第11课-物理学的重大进展教案

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1、第门课物理学的重大进展主讲教师：编写：陈向行课时：2二次备课人文素养I目标导航Ie课标要求了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展屮的历史地位；知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。三维目标1、知识与能力：（1）识记：识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理学家对物理学发展所作出的重大成就；（2）理解：理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位；相对论和量子论诞生的原因、意义；（3）探究经典力学体系的待点，比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。（4）思考“日心说”与“地心说”相比的进步性，探究经典力学体系的特点、影响。2、

2、过程与方法：（1）引导学生回忆初屮物理知识来促进木课的学习。（2）通过学生预习（围绕4个物理学家，自制小课件）、课堂展示本课主要内容，促进同学的互相学习。教师给予必要的补充。3、情感态度与价值观：（1）科学真理需要勇于探索、执着追求的精神；（2）科学理论在不断完善、创新，人类对客观规律的认识不断深入。£教学重难点重点：伽利略对物理学发展的重大贡献；经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。难点：物理学各阶段发展的原因；对科学发展创新性的理解。学情分析学法指导1.轻松记忆内容特征意义经典力学运动三大定律、万有引力定律实验、数学化统一（天上、

3、地下的运动），标志（近代科学形成）相对论广义、狭义打破绝对时空观物理学的革命，对牛顿力学的既否定又发展量子力学诞生发展意义量子假说量子力学微观世界2.重点拓展（1）伽利略最早倡导并以实践实验加数学的方法，他所谓的实验室理想化的实验。牛顿的方法是“归纳一演绎”法，与从前的演绎法所不同的是，牛顿认为演绎的结果必须重新诉诸实验确证。在二位大师这里，实验观察和数学演绎紧密的结合在一起，成为近代科学产生和发展的重要标志。（2）爱因斯坦的相对论，在我们平时FI常生活中是很难理解的，因为我们FI常所接触的都是远远小于光速的运动，根本无法察觉到爱因斯坦相对

4、论所描述的相对论效应：长度变短、时钟变慢。但是如果接近光速的运动能变成现实的话，一个以这样速度运动的人，在另一个静止的观察者看来就可能只是一条线。（3）牛顿力学（经典力学）的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观。指出时间和空间随着物质的运动而变化。要注意理解相对论是对牛顿力学的既否定乂发展。相对论发展概括了牛顿力学,牛顿力学仅是相对论屮物体低速运动下的一个特例，对物体高速运动下的时空观，则无法解释，但是他仍然有存在的必要和价值。人文材料希腊学

5、者亚里士多德认为地球上的物体运动有天然运动和受迫运动。他认为物体的受迫运动是推动者加于被推动者的，推动者一旦停止推动，运动就会立即停止。伽利略首先运用理想实验的方式进行逻辑推理，从推理屮发现物体下落的快慢和它的重暈无关。伽利略设想，如果亚里士多德的观点是正确的，那么，让轻重不同的两个物体下落时，重的物体下落快，轻的物体下落慢。可是，把它们绑在一起让其下落会出现什么情形呢？按照亚里士多德的观点，绑在一起后的物体会比原来重的物体更重，所以它们就比重的物体下落得快。可是，从另一方面分析，绑在一起后，由于重的物体要帶动轻的物体运动，它们应该比重的物

6、体下降得慢一些。这显然是两个互相矛盾的结论。无论如何，绑在一起的两个物体只能以一个速度下落，而推理的过稈又是完全正确的，因此推理的前提必然是错误的。伽利略由这个推理得出结论：物体下落的快慢与重量无关，所有物体下落快慢都是相同的。据说1590年的一天，26岁的伽利略为了证实自己论断的正确，他来到比萨斜塔的七层阳台上，将一个约4.5千克重的石块和约0.45千克重的小石块同时放下，结果两石块同时落地。在场的数以百计的学者和观众，亲眼目睹了这一精彩的场面，伽利略用活生生的事实向人们展示了轻重相差悬殊的两个物体同吋落地的现象。从而推翻了亚里士多徳的错

7、误理论，发现了物体下落的真正运动规律一一自由落体定律。现在的科学史研究表明，伽利略实际上没有在比萨斜塔做落体实验。无论是当时的文献资料记录，还是伽利略的著作，在任何地方都没有这个实验的记载。况且在伽利略时代，连一般的记时蚀都没有，更谈不上有准确的记时装置，这个实验当时根本就没有办法做出来，从所有的证据材料考察，这仅仅是一个传说而己。伽利略虽然没有在比萨斜塔做实验。但是，他发现了自由落体定律确是千真万确的事实。伽利略并不满足于得到的定性结论，他又继续研究物体下落运动的定量规律，探索下落距离和所用时间的关系。为了测量时间，伽利略在一个大的盛水桶

8、底部钻一个小孔，并安上龙头，在龙头下面放上接水容器。打开龙头水就会流入接水容器，称量容器中所接水的质量就可以确定经历的时间。伽利略又想出了一个“冲淡重力”的方法。他仔细观察小球在