(人民版)历史必修三:专题7(第1课)《近代物理学的奠基人和革命者》学案.doc
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1、近代物理学的奠基人和革命者第一部分:教案内容【教学指导】教学思路:历史课程标准: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中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。考试内容与要求:概述伽利略和牛顿的主要成就,认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。学习要求:了解经典力学的主要内容,概述牛顿对经典力学的主要贡献,认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位;知道爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论、普朗克的量子理论的主要内容,认识相对论、量子论提出的意义。重点:了解经典力学的主要内容,知道相对论、量子论的主要内容。认识人类认
2、识发展的过程。 难点:认识物理学理论创新的思想源泉和方法。【教学目标】一、知识与能力了解牛顿力学体系、量子力学、相对论的基本内容。了解物理学发展的基本线索,认识其发展的阶段特征和在自然科学发展中的地位。认识科学进步是在前人科技成果的基础上,从理论上进行创新,构建新的理论、概念体系。二、过程与方法用材料比较法和阅读法概括物理学发展的线索。结合科学进步的历程,讨论人类对宇宙的认识是不断加深的和有限的,了解一些科学创新的基本方法。三、情感态度与价值观通过本课的学习,培养自己对科学的热爱之情,了解科学创新的基本条件。通过对物理学不断发展的学习,培养自己关注科技进步的习惯,培养自己尊重科学的意识。通过本
3、课的学习,培养自己正确的自我意识,认识到科技发展中没有绝对权威。【教学流程】投影:科学指运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系。技术泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。投影:基础知识:物理学的重大进展近代科学的发展生物学的发展近代技术的发展及科技的结合三次工业革命投影:伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克像。问:你知道他们分别是什么人吗?有什么贡献?答:这些人就是我们本课要了解的近代物理学的奠基人和革命者。投影:投影:投影:比萨斜塔。问:看到这座建筑,同学们会联想到什么?答:这座建筑因为一个著名的实验而声名远扬。1590年,伽利略在比
4、萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验,从此推翻了亚里士多德“物体落下的速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。公元1643年1月4号这天(伽利略逝世的这一天),在英国乡下一个不出名的小村庄里,一位喝得醉醺醺的神父冒着大雪匆匆赶到一家农户给个早产的婴孩洗礼。那个婴孩身形瘦小,嘴巴紧闭,似乎连呼吸都不畅,周围的人都急得手足无措,这时神父突显急智,一口酒喷向婴儿,终于呛得婴孩大声哭闹起来。多年以后,神父仍把这件事作为自己生平最大的功业,因为他拯救的,远不止是一个病怏怏的婴儿,而是人类历史上最伟大的人,Issac Newton(牛顿)。投影:我好像是一个在海边玩耍的孩
5、子,不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞,而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。牛顿问:你知道牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美丽的贝壳”?答:投影:牛顿力学体系及数学、天文学方面的研究成果记载在他的科学巨著自然哲学的数学原理中。牛顿的力学体系有什么作用呢?我们来看两个例子。1781年天王星被发现,科学家用牛顿力学计算它的轨道,可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算,观测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面?法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确,大胆猜想计算结果之所以不理想,是因为太阳系中还有一颗未知的行星,我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出
6、了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日,柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚,用望远镜对准勒维列所指出的位置,一下子就看到了一颗新的行星海王星。勒维列无需观测星空,就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。长期以来,人们一直认为彗星是神秘的,不吉利的灾星,根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道,指出它的回归周期是7576年,由此预言它将在1758年再次出现。53年以后的1758年(当时哈雷已去世),这颗彗星果然如期出现。哈雷彗星的发现验证了万有引力定律的科学性。英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞美牛顿的诗:自然和自然界的规律,隐藏在黑
7、暗里。上帝说:“让牛顿去吧!”于是,一切成为光明。可是牛顿本人却谦逊地表示:我之所以能比别人看得远些,是因为我站在巨人们的肩上。牛顿为什么牛顿能取得这样辉煌的成就?让我们还是从关于他的小故事说起吧。你们知道哪些关于牛顿的故事?答:父母原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学。后来,作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不扣纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差,他脑海了只剩下了无穷
8、量的二项式定理。他抓住姑娘的手指,错误的把它当成通烟斗的通条,硬往烟斗里塞,痛得姑娘大叫,离他而去。牛顿也因此终生未娶。他马虎拖沓,曾经闹过许多的笑话。一次,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡蛋时,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时,牛顿突然想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了,鸡骨头留在盘子,不告而别了。等牛顿想起,出来后,发现了盘子里的骨头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室,继续研究他的问题。 从这些故事中我们不难理解牛顿为什么能取得伟大的成就。请思考:牛顿力学体系建立的意义?答:(板书)牛顿的运动三定
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