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
【教学目标】
了解经典力学的主要内容，及其在近代自然科学发展中的作用。
【重点、难点】
近代科学对社会发展的影响。
【知识结构】
一、经典力学
1、经典力学产生的背景：
①文艺复兴运动解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。
②资产阶级迫切需要自然科学作为其理论武器。
2、伽利略
①成就：
通过实验证实，外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因，发现了自由落体定律等物理学定律。
②地位
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。
3、牛顿
①著作：
1687年出版了《自然哲学的数学原理》。
②成就：
确认了物体宏观运动的规律。提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。
③应用：改变万有引力定律发现了海王星。
二、相对论的创立
1、相对论提出的历史背景：
19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。
2、相对论：
①提出：20世纪初，德国物理学家爱因斯坦。
②内容：包括狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增大，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。
广义相对论认为，空间和时间的性质仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
③意义：
相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。它否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。它也发展了牛顿力学，将其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
1、诞生
1900年德国物理学家普朗克提出量子假说。这一假说宣告了量子论的诞生。
2、发展
爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应应。
丹麦物理学家玻尔提出有关原子的量子理论。20世纪30年代，量子力学建立起来。
3、意义：
①量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成效的科学理论之一。量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。
②相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步而且开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。
【课堂练习】
1．伽利略被认为是真正具有近代科学精神的第一人，主要是因为他
A.开创了近代自然科学的革命 B.推翻了天主教会的旧的宇宙观
C.继承和发展了哥白尼的思想 D.开创了从实验中认识自然的方法
2．19世纪以来的牛顿力学奠定了经典物理学的基础，20世纪初相对论的提出引发了物理学领域的一场深刻的革命；对二者的表述，不正确的是
A.牛顿开创了从实验中认识自然的方法
B.相对论继承并发展了牛顿力学
C.牛顿力学与人们的日常经验基本一致
D.相对论极大改变了人们的思维模式
3．在未来的某一时间，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行，哥哥留在地球上。50年以后，当哥哥已经变成白发苍苍的老人时，他去迎接回到地球的弟弟，却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人！你认为应该用什么理论来解释这一现象
A．相对论 B．量子理论 C．万有引力定律 D．质量不变定律
4．下列科学家与其科学成就的对应关系中不正确的是
A．伽利略——物理学的真正开端
B．牛顿——经典力学体系标志着现代科学的形成
C．爱因斯坦——物理学思想的一次重大革命
D．普朗克——量子论诞生，人类对客观规律的认识，从宏观世界深入到微观世界
5．1999年12月，美国《时代》周刊关注一位“世纪人物”。《时代》周刊称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子核宇宙迷的开启者”，“以具最大的思想和无与伦比的形象独占鳌头。”这个“世纪人物”是
A.瓦特 B.爱迪生 C.居里夫人 D.爱因斯坦
6．牛顿曾经说过：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。”由于
伽利略、开普勒等前人的努力，牛顿才有可能用已经准备好了的材料建立起
一座宏伟的经典力学大厦，这座大厦建立起来的标起是
A．《力学中的哲学原理》的发表 B．《科学的经典力学原理》的发表
C．《力学和数学的原理》的发表 D．《自然哲学的数学原理》的发表
7．“使人类克服了经典物理学的危机，对微观世界的基本认识有了革命性的进知”指的是
A．牛顿力学体系的建立 B．进化论的提出
C．自由落体定律的提出 D．量子论的提出
8．20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是
A.电的发明和利用 B.量子论的提出和发展
C.经典力学的发展 D.原子能在军事上的应用
9．“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自已理性的眼光打量世界。”这主要说明牛顿的发现
A．推动了天文学的发展 B．促进了人类的思想解放
C．使人类彻底摆脱了神学的影响 D．使人类开始关注现实世界
10.下面表格是对美国一些大科学家所作调查的结果，对此认识恰当的是
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对神的信仰（年份） |
1914 |
1933 |
1998 |
|
个人相信（%） |
27.7 |
15 |
7.0 |
|
个人不相信（%） |
52.7 |
68 |
72.2 |
|
怀疑或不可知（%） |
20.9 |
17 |
20.8 |
A.越来越多的科学家相信神的存在
B.科学对许多现象依然无法解释
C.科学与宗教的斗争是一个长期的过程
D.科学最终将消灭宗教神学
11．下列有关牛顿的叙述，不正确的是
A．牛顿力学开启了工业革命的大门
B．牛顿科学成就对启蒙思想家有启发作用
C．牛顿力学标志着物理学的真正开端
D．牛顿力学标志着近代科学的形成
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题号 |
1 |
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5 |
6 |
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8 |
9 |
10 |
11 |
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答案 |
D |
A |
A |
B |
D |
D |
D |
B |
B |
C |
C |
