第11課 物理學的重大進展
★ 教學目標:1、知識與能力:
(1)識記:識記伽利略、牛頓、愛因斯坦、普朗克等物理學家對物理學發展所作出的重大成就;
(2)理解:理解經典力學在近代自然科學理論發展中的歷史地位;相對論和量子論誕生的原因、意義;
(3)探究經典力學體系的特點,比較相對論、量子論與牛頓力學的關系。
(4)思考“日心說”與“地心說”相比的進步性,探究經典力學體系的特點、影響。
2、過程與方法:
(1)引導學生回憶初中物理知識來促進本課的學習。
(2)通過學生預習(圍繞4個物理學家,)、課堂講解展示本課內容,促進同學的互相學習。教師給予必要的補充。
3、情感態度與價值觀:
(1)科學真理需要勇于探索、執著追求的精神;
(2)科學理論在不斷完善、創新,人類對客觀規律的認識不斷深入。
★教學重點和難點:
重點:伽利略對物理學發展的重大貢獻;經典力學的建立;相對論的提出;量子論的誕生。
難點:物理學各階段發展的原因;對科學發展創新性的理解。
★教材分析:
本課教材主要分三大目從四個方面向學生介紹物理學從16世紀末17世紀初到19世紀末20世紀初的重大成就:經典力學的重要奠基者——伽利略、經典力學的建立、從經典力學到相對論、量子論的誕生與發展。這一時期物理學方面的文字、圖片、人物介紹等資料比較豐富,教師可以適當補充一些資料,提高學生學習的興趣。
★教學過程及要點:
導入新課:1632年,伽利略撰寫的《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》科學巨著出版后,立刻引起教會的恐慌,把伽利略投入監獄。教皇烏爾班八世的御用工具——宗教裁判所在1633年6月21日宣布對伽利略的判決:“我們判決你在宗教法庭監獄內服刑,刑期由我們掌握,為了有益于補贖,命令你在今后3年內,每周背誦7篇贖罪詩篇……”這一紙胡言,竟使伽利略蒙冤300多年,致死都沒有撤銷判決,甚至死后還被禁止舉行殯禮,不準葬入圣太克羅斯墓地。那么,是什么原因導致宗教裁判所對伽利略作了如此判決?我們應如何看待伽利略在科學領域的貢獻?
第11課 物理學的重大進展
一、經典力學
1、產生的背景
114世紀以后,伴隨歐洲資本主義的萌芽,新興的資產階級在經濟上和政治上對自然科學產生了迫切的需要。
2文藝復興運動解放了人們的思想,推動了自然科學研究。
3伽利略的研究成果,為經典力學的創立奠定了基礎。
希臘學者亞里士多德認為地球上的物體運動有天然運動和受迫運動。他認為物體的受迫運動是推動者加于被推動者的,推動者一旦停止推動,運動就會立即停止。
16世紀末17世紀初,隨著文藝復興運動的擴展和人的思想解放,意大利科學家伽利略認為研究自然界必須進行系統的觀察和實驗。他將科學實驗與數學相結合,進行科學研究,并強調追究事物之間的數學關系。
1590年的一天,26歲的伽利略為了證實自己論斷的正確,他來到比薩斜塔的七層陽臺上,將一個約4.5千克重的石塊和約0.45千克重的小石塊同時放下,結果兩石塊同時落地。16xx年,伽利略在實驗中發現:物體下落時的距離與所用時間的平方成正比,而物體下落的速度與物體的重量無關,這就是著名的落體定律。他還通過實驗證實了勻速運動定律和勻加速運動定律。
伽利略的研究表明,外力并不是維持運動狀態的原因,而只是改變運動狀態的原因。這是對古希臘哲學家亞里士多德以來有關運動觀念的重大變革,為經典力學的建立奠定基礎。他的發現以及他開始的科學研究方法,是人類思想史上偉大的成就之一,標志著物理學的真正開端。