《物理学的重大进展》导学案
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《物理学的重大进展》导学案
【重点讲解】
经典力学体系的建立、特点和历史地位
经典力学是物理学中发展较早的一个分支。古希腊著名的哲学家亚里士多德曾对“力和运动”提出过许多观点,他的著作一度被当作古代世界学术的百科全书,在西方有着极大的影响,以致他的很多错误观点在长达2000年的岁月中被大多数人所接受。16世纪以后,人们开始通过科学实验,对力学现象进行准确的研究。许多物理学家、天文学家如哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒等,做了很多艰巨的工作,力学逐渐摆脱传统观念的束缚,有了很大的进展。英国科学家牛顿在前人研究和实践的基础上,经过长期的实验观测、数学计算和深入思考,提出了力学三大定律和万有引力定律,把天体力学和地球上物体的力学统一起来,建立了系统的经典力学理论。产生的原因是受到文艺复兴运动的影响,科学逐渐从神学的桎梏中解放出来,进入到实验科学的时代。以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。17世纪英国资本主义经济的迅速发展。工场手工业时期经济上的需要。
经典力学的重要奠基者──伽利略的主要贡献是发现落体定律,为经典力学的建立奠定了基础。发明天文望远镜发现许多星体,证明了哥白尼“日心说”的正确性。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,标志着物理学的真正开端,被誉为“近代科学之父”。经典力学建立的标志是牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律(惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律)。《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。其显著特征之一是注重实验,之二是它的数学化。经典力学的建立,凝聚着许多科学家的心血,牛顿(微积分的创立者之一)则是其中的集大成者,故经典力学又称牛顿力学。
牛顿力学是经典物理学和天文学的基础,也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力学的创立标志着人类科学时代的开始。牛顿力学和热学的应用,引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命,使人类社会进入蒸汽时代。牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,还为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。
【难点分析】
量子论的诞生与发展
1.诞生的历史背景
(1)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。
(2)大量的实验表明,微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。
2.诞生与发展
1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说,宣告了量子论的诞生。普朗克并由此而获得了诺贝尔物理学奖。爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质,进一步推动了量子论的发展。丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究,创立了原子结构的理论。20世纪30年代,经过众多科学家的努力量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。今天,我们的现代文明,从电脑,电视,手机到核能,航天,生物技术,几乎没有哪个领域不依赖于量子论。量子力学和狭义相对论结合形成原子物理学,指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
3.影响
(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、最有成就的科学理论之一。
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