范圍。20世紀初物理學的發(fā)展世紀初物理學的發(fā)展探究問題探究問題(1)史料一中史料一中“晴空上漂浮著兩朵烏云晴空上漂浮著兩朵烏云”是什么？后來驅散是什么？后來驅散“兩朵烏云兩朵烏云”的是哪些新理論？的是哪些新理論？ (2)據(jù)史料二，為什么說相對論是據(jù)史料二，為什么說相對論是“最偉大的成就之一最偉大的成就之一”？(3)史料三中普朗克怎樣解決史料三中普朗克怎樣解決“原子

20、范圍原子范圍”內的問題？有何內的問題？有何意義？意義？(4)為什么說相對論和量子論使人類對自然世界的科學探索為什么說相對論和量子論使人類對自然世界的科學探索又躍上了一個新的高度？又躍上了一個新的高度？提示：提示：(1)“烏云烏云”：19世紀末世紀末，物理學的研究一方面深入物理學的研究一方面深入到物質內部的微觀世界到物質內部的微觀世界，另一方面擴展到整個宇宙。這些另一方面擴展到整個宇宙。這些研究研究，已超出了經(jīng)典物理學的范圍。物理學遇到了被稱為已超出了經(jīng)典物理學的范圍。物理學遇到了被稱為“晴空上漂浮著兩朵烏云晴空上漂浮著兩朵烏云”的兩個無法解釋的難題。的兩個無法解釋的難題。新理論：量子論和相對論

21、。新理論：量子論和相對論。(2)相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，深刻揭示了時間深刻揭示了時間和空間的本質屬性和空間的本質屬性，提出了全新的時空觀、運動觀和物質提出了全新的時空觀、運動觀和物質觀觀，發(fā)展了牛頓力學發(fā)展了牛頓力學，使物理學發(fā)展到一個新的高度。使物理學發(fā)展到一個新的高度。(3)普朗克提出了量子假說普朗克提出了量子假說，認為輻射像物質一樣認為輻射像物質一樣，是由具，是由具有能量的基本單位量子來實現(xiàn)的。有能量的基本單位量子來實現(xiàn)的。意義：標志著量子論的誕生，使人類對微觀世界的意義：標志著量子論的誕生，使人類對微觀世界的基本認基本認識取得革命性的進步。識取

22、得革命性的進步。(4)相對論和量子論彌補了經(jīng)典力學在認識宏觀世界和微觀相對論和量子論彌補了經(jīng)典力學在認識宏觀世界和微觀世界方面的不足世界方面的不足，開闊了人們的視野開闊了人們的視野，改變了人們認識世改變了人們認識世界的角度和方式。界的角度和方式。一、經(jīng)典力學建立的歷史條件、特點及地位一、經(jīng)典力學建立的歷史條件、特點及地位1歷史條件歷史條件(1)經(jīng)濟基礎：當時英國資本主義經(jīng)濟的迅速發(fā)展經(jīng)濟基礎：當時英國資本主義經(jīng)濟的迅速發(fā)展,為牛頓為牛頓在物理方面的貢獻創(chuàng)造了條件。在物理方面的貢獻創(chuàng)造了條件。(2)知識條件：伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律知識條件：伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律,確定了勻速運確定了勻速運動和

23、勻加速運動兩個概念，以及他開創(chuàng)的科學研究方法，動和勻加速運動兩個概念，以及他開創(chuàng)的科學研究方法，為經(jīng)典力學的建立奠定了基礎，標志著為經(jīng)典力學的建立奠定了基礎，標志著“物理學的真正物理學的真正開端開端”。(3)英國資本主義制度確立后，資本主義生產(chǎn)的發(fā)展對力學英國資本主義制度確立后，資本主義生產(chǎn)的發(fā)展對力學提出了迫切要求。提出了迫切要求。(4)牛頓在科學領域的探索精神和不畏艱辛、勇于犧牲的思牛頓在科學領域的探索精神和不畏艱辛、勇于犧牲的思想品質。他在系統(tǒng)總結前人成果的基礎上，進行了大量的想品質。他在系統(tǒng)總結前人成果的基礎上，進行了大量的實驗。實驗。2特點：特點：注重實驗和數(shù)學化。注重實驗和數(shù)學化。

24、3地位地位(1)牛頓的力學三定律構成了近代力學體系的基礎，成為整牛頓的力學三定律構成了近代力學體系的基礎，成為整個近代物理學的重要支柱。個近代物理學的重要支柱。(2)牛頓力學體系完成了人類對自然界認識史上的第一次理牛頓力學體系完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。論大綜合。(3)使力學和天文學在理論上達到了相當完備的程度，并在使力學和天文學在理論上達到了相當完備的程度，并在生產(chǎn)和科學實驗中得到應用和驗證。生產(chǎn)和科學實驗中得到應用和驗證。(4)使科學擺脫神學束縛。使科學擺脫神學束縛。(5)為第一、二次工業(yè)革命的開展準備了一定理論基礎。為第一、二次工業(yè)革命的開展準備了一定理論基礎。1觀察下

25、圖，據(jù)圖可以得出西方近代自然科學發(fā)展的主要特觀察下圖，據(jù)圖可以得出西方近代自然科學發(fā)展的主要特點是點是()A生活實踐經(jīng)驗的總結生活實踐經(jīng)驗的總結B實用性技術應用性強實用性技術應用性強C科學觀察、實驗的研究方法科學觀察、實驗的研究方法D重視經(jīng)驗總結，輕視理論研究重視經(jīng)驗總結，輕視理論研究C解析：伽利略在比薩斜塔所做的物體落地實驗和牛頓觀察解析：伽利略在比薩斜塔所做的物體落地實驗和牛頓觀察蘋果落地都是對科學觀察、實驗方法的研究蘋果落地都是對科學觀察、實驗方法的研究，A、B、D三三項符合中國古代科技發(fā)展的特點項符合中國古代科技發(fā)展的特點，故選故選C項。項。2“這個人是科學革命的集大成者，是個機敏的觀

26、察家，這個人是科學革命的集大成者，是個機敏的觀察家，他恰如其分地把宇宙描述成是有秩序的、機械的、物質的他恰如其分地把宇宙描述成是有秩序的、機械的、物質的和因為上帝推動而運動的。和因為上帝推動而運動的?！边@位杰出的人物是這位杰出的人物是()A伽利略伽利略B牛頓牛頓C達爾文達爾文 D愛因斯坦愛因斯坦B解析：本題考查近代世界的科技革命。牛頓的解析：本題考查近代世界的科技革命。牛頓的自然哲學的自然哲學的數(shù)學原理數(shù)學原理建立了完整的力學理論體系。牛頓力學定律以嚴建立了完整的力學理論體系。牛頓力學定律以嚴格的數(shù)學方法和邏輯體系把宇宙間的運動統(tǒng)一起來。格的數(shù)學方法和邏輯體系把宇宙間的運動統(tǒng)一起來。二、經(jīng)典力

27、學與相對論的關系二、經(jīng)典力學與相對論的關系1.牛頓力學體系正確反映了宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，牛頓力學體系正確反映了宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，概括了物體機械運動的基本定律，這些定律有個不容忽視概括了物體機械運動的基本定律，這些定律有個不容忽視的前提，即物體在低速運動情況下，這些定律才適用。的前提，即物體在低速運動情況下，這些定律才適用。2.愛因斯坦的相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀愛因斯坦的相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀,指出了指出了時間和空間的辯證關系，即時間和空間不是絕對不變的。時間和空間的辯證關系，即時間和空間不是絕對不變的。而是隨著物質的運動而變化，物質質量隨運動速度的增大而是隨

28、著物質的運動而變化，物質質量隨運動速度的增大而增加。相對論的提出加深了人們對物質和運動的認識，而增加。相對論的提出加深了人們對物質和運動的認識，在科學和哲學上都具有重大意義。在科學和哲學上都具有重大意義。3.愛因斯坦的相對論并沒有完全否定牛頓的力學體系，而是愛因斯坦的相對論并沒有完全否定牛頓的力學體系，而是發(fā)展了牛頓力學，將牛頓力學概括在相對論力學之中，牛頓發(fā)展了牛頓力學，將牛頓力學概括在相對論力學之中，牛頓力學只是相對論力學在低速運動狀態(tài)下的一個特例。牛頓所力學只是相對論力學在低速運動狀態(tài)下的一個特例。牛頓所創(chuàng)造的概念和定律至今仍然是物理學的重要思想。二者之間創(chuàng)造的概念和定律至今仍然是物理學

29、的重要思想。二者之間的關系是愛因斯坦的相對論繼承和發(fā)展了牛頓力學體系。的關系是愛因斯坦的相對論繼承和發(fā)展了牛頓力學體系。3按照牛頓的經(jīng)典時空觀，宇宙中應該存在一種絕對靜止的按照牛頓的經(jīng)典時空觀，宇宙中應該存在一種絕對靜止的媒質媒質“以太以太”，人無法感覺它，但它能傳遞電、磁、力、，人無法感覺它，但它能傳遞電、磁、力、光。但光。但1887年兩位美國科學家邁克爾遜和莫雷的一次著名實年兩位美國科學家邁克爾遜和莫雷的一次著名實驗，卻證明了這種絕對靜止的驗，卻證明了這種絕對靜止的“以太以太”是不存在的。受此實是不存在的。受此實驗啟發(fā)驗啟發(fā)()A普朗克提出量子假說普朗克提出量子假說 B斯蒂芬發(fā)現(xiàn)黑體輻射定

30、量關系斯蒂芬發(fā)現(xiàn)黑體輻射定量關系C愛因斯坦提出相對論愛因斯坦提出相對論 D德布羅意提出物質波理論德布羅意提出物質波理論C解析：傳統(tǒng)物理學認為解析：傳統(tǒng)物理學認為，“以太以太”是絕對靜止的。但是是絕對靜止的。但是，實驗證明這種絕對靜止的實驗證明這種絕對靜止的“以太以太”是不存在的。受此實驗是不存在的。受此實驗啟發(fā)啟發(fā)，愛因斯坦提出了相對論。它否定了經(jīng)典力學的絕對愛因斯坦提出了相對論。它否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。隨著相對深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。隨著相對論的誕生和宇宙學、粒子物理學等學科的發(fā)展論的誕生和宇宙學、粒子物理學等學科的發(fā)展，一切絕對一切絕

31、對靜止的東西都統(tǒng)統(tǒng)破滅了。靜止的東西都統(tǒng)統(tǒng)破滅了。4“科學理論的發(fā)展往往并不意味著新理論摧毀舊理論，科學理論的發(fā)展往往并不意味著新理論摧毀舊理論，而是限制和縮小舊理論的作用范圍，把舊理論作為新理論而是限制和縮小舊理論的作用范圍，把舊理論作為新理論的某種特例包含在其中。的某種特例包含在其中?！毕铝凶钅苷f明此觀點的是下列最能說明此觀點的是()A神創(chuàng)論與進化論神創(chuàng)論與進化論 B經(jīng)典力學與相對論經(jīng)典力學與相對論 C經(jīng)典力學與量子論經(jīng)典力學與量子論 D相對論與量子論相對論與量子論解析：經(jīng)典力學是相對論在物體宏觀低速運動狀態(tài)下的特解析：經(jīng)典力學是相對論在物體宏觀低速運動狀態(tài)下的特例例，選選B。B一、學習思

32、考一、學習思考1.牛頓力學體系的建立為什么會引起人類認識上的巨大飛牛頓力學體系的建立為什么會引起人類認識上的巨大飛躍？躍？(教材教材P121)提示：提示：(1)牛頓的力學體系對自然界的力學現(xiàn)象作出了系牛頓的力學體系對自然界的力學現(xiàn)象作出了系統(tǒng)、合理的說明統(tǒng)、合理的說明，完成了人類對自然界認識史上的第一次完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。理論大綜合。(2)適用于整個太陽系、一切天體運動以及宇適用于整個太陽系、一切天體運動以及宇宙中的所有物體。宙中的所有物體。(3)使力學和天文學在理論上達到了相當使力學和天文學在理論上達到了相當完備的程度完備的程度，同時也在生產(chǎn)和科學實踐中得到廣泛的應

33、用同時也在生產(chǎn)和科學實踐中得到廣泛的應用和驗證。和驗證。(4)使科學擺脫了神學的束縛使科學擺脫了神學的束縛，向前發(fā)展。向前發(fā)展。2.有人說，人類可以認識比已知事物更高層次上的事物，但有人說，人類可以認識比已知事物更高層次上的事物，但我們永遠不能認識宇宙的全部。你認為這種說法正確嗎？我們永遠不能認識宇宙的全部。你認為這種說法正確嗎？請結合你了解的知識，談談自己的看法。請結合你了解的知識，談談自己的看法。(教材教材P123)提示：提示：這種說法是正確的。這種說法是正確的。19世紀在牛頓力學體系的基礎世紀在牛頓力學體系的基礎上上，聲學、光學、電磁學和熱學等新興學科取得了長足的聲學、光學、電磁學和熱學

34、等新興學科取得了長足的進步進步，將人類對自然界的認識推進到前所未有的高度將人類對自然界的認識推進到前所未有的高度，經(jīng)經(jīng)典物理學達到了頂峰。但是典物理學達到了頂峰。但是19世紀末世紀末，物理學的一系列新物理學的一系列新發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，無法用經(jīng)典力學來解釋無法用經(jīng)典力學來解釋，然而相對論和量子理論的然而相對論和量子理論的提出提出，使人類的認知領域又進一步拓寬使人類的認知領域又進一步拓寬，發(fā)展到研究宏觀發(fā)展到研究宏觀的宇宙世界和微觀的粒子世界。人類的認識從已知的事物的宇宙世界和微觀的粒子世界。人類的認識從已知的事物發(fā)展到更高層次的事物發(fā)展到更高層次的事物，但是宇宙未知的事物是無限的但是宇宙未知的事物是無限

35、的，因此我們永遠不能認識宇宙的全部。因此我們永遠不能認識宇宙的全部。二、自我測評二、自我測評(教材教材P124)簡述牛頓的主要科學成就及其影響。簡述牛頓的主要科學成就及其影響。提示：提示：牛頓的主要科學成就是牛頓力學體系的建立牛頓的主要科學成就是牛頓力學體系的建立，包括慣包括慣性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律、萬有引力定性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律、萬有引力定律。影響：牛頓的運動三定律構成了近代力學體系的基礎律。影響：牛頓的運動三定律構成了近代力學體系的基礎，成為整個近代物理學的重要支柱；對自然界的力學現(xiàn)象作出成為整個近代物理學的重要支柱；對自然界的力學現(xiàn)象作出了系統(tǒng)的、合

36、理的說明了系統(tǒng)的、合理的說明，從而完成了人類對自然界認識史上從而完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合；成為近代科學體系形成的標志。的第一次理論大綜合；成為近代科學體系形成的標志。三、材料閱讀與思考三、材料閱讀與思考(教材教材P124)材料中說材料中說“相對論是人類思想史上最偉大的成就之一相對論是人類思想史上最偉大的成就之一”。你同意這一說法嗎？為什么？你同意這一說法嗎？為什么？提示：提示：同意。因為相對論的提出是物理學思想的一次重大革同意。因為相對論的提出是物理學思想的一次重大革命命，它否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀它否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，從本質上修正了由狹從本質上修正了由狹隘經(jīng)驗建立起來的時空觀隘經(jīng)驗建立起來的時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。同時屬性。同時，也發(fā)展了牛頓力學也發(fā)展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之將其概括在相對論力學之中中，推動物理學發(fā)展到一個新的高度。因此推動物理學發(fā)展到一個新的高度。因此，相對論是人類相對論是人類思想史上最偉大的成就之一。思想史上最偉大的成就之一。