第19课 物理学的长足进步（教案） 【教学目标】 1、了解牛顿力学体系、量子力学、相对论的基本内容。 2、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。 3、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。 4、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。 【教学重难点】 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。 【教学过程】 1、导入新课 师：（解释）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。 问：同学们知道比萨斜塔吗？看到这座建筑，同学们会联想到什么？ 答：…… 师：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）。 2、讲授新课 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：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。 师：牛顿的力学体系有什么作用呢？我们来看两个例子。 例一：1781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。 例二：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75—76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。 师：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，隐藏在黑暗里。上帝说：“让牛顿去吧！”于是，一切成为光明。听到别人的赞美，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。 师：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 ... ...
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