物理学的重大进展教案.docx
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物理学的重大进展教案
物理学的重大进展教案
物理学的重大进展教案
【篇一:
第11课《物理学的重大进展》教案】
第11课《物理学的重大进展》教案
【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中的历史地位。
知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
【教学重点、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。
【教学方法】讲授法、问题探究法、案例教学法
【教学过程】
【导入新课】(略)
【讲述新课】
近代科学诞生的历史背景是什么?
(教师引导学生集体回答)
一、经典力学篇
【合作学习】学生用2分钟时间阅读教材54页——55页内容,回答伽利略为人类认识自然创立了什么新研究方法?
在物理学和天文学方面有那些贡献,分别产生了哪些重要影响?
1.经典力学的奠基者——伽利略
(1)成就:
①创立科学的研究方法:
实验和观察。
②物理学:
实验证明力与运动状态的关系,发现自由落体定律等。
③天文学:
自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
(2)意义:
①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念,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伽利略在天文学上的发现和观点,摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。
2、牛顿创立经典力学
【自主学习】阅读教材第55页相关内容,总结牛顿经典力学创立的标志、特点及意义。
(1)标志:
1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
(2)特点:
以实验为基础,以数学为表达形式。
(3)意义:
①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②经典力学体系具有科学性和预见性:
牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义,根据牛顿力学体系,人们发现了海王星。
二、20世纪的物理学革命——相对论篇
【质疑与思考】:
以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢?
据此总结相对论创立的背景。
1、历史背景:
(1)19世纪科学得到了飞速发展;
(2)经典力学无法解释研究中遇到的一些问题,如高速运动的微观粒子等。
2、相对论的提出及主要内容:
(1)提出:
20世纪初,爱因斯坦提出了著名的相对论,引发了20世纪物理学的一场重大革命。
(2)内容:
相对论包含狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论认为,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的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论认为,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。
(学生了解,能抓住特点即可)
3、意义:
(1)相对论的提出是物理学思想的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空论,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。
(2)爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学,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。
【问题】基于以上问题的探讨,请说明相对论与牛顿力学的关系?
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观,但并非全盘否定牛顿力学。
牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律,而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律,是对牛顿力学的继承和发展。
牛顿力学是相对论的一种特例(物体低速运动状态),包括在相对论体系中。
【过渡】19世纪经典物理学达到巅峰状态,在人们心目中,经典物理学已经达到近乎完美的程度。
这时,年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话:
普朗克:
“老师,我准备把我的一生都献给物理理论学!
”
老师:
“年轻人,物理学是一门已经完成了的学科,不会再有多大的发展,把一生都献给这门学科,太可惜了。
”
【质疑与思考】:
那么,物理学是不是一门已经完成了的学科,不会再有多大的发展呢?
三、量子论篇
采用学生自学的形式,让学生自己去归纳学习要点。
【自主学习】请同学们应用经典力学篇和相对论篇的方式,自主完成对量子论提出的背景、诞生的标志、发展的表现、量子论与量子力学的影响的总结。
(限时3分钟)
1、诞生的背景:
2、量子论的诞生、发展和量子力学:
3、量子论和量子力学的影响:
4、教师小结:
相对论和量子论是现代物理学的两大支柱,共同构成了经典物理学的基础。
这两种理论的提出,解决了经典物理学在微观领域及宏观世界方面所面临的问题。
,改变了人们看世界的方式和角度,它们不仅对物理学本身,对自然科学,而且对人类的思维都产生了重大影响。
【精神启示】通过对伽利略、爱因斯坦、普朗克等人事迹的学习,给我们的学习和生活有什么启发?
第11课《物理学的重大进展》板书设计
一、经典力学篇
1.经典力学的奠基者——伽利略
(1)成就:
①创立科学的研究方法:
②物理学:
③天文学:
(2)意义:
2、牛顿创立经典力学
(1)标志:
(2)特点:
(3)意义:
二、20世纪的物理学革命——相对论篇
1、历史背景:
2、相对论的提出及主要内容:
(1)提出:
(2)内容:
相对论包含狭义相对论和广义相对论。
3、意义:
4、相对论与牛顿力学的关系
三、量子论篇(自学,归纳要点)
1、诞生的背景:
2、量子论的诞生、发展和量子力学:
3、量子论和量子力学的影响:
4、小结:
第11课《物理学的重大进展》学案
一、经典力学篇
【合作学习】用2分钟时间阅读教材54——55页内容,总结回答伽利略为人类认识自然创立的新研究方法、在物理学和天文学方面的贡献及其重要意义。
1.经典力学的奠基者——伽利略
(1)成就:
①创立科学的研究方法:
②物理学:
③天文学:
(2)意义:
①
②
2、牛顿创立经典力学
【自主学习】阅读教材第55页,总结牛顿经典力学创立的标志、特点及意义。
(1)标志:
(2)特点:
(3)意义:
二、20世纪的物理学革命——相对论篇
【质疑与思考】:
以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢?
据此总结相对论创立的背景。
1、历史背景:
2、相对论的提出及主要内容:
(1)提出:
(2)内容:
3、意义:
【问题】基于以上问题的探讨,请说明相对论与牛顿力学的关系?
【质疑与思考】:
物理学是不是一门已经完成了的学科,为什么?
三、量子论篇
【自主学习】请同学们应用经典力学篇和相对论篇的方式,自主完成对量子论提出的背景、诞生的标志、发展的表现、量子论与量子力学的影响的总结。
(限时3分钟)
1、诞生的背景:
2、量子论的诞生、发展和量子力学:
3、量子论和量子力学的影响:
【精神启示】通过对伽利略、爱因斯坦、普朗克等人事迹的学习,给我们的学习和生活有什么启发?
【篇二:
11物理学的重大进展教学设计教案】
教学准备
1.教学目标
1.知识与能力
阅读教材,识记伽利略、牛顿在力学方面所取得的主要科学成就和经典力学创立的标志;爱因斯坦创立相对论;普朗克、爱因斯坦、玻尔等人对量子论诞生与发展所作出的主要贡献。
2.过程与方法
在识记上述基本史实的基础上,通过生生共议、师生互议、学生质疑,通过对经典力学创立的历史背景和主要内容综合分析,认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位;对比分析经典力学与相对论、量子论的差异,认识相对论、量子论与经典力学之间的联系
3.一步认识近代以来物理学对自然运动变化规律的探索及取得的辉煌成就,带来了人类生产力的巨大进步。
2.教学重点/难点
重点:
经典力学、相对论、量子论的主要内容
难点:
不同阶段物理学之间的关系,对科学发展创新性的理解。
3.教学用具
多媒体设备
4.标签
教学过程
导入新课:
展示:
《苹果落地》和《“神八”升空》图
引入:
《苹果落地》和《“神八”升空》两幅图片,涉及到物理学中的传统经典力学和现代物理学中的相对论和量子力学原理。
物理学发展的过程
一、经典力学
1.经典力学的重要奠基者──伽利略
(1)背景:
文艺复兴运动的影响,即解放了人们的思想,推动了科学研究。
16世纪末17世纪初,随着文艺复兴运动的扩展和人的思想的解放,意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。
他将科学实验与数学相结合,进行科学研究,并强调追究事物之间的数学关系。
(2)成就:
利用自制望远镜发现许多星体,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
a.外力并不是维持运动状态的原因,只是改变运动状态的原因;
b.发现自由落体定律等定律;
c.利用望远镜观察天体并取得大量成果第一人;
d.证明了哥白尼“日心说”的正确性;
(3)意义:
①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,②为经典力学的创立和发展奠定了基础
2.牛顿创立经典力学
(1)标志:
1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
牛顿(1642—1727)是著名的英国科学家,在物理学、数学、天文学等许多方面作出了卓越的贡献。
牛顿出生于英国的林肯郡,牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。
谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了85岁的高龄。
1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院,获得学士学位。
1687年,他出版了《自然哲学的数学原理》,在该书中他首先给力学的基本要领如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义,对大至宇宙天体,小至光的微粒的一切物体在真空中或在有阻力的介质中的运动,全部应用运动三定律和万有引力定律给予了说明,把自然界中的一切力学现象都囊括在他的力学体系之中。
《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。
牛顿力学在科学史上的意义表现在它把天上和地上的运动统一起来,把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切力学运动有普遍规律,从力学的角度证明了自然界的统一性,实现了人类自然界认识的第一次综合。
牛顿力学方面的贡献之一是确立了万有引力定律。
这个定律说明,任何两个物体之间都有引力存在。
这个引力与彼此吸引的物体的质量体积成正比,而与两物体间距离的平方成反比。
万有引力定律总结了此前一个半世纪的科学发明并用精确的数学术语把它们联结起来了。
此外,牛顿还确立了著名的运动三定律,即惯性定律、比例定律(即加速度与力成正比)、作用和反作用相等定律。
运动三定律是经典物理学的基础。
牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律成为经典力学建立的标志。
(2)意义:
①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②促进了天文学发展:
根据牛顿力学体系,人们发现了海王星和冥王星。
二、爱恩斯坦创立相对论:
1.历史背景:
(1)19世纪科学得到了飞速发展;
(2)经典力学无法解释高速运动的微观粒子发生的现象。
2.相对论的提出及主要内容:
(1)提出:
1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章,提出了著名的相对论,引发了二十世纪物理学的另一场革命。
(2)内容:
相对论包含狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论认为,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的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论认为,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。
3、意义:
(1)相对论的提出是物理学思想的一次重大革命,它否定了经典力学的绝
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- 物理学 重大 进展 教案