11物理学的重大进展
［课标要求］
1. 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。 2. 知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。 预习案
一、 经典力学
1 ?背景
(1) 文艺复兴运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。
(2) 16世纪末17世纪初，伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，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。
2. 建立
(1) 标志：1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书。
⑵内容：物体运动三大定律和万有引力定律等。
(3) 特征：①以实验为基础。②以数学为表达形式。 3. 意义
经典力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义。 了海王星等。 二、 相对论的创立
后来，根据万有引力定律， 人们发现
1.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?创立：20世纪初的德国物理学家爱因斯坦提出了相对论。 3?内容
(1) 狭义相对论：物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也
会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
(2) 广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布 ____________
状态。
4?意义
(1) 相对论的提岀是物理学领域的一次重大革命。
(2) 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。
(3) 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。
1.背景
三、量子论的诞生与发展
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(1) 19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现，人们对物质的认识深入到了原子内部。 (2) 大量的实验表明，微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。
2?诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说，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。
3?发展
(1) 爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。 (2) 丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论。 (3) 20世纪30年代，量子力学建立起来。 4?意义
(1) 使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。
(2) 与相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界 方面的不足。 (3) 推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。 探究案
探究点1牛顿及其成就
材料 我好像是一个在海边玩耍的孩子，
不时为拾到比通常更好更光滑的石子或美丽的贝壳
而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。一一牛顿临终遗言 思考
根据材料列举出牛顿捡到的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”。 意义？
答案(1)创立微积分、提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律
说说牛顿的发现有什么科学
(牛顿力学体系)。
(2)科学意义：①牛顿力学定律以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来，对
人类解释和预见物理现象具有决定性意义。 ②牛顿力学体系把天上、
地上的物体运动概括到一个理论之中，
使人类认识到支配日月星辰
运转的不是上帝，而是自然规律。这样就把上帝从无生命现象的研究领域赶走了。
探究点2爱因斯坦及其科学成就 材料
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思考
⑴爱因斯坦是怎样推翻牛顿的理论的？
（2）如何理解牛顿的一番话？
答案（1）爱因斯坦打破了牛顿创立的经典力学的绝对时空观，提出了狭义相对论和广义相 对论，发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度。
（2）相对论是在经典物理学基础上发展起来的，两者之间是继承与发展而不是相互排斥的关
系。相对论只否定了牛顿力学的绝对时空观，
并没有否定整个牛顿力学。
相对论发展了牛顿
牛顿
力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。 所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。
牛顿力学是整个力学的基础，
［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。
练习案
1?“月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。”说这
句话的科学家是（
）
A. 牛顿B ?波义耳C ?拉瓦锡D ?哥白尼
答案 A
解析 据题干材料中的“引力”这一关键词可知为“万有引力定律”。
2?“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，开始用自己理性的眼光打量世界。”这说明牛顿的发现
（ ）
A. 推动了天文学的发展 B. 使人类彻底摆脱了神学的影响 C. 促进了人类思想的解放 D. 使人类开始关注现实世界
答案 C
解析 “人类用理性的眼光打量世界”，说明人们的思想得以解放，
B项说法过于绝对。
3?爱因斯坦的相对论揭示的核心问题是 A. 时间、空间、物体质量随物体运动而变化 B. 时间、空间、物体的质量是永远不变的 C. 时间、空间、光速随物体运动而变化
（ ）
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D. 时间、空间、光速是永远不变的 答案 A 解析 爱因斯坦在相对论中提出， 物体的质量会随着时间、 空
间的变化而变化， 这给人们辩 证地看待世界提供了新途径。
4．电视连续剧《天仙配》中有这样的情节：唐朝张百胜因孝道而升天成为玉皇大帝，而后 他的年龄基本上
是恒定的，七仙女亦然， 永葆青春。 假设此情景成立，其科学依据最有可能 的是 ( )
A.相对论 C.转基因理论
答案 A
B.量子论 D.进化论
解析 根据爱因斯坦的相对论， 时间、质量、重量等都不是固定不变的， 而是处在不断的变 化中。
5.它打开了人类认识微观世界的大门，深刻地改变了人们的生活、生产和观念……标志着 一个新纪元的到
来！这里的“它”是指 (
)
B.进化论 D.相对论
A.经典力学 C.量子论
答案 C
解析 使人类的认识深入到微观世界的是量子论的出现。
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2024_2024学年高中历史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学案新人教版必修3
