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文本内容:
3.思义1对物理学是物理学领域最伟大的革命,在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机,创立了一个全新的物理学世界,极大地扩展了物理学应用的领域2对人类思维打破了经典物理学绝对化的思维模式,为人们提供了
⑤辩证地看待世界的途径
三、量子理论中的微观世界
1.提出1900年,
①普朗克提出了量子假说
2.发展爱因斯坦提出了光的量子理论;丹麦物理学家
②玻尔提出了原子的量子理论在此基础上,
③量子力学建立起来了
3.意义1是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一,使人类对
④微观世界的基本认识有了革命性的进步2量子力学对许多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,直接推动了社会
⑤生产力的发展,从根本上改变了人类的
⑥物质生活3量子理论与
⑦相对论一起,构成了现代物理学的基础,弥补了经典物理学的不足,大大开阔了人们的视野,改变了人们看世界的角度和方式,对整个人类的
⑧思维都产生了不可磨灭的影响细微点拨[思维点拨]经典力学认为,时间和空间与物质运动无关,存在着绝对的静止和绝对的时间到19世纪,这一观点面临着挑战[易错提醒]量子论的创立并不是普朗克一个人的贡献,而是普朗克、爱因斯坦、玻尔等科学家的集体贡献从产生时间上看,它的提出比相对论还要稍早一些[素养透视]从牛顿经典力学体系、量子理论到相对论的提出,认识近代自然科学的伟大成就和科学家探索自然的科学精神家国情怀[图解识记]经典力学、量子论和相对论之间的关系牛物代物典相对论顿继承学理学理力础基学经现量子论[易混易错I20世纪初,爱因斯坦提出的相对论,并没有使牛顿力学失去辉煌因为任何自然科学都经历了从低级到高级的发展历程,相对论是对牛顿力学的发展,牛顿力学仍是现代物理学的重要基础,二者是继承与发展的关系,而不是相互排斥的关系[重点精讲]为什么说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[概念辨析]光速不变原理在狭义相对论中,指的是无论在何种惯性系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变[教材互补]量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系,指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念,使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大革命(人民版)[归纳总结]量子理论及在此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、原子核物理等学科的发展,标志着人类对客观世界的认识,开始从宏观世界深入到微观世界,开创了物理学的新纪元I赠镶堂合作探究
⑥--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------深化探究合作突破授课提示对应学生用书第77页探究主题一爱因斯坦及其相对论[史料实证]史料一1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》,为物理学的发展带来了革命性的变化为纪念这一成果诞生100周年,2005年被定为“世界物理年”探究点1根据史料一,指出爱因斯坦创立了什么科学理论?对近代物理学作出了怎样的贡献?提示狭义相对论改变了牛顿力学的时空观念,为原子能的利用奠定了理论基础,是近代物理学领域的一次伟大革命史料二爱因斯坦坚信对希特勒只有用暴力才能遏制,于是他写信给当时的美国总统罗斯福,向他通报核裂变的能力……美国1945年秋天用两颗原子弹轰炸了日本广岛和长崎,从而结束了世界大战……爱因斯坦并没有参与开发核武器,但当他听到核弹轰炸广岛的消息时,沮丧地说“呜呼,哀哉”他在晚年致力于反对原子武器探究点2史料二中爱因斯坦通报核裂变的能力的用意何在?后来爱因斯坦对研发核武器的态度发生了什么变化?从中体现了他怎样的社会责任感?提示用意迅速消灭德国法西斯;变化反对使用核武器;社会责任感珍爱和平,反对战争,用科学造福人类史料三爱因斯坦说过这样的名言“一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动对增进人类利益有多大作用”20世纪最后一期的《时代》周刊也将其评选为“世纪人物”,称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙谜的开启者”“以其伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头”探究点3依据史料三及所学知识,阐述这位伟大人物对人类的贡献提示他创立的相对论为科学发展带来了革命性的变化;根据相对论得出的质量能量公式为原子弹的研制提供了理论依据;他提出的光量子假说推动了量子力学的发展,奠定了现代物理学的理论基础史料四当原子弹从潘多拉魔盒里跳出来后,爱因斯坦痛心地说“早知如此,我宁可当个修表匠!”爱因斯坦的懊悔,代表了人类良知的高度,是人类良心发出的最强音探究点4探究史料四中爱因斯坦关于原子弹的观点提示原子弹用于战争给人类的生存造成威胁;原子弹的威胁使人类在国际事务中更加注重秩序,不敢轻易发动战争探究点5从爱因斯坦话中分析,应如何对待科学的发展?提示科学理论对科学的发展有巨大的推动作用,但科学技术本身是一把双刃剑科技能造福人类,推动生产力水平的提高,但如果运用不当,也能危害人类[历史解释]
1.近代科技产生和发展的原因1经济商品经济的发展和资本主义生产关系的产生、发展是近代科技产生的前提和根本动力2政治资产阶级民主政治的建立,为近代科技提供了自由发展的空间3思想思想的解放为近代科技的发展去除了精神枷锁文艺复兴、宗教改革和启蒙运动等思想解放运动的出现和发展,都为近代科技的发展创造了条件2,经典物理学的局限性17世纪牛顿创立的经典力学,经后人不断补充发展,日臻完善但是,经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象的,在这里,时间和空间被认为是绝对的,是与物质运动无关的因素因此,一旦物理学研究的这种基础发生变化,如所研究的物质是以光速或接近光速运动时,经典物理学的某些结论就变得不准确了
3.牛顿定律与爱因斯坦相对论的关系1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O2相对论同时也发展了牛顿力学,把牛顿力学概括在相对论力学之中,牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例狭义相对论是对牛顿力学的继承和发展[典例剖析]1919年11月7日,历来谨慎的英国《泰晤士报》出现醒目的标题文章《科学中的革命》,两个副标题是“宇宙新理论”“牛顿观念的破产”,爱因斯坦迅速成为万人敬仰的科学英雄促成这一现象的原因最可能是A.狭义相对论的提出,改变了牛顿力学的时空观念B.广义相对论第一次提出了思维时空和物质分布相联系的思想C.光量子假说的提出,解决了经典力学无法解决的光电效应D.英国天文学家通过天文观测证实爱因斯坦的光线弯曲预言[命题意图]本题考查历史解释的核心素养要求,旨在考查学生解读材料、分析理解、运用所学知识解决问题的能力考点——相对论[得分思路]本题主要考查爱因斯坦的相对论相对论分为“狭义相对论”和“广义相对论”,其基本原理是相对性原理和光速不变原理,认为时间、空间、运动、质量不是绝对不变的,而是相对的,可以相互转化1919年5月25日的日全食给人们提供了一次观测机会英国人爱丁顿奔赴非洲西海岸的普林西比岛,进行了这一观测11月6日,汤姆逊在英国皇家学会和皇家天文学会联席会议上郑重宣布得到证实的是爱因斯坦而不是牛顿所预言的结果他称赞道“这是人类思想史上最伟大的成就之一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,,泰晤士报以“科学上的革命”为题对这一重大新闻做了报道消息传遍全世界,爱因斯坦成了举世瞩目的名人广义相对论也被提高到神话般受人敬仰的宝座,故选D项[答案]D探究主题二20世纪物理学的支柱之一“量子理论”[史料实证]史料一19世纪末20世纪初,电子和放射性的发现,打开了原子的大门,使人们对物质的认识深入到了原子内部但大量实验表明,微观粒子的运动不能用通常的宏观物体运动规律来描述经典物理学所研究的是具有相当的直观性,全都看得见、摸得着的所谓宏观物体,无法正确描述原子内部世界里的各种粒子科学家们为了总结热辐射的规律,推导出了两个公式但这两个公式的计算结果总是和实验结果不相符合加热到不同温度的物体发出不同颜色的光探究点1史料一说明经典物理学在19世纪末20世纪初面临怎样的“尴尬”?是怎样解决的?提示尴尬微观粒子的运动不能用经典物理学的原理说明,经典物理学存在局限性,面临着危机和挑战解决1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说,后来,爱因斯坦提出了光的量子理论,丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子理论使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步史料二有人认为“量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系,指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨”史料三普朗克提出了量子理论假说后,因为思想僵化,不但不敢相信自己的理论,反而把自己提出的理论收回去1900年,43岁的普朗克发表了他划时代的革命性的量子假说但是他“想方设法要把量子假说纳入经典物理学理论中去,然而终归徒劳”这些徒劳无益的做法持续了许多年,花费了他不少心血探究点2你同意史料二中的观点吗?为什么?提示同意因为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,弥补了经典物理学的不足,大大开阔了人们的视野,改变了人们看世界的角度和方式;量子理论不仅对物理科学本身,对自然科学,而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响探究点3从史料三中你可以得到怎样的启发?对新与旧的事物我们应该采取怎样的一种态度?提示启发勇于创新,坚持真理等态度辩证分析新旧事物的优劣之处,坚持和发扬好的一面,摒弃坏的一面[历史解释]经典力学、量子理论和相对论之间的关系1牛顿力学的创立为相对论的提出奠定了基础2相对论是对牛顿力学的继承和发展,否定了牛顿力学的绝对时空观,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3量子理论和相对论的提出,使人们对物质世界的认识深入到微观领域和宏观宇宙世界量子理论和相对论一起,构成了现代物理学的基础,开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式[典例剖析]牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的1927年,德国物理学家海森堡提出了测不准原理没有人能够确知一个电子的运动轨迹,因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置与这一认识变化相关的是()A.经典力学的诞生B.进化论的传播C.电气革命的出现D.量子论的提出[命题意图]本题命题意图是考查考生阅读和获取信息、调动和运用知识的能力本题以两位物理学家的研究变化为切入点,深入考查了考生对近代西方科学技术的掌握和认识考点定位量子理论的产生和发展[得分思路]电子的运动轨迹属于微观世界依据所学知识可知,量子论的提出揭示了微观物质世界的基本规律,故D项正确;经典力学就是牛顿力学,故A项错误;进化论是关于物种演化的理论,故B项错误;电气革命指的是第二次工业革命的成就,故C项错误[答案]D据谣后巩固训I练@----------------------------------------------------------------------即学即用巩固新知[随堂训练]对应学生用书第78页题组1经典物理学的危机与相对论
1.19世纪,以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是()A.经典物理学不够完善B.经典物理学自身的局限性C.物理学上出现了一系列新发展D.经典物理学仅能解释地球上的物理现象解析本题要求回答“根本原因”,结合所学知识可知,经典物理学自身的局限性是出现危机的“根本原因”答案B
2.“科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论,而是限制和缩小旧理论的作用范围,把旧理论作为新理论的某种特例包含在其中”下列最能说明此观点的是()A.神创论与进化论B.经典力学与相对论C.经典力学与量子论D.相对论与量子论解析相对论打破了绝对的时空观,发展了牛顿经典力学,将其概括在相对论力学之中,使其成为相对论力学在低速运动状态下的特例,推动物理学发展到一个新的高度,B正确;神创论与进化论是互不相容的,A错误;C、D明显错误,可以排除答案B
3.从经典力学到相对论的发展表明()
①任何科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现
②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的
③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律
④科学的发展是无止境的
①②③④①②④A.B.
②③④①②③C.D.解析本题考查学生对世界近现代物理学发展的综合认识
①②④从科学发展的继承性、特点等角度作了正确阐释,
③较易误选,主要是学生对相对论涉及的研究领域认识模糊,相对论着重研究宏观世界高速运动的物体答案:B题组2量子理论4,作为20世纪初物理学界年纪最大的明星,它的悄然诞生说明世界不再是“连续的”玻尔研究者做了有趣的解释原子吃辐射,它不是像吃牛奶那样地吃,而是像吃米粒那样地吃,每个饭粒就是食物的最小单位……”这个“年纪最大的明星”是()A.自由落体定律B.经典力学C.量子论D.相对论解析量子假说认为,辐射像物质一样,是由具有能量的基本单位量子来实现的量子论与物理学界几百年来信奉的“自然界无跳跃”的原则发生冲突,它的悄然诞生说明世界不再是“连续的”,由此判断选择C项答案C
5.普朗克年轻时曾向他的老师表示,要献身于理论物理学老师劝他说“年轻人,物理学是一门已经完成了的科学,不会再有多大的发展了,将一生献给这门学科,太可惜了”打破该老师看法的是()A.万有引力定律的发现B.量子假说的提出C.电力的发现与应用D.牛顿力学定律的发现解析材料中“物理学是一门已经完成了的科学,不会再有多大的发展了“说明普朗克的老师认为物理学的发展空间很小,而普朗克提出量子假说,改变了人们认识世界的角度和方法,打破了老师的看法答案B题组3综合考点
6.爱因斯坦和普朗克是20世纪世界著名的科学家,分别创立了相对论和量子理论它们的共同之处有()
①揭示了时间、空间的可变性
②深刻改变了自然科学的观念
③突破了近代物理学的传统
④构成现代物理学的理论框架
①②③①②④A.B.
①③④②③④C.D.解析揭示了时间、空间的可变性的是爱因斯坦的相对论,排除含
①的选项两人不仅在学术研究上影响深远,而且对人的思想认识上也产生了重大影响答案D。
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