二 影响世界发展进程的科学巨人 学案（含答案） (1)

二　影响世界发展进程的科学巨人 学习目标：1.了解牛顿、爱因斯坦的成长历程及主要科学成就的史实。2.认识牛顿、爱因斯坦在社会中的作用。 1.重点：了解牛顿在物理学、天文学等领域的主要成就，掌握爱因斯坦发现相对论及其他科学成就。2.难点：认识牛顿在世界自然科学发展史上的崇高地位，认识爱因斯坦对维护世界和平所做出的巨大贡献。 教材整理1　牛顿：宇宙定律的发现者 1．地位 英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家，他建立起一个完整的力学理论体系，成为宇宙定律的发现者。17世纪最伟大的科学巨匠。 2．求学 (1)出生于英国一个自耕农家庭，在剑桥大学读书时受巴罗教授赏识被举荐为研究生。 (2)在家乡避瘟疫期间，他在自然科学领域踏进了很多前人未涉足的领域。 3．成就 (1)物理学：发现了万有引力定律，综合并表达了惯性、加速度、作用力与反作用力经典力学三定律。发表《自然哲学的数学原理》，完成了物理学发展史上的第一次大综合。从此，天体力学诞生了。人们把“牛顿力学”体系的建立当做近代科学体系形成的标志。 (2)天文学 ①用万有引力定律说明，天上的星体运动和地面上的物体运动都受力学规律的支配。 ②用数学的方法精确地计算和解决天体运动问题。 (3)数学：发现了二次项定理，创立了微积分，开辟了数学新纪元。 (4)光学：发现白光由各种不同颜色的光组成；制成第一架反射望远镜；提出了光的“微粒说”。 (5)其他：当选为议会议员后，兴趣转向政治和神学。 【概念辨析】　牛顿成功的因素 牛顿虚怀若谷、谦虚好学，具有勇于探索的精神，甘于寂寞、献身科学的精神；使用科学的研究方法，吸取前人的研究成果等。 教材整理2　爱因斯坦：追寻空间和时间的本质 1．地位 是世界历史上继牛顿之后最伟大的科学家。 2．求学 1879年出生于德国，进入大学后主修物理学。 3．成就 (1)1905年，爱因斯坦提出狭义相对论，震动了当时的物理学界。 (2)1916年完成了创建广义相对论的工作。 (3)提出了质能互换的关系式，即E＝mc2。 (4)以量子理论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。1921年，他以光子理论而获得诺贝尔物理学奖。 4．活动 (1)第一次世界大战爆发后，公开发表反战宣言。 (2)第二次世界大战后，为反对核战争和美国国内法西斯主义进行斗争。 教材整理3　科学改变世界 1．科学家们的研究成果成为促进社会经济结构和上层建筑变革的重要力量。 2．科学的发展还为丰富人们的精神生活等创造了条件。 知识网络 史论要旨 1.16世纪末17世纪初，伽利略的研究奠定了经典力学的基础，标志着物理学的真正开端；17世纪，牛顿的经典力学标志着近代自然科学的形成。2.相对论否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的本质属性，发展了牛顿力学。 探究点　牛顿经典力学与爱因斯坦相对论的关系 史 料 解 读 史料一　1687年，牛顿提出万有引力定律，并用教学方法证明了潮汐现象确实是由地球、月亮和太阳的相对运动及其引力的变化所造成的；月、日引潮力是产生潮汐的原动力，它是天体引力的组成部分。———《引潮力的发现》 史料揭示了牛顿万有引力定律与潮汐现象的关系。 史料二　牛顿以他所理解的“质量”认为物体会相互吸引，但是他无法解释能够互相吸引的原因，爱因斯坦为“质量”在不同的场合作了不同的定义，甚至无法定义。 史料表明了牛顿经典力学的局限性及其与爱因斯坦相对论的关系。 【史料应用】 (1)根据史料一近代牛顿如何解释潮汐现象。 【提示】　牛顿认为潮汐现象与地球、月亮、太阳的相对运动及其引力的变化有关；对潮汐现象的解释来自于科学研究并上升到科学理论的高度。 (2)根据史料二及所学知识，指出牛顿和爱因斯坦理论之间的联系。 【提示】　联系：爱因斯坦相对论否定了牛顿力 ... ...