2019-2020年人民版歷史必修3《近代物理學(xué)的奠基人和革命者》word教案.doc
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2019-2020年人民版歷史必修3《近代物理學(xué)的奠基人和革命者》word教案 (一)教學(xué)目標(biāo) 【課標(biāo)要求】 了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容,認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的歷史地位。知道相對(duì)論、量子論的主要內(nèi)容,認(rèn)識(shí)其意義。 【知識(shí)與能力】 了解經(jīng)典力學(xué)的三大定律、量子理論、相對(duì)論等基礎(chǔ)知識(shí)。牛頓、普朗克、愛因斯坦等著名科學(xué)家的主要事跡,學(xué)會(huì)觀察,培養(yǎng)敏銳的洞察力。理解科學(xué)進(jìn)步中繼承與發(fā)展的關(guān)系。 【過程與方法】 充分利用圖書館、博物館、互聯(lián)網(wǎng)等資源。提高收集、分析相關(guān)資料的能力。在學(xué)習(xí)過程中通過合作、探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)分析解決問題的能力及交流與合作的能力??茖W(xué)的方法。全面提高科學(xué)素質(zhì),創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)會(huì)運(yùn)用閱讀法、觀察法、討論法、推理法、概括法、實(shí)驗(yàn)法等來(lái)學(xué)習(xí)了解近代物理學(xué)的相關(guān)問題。 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 通過學(xué)習(xí),了解科學(xué)家為科學(xué)進(jìn)步所作出的努力。學(xué)習(xí)他們?yōu)榭茖W(xué)獻(xiàn)身的精神;形成科學(xué)的態(tài)度。知道在科學(xué)的道路上荊棘遍布,增強(qiáng)面對(duì)挫折的能力。增強(qiáng)毅力,樹立勇往直前、持之以恒的精神。 (二)教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn):伽利略對(duì)物理學(xué)發(fā)展的重大貢獻(xiàn);牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立;量子論的誕生;相對(duì)論的提出。 教學(xué)難點(diǎn):如何理解物理學(xué)各階段發(fā)展的原因? (三)教學(xué)過程 【導(dǎo)入新課】 人物圖像 【新課講授】 ㈠牛頓力學(xué)體系 1、牛頓力學(xué)產(chǎn)生前的學(xué)說 (1)亞里士多德的學(xué)說 亞里士多德的力學(xué)觀:必須有力作用在物體上,物體才能運(yùn)動(dòng),沒有力的作用,物體就會(huì)靜止。如:“推箱子”的例子 (2)伽利略的貢獻(xiàn)——?jiǎng)?chuàng)立了自由落體定律 2、牛頓力學(xué)體系 “我好像是一個(gè)在海邊玩耍的孩子,不時(shí)為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞,而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海?!? ——牛頓臨終遺言 (1)基本理論(牛頓力學(xué)三定律、萬(wàn)有引力定律) (2)影響意義 長(zhǎng)期以來(lái),人們一直認(rèn)為彗星是神秘的,不吉利的災(zāi)星,根本不能用科學(xué)來(lái)說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學(xué)算出了1682年出現(xiàn)的彗星的軌道,指出它的回歸周期是75—76年,由此預(yù)言它將在1758年再次出現(xiàn)。53年以后的1758年(當(dāng)時(shí)哈雷已去世),這顆彗星果然如期出現(xiàn)。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了萬(wàn)有引力定律的科學(xué)性。 英國(guó)著名的哲學(xué)家休謨?cè)f:“我們被放在這有如戲院的世界上,每個(gè)事件的起源和緣由卻完全隱瞞不讓我們知道,我們既沒有足夠的智慧預(yù)見未來(lái),也沒有能力防止那些使我們不斷受傷害的不幸事件發(fā)生。我們被懸掛在永恒的疑懼之中……” ——《大國(guó)崛起》解說詞 三百年前,人類的思想還充斥著迷信和恐懼,水為什么往低處流?太陽(yáng)為什么升起落下?這些今天看來(lái)簡(jiǎn)單之極的問題,在當(dāng)時(shí)卻是根本無(wú)法認(rèn)識(shí)和把握的。直到牛頓出現(xiàn),人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。 ——《大國(guó)崛起》解說詞 理論的綜合:牛頓力學(xué)體系對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做出了系統(tǒng)、合理的說明,從而完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的第一次理論大綜合。經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。 實(shí)踐的驗(yàn)證:根據(jù)萬(wàn)有引力定律,人們準(zhǔn)確地算出地球的平均密度和扁平率,正確地解釋了潮汐的成因。根據(jù)這一定律,人們還發(fā)現(xiàn)了海王星、冥王星。 (二)量子力學(xué) 19世紀(jì)末,面對(duì)經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展,有的物理學(xué)家表示:“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成,今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈。” 量子論確實(shí)深?yuàn)W難懂,甚至連量子論奠基人之一的玻爾都說:“如果誰(shuí)不為量子論而感到困惑,那他就是沒有理解量子論?!? 1、背景 經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運(yùn)動(dòng)的物體為研究對(duì)象的,一旦進(jìn)入光速運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準(zhǔn)確 2、量子理論(誕生、發(fā)展、意義) 量子力學(xué)標(biāo)志著人類對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí),開始從宏觀世界深入到微觀世界。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)的觀念發(fā)生了重大變革。 今天,我們的現(xiàn)代文明,從電腦,電視,手機(jī)到核能,航天,生物技術(shù),幾乎沒有哪個(gè)領(lǐng)域不依賴于量子論。(三)相對(duì)論 狹義相對(duì)論發(fā)表100周年,也許全世界只有幾十個(gè)人能完全理解他的真諦,但這并不能掩蓋相對(duì)論對(duì)人類生活的巨大改變。 關(guān)于相對(duì)論,有人說:這個(gè)形式簡(jiǎn)潔優(yōu)美的理論蘊(yùn)藏了太多令人驚訝的內(nèi)容,100年來(lái),人們時(shí)時(shí)從中悟出宇宙層出不窮的奧秘,直到今天,這里還有很多內(nèi)容沒有被我們悟透。…… 愛因斯坦關(guān)于相對(duì)論的比喻。 為了對(duì)這一深?yuàn)W的理論做通俗的說明,愛因斯坦曾經(jīng)風(fēng)趣地對(duì)一名男青年說:“我打個(gè)比方,比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛,那么,同樣的時(shí)間你覺得哪一個(gè)更長(zhǎng)?”男青年說:“當(dāng)然坐在火爐上烤的時(shí)間覺得長(zhǎng)久?!睈垡蛩固拐f:“這就是我的相對(duì)論內(nèi)容。” 1、狹義相對(duì)論 (1)提出 1905年,愛因斯坦發(fā)表了《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》,創(chuàng)立了狹義相對(duì)論。 狹義相對(duì)論的基礎(chǔ):相對(duì)性原理 光速不變?cè)? (2)主要內(nèi)容 時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān),隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。 (3)意義 否認(rèn)了牛頓力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀;繼承和發(fā)展了牛頓力學(xué);奠定了利用原子能的理論基礎(chǔ) 2、廣義相對(duì)論 (1)提出 1916年,愛因斯坦又建立了廣義相對(duì)論。 (2)主要內(nèi)容 廣義相對(duì)論認(rèn)為,物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的,而是彎曲的,空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況,空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場(chǎng)強(qiáng)度 (3) 廣義相對(duì)論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。 3、相對(duì)論與牛頓力學(xué)的關(guān)系: 相對(duì)論打破了牛頓以來(lái)傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀,但并非全盤否定牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律,而狹義相對(duì)論反映的是物體高速運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律,是對(duì)牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展。牛頓力學(xué)是相對(duì)論的一種特例(物體低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)),包括在相對(duì)論體系中。 4、相對(duì)論建立的意義 相對(duì)論的現(xiàn)實(shí)意義舉例——相對(duì)論能修正GPS(全球定位系統(tǒng))全球定位系統(tǒng)———GPS的應(yīng)用也已普及化了,許多城市的公共汽車、出租車上都安裝了它。早期的GPS接收器確定物體位置的誤差是在15米范圍內(nèi),這個(gè)誤差可以用愛因斯坦相對(duì)論來(lái)修正。 愛因斯坦相對(duì)論的建立,是對(duì)近代物理學(xué)理論框架的重大突破,它不僅揭示了空間、時(shí)間的可變性,時(shí)空的變化和時(shí)空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和狀態(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。 量子論和相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱,量子論的形成標(biāo)志著人類對(duì)于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí),開始從宏觀世界深入到微觀世界。量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物理學(xué),指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。 物理學(xué)的發(fā)展給了我們什么樣的啟示? 尊重事實(shí),不迷信權(quán)威,敢于質(zhì)疑,勇于探索創(chuàng)新,實(shí)踐出真知……- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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