《高中歷史 第25課《現(xiàn)代科學(xué)革命》課件 岳麓版必修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中歷史 第25課《現(xiàn)代科學(xué)革命》課件 岳麓版必修3（28頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第25課課 知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其意義。 1.掌握經(jīng)典力學(xué)的危機(jī)、相對論和量子理掌握經(jīng)典力學(xué)的危機(jī)、相對論和量子理論的提出論的提出2.理解相對論和量子論是構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)理解相對論和量子論是構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，開辟了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新局面的基礎(chǔ)，開辟了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新局面一、經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)一、經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)1、1719世紀(jì)牛頓經(jīng)典世紀(jì)牛頓經(jīng)典力學(xué)日趨力學(xué)日趨_。2、 19世紀(jì)末以牛頓力學(xué)為世紀(jì)末以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典物理學(xué)無法解釋基礎(chǔ)的經(jīng)典物理學(xué)無法解釋_而陷入危機(jī)而陷入危機(jī) (相對論和量子理論出現(xiàn)相對論和量子理論出現(xiàn)的背景的背景 )完善、成熟完善、成熟物理學(xué)的新發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的

2、新發(fā)現(xiàn)音樂和物理伴隨音樂和物理伴隨愛因斯坦的一生愛因斯坦的一生1879年，阿伯年，阿伯特特愛因斯坦愛因斯坦 (Albert Einstein) 出生在德國西南部出生在德國西南部古城烏耳姆的一個(gè)古城烏耳姆的一個(gè)猶太人家庭。父親猶太人家庭。父親是個(gè)電工設(shè)備店店是個(gè)電工設(shè)備店店主。母親是個(gè)有成主。母親是個(gè)有成就的鋼琴家。就的鋼琴家。 二、愛因斯坦與相對論二、愛因斯坦與相對論二、愛因斯坦與相對論二、愛因斯坦與相對論1、相對論的提出、相對論的提出1905年提出勻速運(yùn)動(dòng)體系的狹義相對論；年提出勻速運(yùn)動(dòng)體系的狹義相對論；1916年提出加速運(yùn)動(dòng)體系的廣義相對論年提出加速運(yùn)動(dòng)體系的廣義相對論。2、主要內(nèi)容：、主

3、要內(nèi)容：相對性原理和光速不變原理。相對性原理和光速不變原理。相對論的兩個(gè)基本原理相對論的兩個(gè)基本原理: 相對性原理和光速不變原理相對性原理和光速不變原理狹義相對論和廣義相對論統(tǒng)稱相對論。狹義相對論和廣義相對論統(tǒng)稱相對論。 如何理解相對論？如何理解相對論？ 在相對性原理中，愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間、運(yùn)動(dòng)、在相對性原理中，愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間、運(yùn)動(dòng)、質(zhì)量不是絕對的，而是相對的。質(zhì)量不是絕對的，而是相對的。 光速不變原理則認(rèn)為光的傳播速度在任何條光速不變原理則認(rèn)為光的傳播速度在任何條件下都是不變的。件下都是不變的?！?“相對論相對論”妙解妙解有一次，群眾包圍了從德國移居美國的科學(xué)家愛因斯有一次，群眾包圍了從德國

4、移居美國的科學(xué)家愛因斯坦的住宅，要他用坦的住宅，要他用“最簡單的話最簡單的話”解釋清楚他的解釋清楚他的“相相對論對論”。當(dāng)時(shí)，據(jù)說全世界只有幾個(gè)高明的科學(xué)家看。當(dāng)時(shí)，據(jù)說全世界只有幾個(gè)高明的科學(xué)家看得懂他關(guān)于得懂他關(guān)于“相對論相對論”的著作。的著作。 愛因斯坦走出住愛因斯坦走出住宅，對大家說：宅，對大家說：“比方這么說比方這么說你同你最親的人坐你同你最親的人坐在火爐邊，一個(gè)鐘頭過去了，你覺得好像只過了在火爐邊，一個(gè)鐘頭過去了，你覺得好像只過了5 5分分鐘！反過來，你一個(gè)人孤孤單單地坐在熱氣逼人的火鐘！反過來，你一個(gè)人孤孤單單地坐在熱氣逼人的火爐邊，只過了爐邊，只過了5 5分鐘，但你卻像坐了一個(gè)

5、小時(shí)。分鐘，但你卻像坐了一個(gè)小時(shí)。唔，唔，這就是相對論！這就是相對論！” 3、相對論的意義：、相對論的意義： （2）解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)，創(chuàng)造了一個(gè)全新的）解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)，創(chuàng)造了一個(gè)全新的物理學(xué)世界，極大地?cái)U(kuò)展了物理學(xué)的應(yīng)用的領(lǐng)域。物理學(xué)世界，極大地?cái)U(kuò)展了物理學(xué)的應(yīng)用的領(lǐng)域。 （3）打破了經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維模式，為人們）打破了經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維模式，為人們提供了辯證看待世界的途徑。提供了辯證看待世界的途徑。 （1）物理學(xué)最偉大的革命）物理學(xué)最偉大的革命 提示：牛頓在數(shù)學(xué)和物理學(xué)方面都取得了卓越成就，其中最輝煌的成就是建立了經(jīng)典物理學(xué)的體系，他還是微積分的創(chuàng)立者之一。他的經(jīng)典力

6、學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程力學(xué)以及與之有關(guān)的工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。 1詩人亞歷山大波普贊頌道：“自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說，讓牛頓去吧，于是一切成為光明。”19世紀(jì)末，科學(xué)家曾普遍認(rèn)為物理學(xué)的主要框架已經(jīng)一勞永逸地構(gòu)成了，以后需要做的就是把小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字再推進(jìn)一位。這反映出() A牛頓力學(xué)體系已經(jīng)解決了包括宏觀和微觀世界的一切問題 B牛頓力學(xué)體系被奉為物理學(xué)的圣經(jīng)，作為權(quán)威對科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生阻礙作用 C經(jīng)典物理學(xué)到19世紀(jì)末已發(fā)展得比較完整，包括了研究宏觀物理和超高速物理學(xué)的各部門 D牛頓力學(xué)體系還沒有從神學(xué)中解放出來 解析：人們把以牛頓力學(xué)為代表的近代物理學(xué)

7、看作絕對權(quán)威的理論，認(rèn)為一切自然現(xiàn)象都可以用經(jīng)典物理學(xué)來加以說明，實(shí)際上已經(jīng)對科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生阻礙作用。 答案：B 1相對論的提出是否完全否定了牛頓力學(xué)？ 精講：沒有。牛頓力學(xué)和相對論說的都是宏觀上的運(yùn)動(dòng)。牛頓力學(xué)體系概括了物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本定律，這些定律有一個(gè)不容忽視的前提，即物體運(yùn)動(dòng)是在低速情況下，這些定律才能適用。在牛頓力學(xué)中，運(yùn)動(dòng)是絕對的；20世紀(jì)初愛因斯坦提出相對論，否定了牛頓的絕對時(shí)空論，指出了時(shí)間和空間的辯證關(guān)系，即時(shí)間和空間不是絕對不變的，而是隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度變化而變化，速度、時(shí)間是相對的。相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的一個(gè)特例。相對論相對論構(gòu)

8、成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱之構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱之一一.那么那么,現(xiàn)代物理學(xué)的另一個(gè)支柱又是什么現(xiàn)代物理學(xué)的另一個(gè)支柱又是什么呢呢?量子理論是現(xiàn)代物理學(xué)的另一大支柱。量子理論是現(xiàn)代物理學(xué)的另一大支柱。三、量子理論中的微觀世界三、量子理論中的微觀世界1.提出：提出：德國物理學(xué)家普朗克德國物理學(xué)家普朗克普朗克（普朗克（18581947年），年），德國物理學(xué)家、哲學(xué)家，量德國物理學(xué)家、哲學(xué)家，量子理論的奠基人，子理論的奠基人，1879年在年在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位后，慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位后，先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大學(xué)任教授。學(xué)任教授。1888年任柏林大年任柏林大學(xué)理論物

9、理研究所所長。他學(xué)理論物理研究所所長。他在物理學(xué)上最大的貢獻(xiàn)是在物理學(xué)上最大的貢獻(xiàn)是1900年提出輻射量子假說。年提出輻射量子假說。并因此獲得并因此獲得1918年諾貝爾物年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。理學(xué)獎(jiǎng)。加熱到不同溫度的物體發(fā)出不同顏色的光加熱到不同溫度的物體發(fā)出不同顏色的光1900年，普朗克為了克服經(jīng)典物理學(xué)對熱輻射現(xiàn)年，普朗克為了克服經(jīng)典物理學(xué)對熱輻射現(xiàn)象解釋上的困難，量子假說。象解釋上的困難，量子假說。2、背景：、背景：量子論的發(fā)展量子論的發(fā)展過程：過程：普朗原子的量克的量子假說；普朗原子的量克的量子假說； 玻提出爾子理論；玻提出爾子理論；愛因斯坦提出光的量子理論愛因斯坦提出光的量子理論 研究微

10、觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的量子力學(xué)建立研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的量子力學(xué)建立起來了起來了量子論的意義量子論的意義地位：地位：20世紀(jì)最深刻最有成就的科學(xué)理論之世紀(jì)最深刻最有成就的科學(xué)理論之一，對微觀世界認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)一，對微觀世界認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步。步。社會(huì)：社會(huì)： 推動(dòng)了生產(chǎn)力發(fā)展，根本上改變了人推動(dòng)了生產(chǎn)力發(fā)展，根本上改變了人們的物質(zhì)生活。們的物質(zhì)生活。四、現(xiàn)代物理學(xué)興起的重大意義四、現(xiàn)代物理學(xué)興起的重大意義1.1.量子理論和相對論一起，共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。量子理論和相對論一起，共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。2.2.量子理論和相對論彌補(bǔ)了經(jīng)典物理學(xué)的不足，大大開闊了人們量子理論和相對論彌補(bǔ)了

11、經(jīng)典物理學(xué)的不足，大大開闊了人們的視野，改變了人們看世界的角度和方式。的視野，改變了人們看世界的角度和方式。3. 3. 不僅對物理科學(xué)本身，對自然科學(xué)，而且對整個(gè)人類的思維不僅對物理科學(xué)本身，對自然科學(xué)，而且對整個(gè)人類的思維都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。構(gòu)成構(gòu)成彌補(bǔ)、改變彌補(bǔ)、改變物理、思維物理、思維能力提升愛因斯坦相對論與牛頓經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系：愛因斯坦相對論與牛頓經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系：部分否定：部分否定：否定了牛頓絕對時(shí)空觀，提出時(shí)間和空間不是絕對不變的，否定了牛頓絕對時(shí)空觀，提出時(shí)間和空間不是絕對不變的，是相對的。是相對的。繼承發(fā)展：繼承發(fā)展：牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)低速狀態(tài)時(shí)的一個(gè)

12、特例。牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)低速狀態(tài)時(shí)的一個(gè)特例。 11921年3月上海時(shí)事新報(bào)刊登了一篇駐德國作者的特約稿，評(píng)論“愛因斯坦的革命事業(yè)，比之昔日的德國路德之宗教革命，其影響還要重大，這位先生把舊科學(xué)的概念一齊推翻”材料中“舊科學(xué)的概念”是指() A愛因斯坦的相對論 B牛頓的經(jīng)典力學(xué) C達(dá)爾文的生物進(jìn)化論 D普朗克的量子理論 解析：本題主要考查學(xué)生的理解能力。愛因斯坦的相對論是對牛頓的經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)新和發(fā)展。 答案：B 219世紀(jì)，以牛頓經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典物理學(xué)之所以被看做是絕對權(quán)威的理論，主要是由于() A經(jīng)典力學(xué)日臻完善 B根據(jù)萬有引力發(fā)現(xiàn)了海王星 C人們認(rèn)識(shí)的局限性 D經(jīng)典物理學(xué)可以解釋一切自

13、然現(xiàn)象 解析：人們的認(rèn)識(shí)受到時(shí)代和科學(xué)研究水平的限制，當(dāng)時(shí)的研究領(lǐng)域還未深入到高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的宏觀宇宙和物質(zhì)內(nèi)部的微觀世界，因此誤以為經(jīng)典力學(xué)可以解釋一切物理現(xiàn)象。 答案：C (2010高考江蘇卷)“把能量的變化看成是跳躍式的進(jìn)行，成功地解釋了經(jīng)典理論無法解釋的某些現(xiàn)象，打破了經(jīng)典物理學(xué)中一切過程都是連續(xù)變化的觀念。”這一理論的誕生主要由下列哪一問題引發(fā)() A研究熱輻射 B揭示時(shí)空本質(zhì)屬性 C解釋光電效應(yīng) D預(yù)測未知行星方位 全解全析： 答案：A 3(2011青島期末)19世紀(jì)，經(jīng)典力學(xué)遇到了無法解釋的新問題。20世紀(jì)初，這些問題迎刃而解得益于() A哥白尼“日心說”定律 B自由落體定律 C牛

14、頓力學(xué)體系 D相對論與量子論的提出 解析：本題考查學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識(shí)分析判斷問題的能力。愛因斯坦的相對論可以廣泛地解釋不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物質(zhì)，解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)；量子論使人類社會(huì)對微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)步。兩者共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。故D項(xiàng)正確。 答案：D 4(2011南京高二檢測)經(jīng)典物理學(xué)所面臨的危機(jī)，終于在20世紀(jì)初被物理學(xué)發(fā)展史上的兩場偉大的革命解決。這兩場革命使人類() A擁有了研究宏觀世界和微觀世界的理論體系擁有了研究宏觀世界和微觀世界的理論體系 B放棄了經(jīng)典物理學(xué)的思想方法和科學(xué)理論放棄了經(jīng)典物理學(xué)的思想方法和科學(xué)理論 C否定了此前物理學(xué)取得的一系列成果否定了此前物理

15、學(xué)取得的一系列成果 D轉(zhuǎn)變了人們的思維方式和生活方式轉(zhuǎn)變了人們的思維方式和生活方式 解析：經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界方面存在著絕對的時(shí)空觀和對微觀世界認(rèn)識(shí)不足等缺憾，這兩大疑難問題在20世紀(jì)初分別由相對論和量子論得以解決。 答案：A課堂小結(jié)課堂小結(jié)（1 1）相對論的背景、內(nèi)容、意義？）相對論的背景、內(nèi)容、意義？背景：背景：（2 2）量子論的背景、內(nèi)容、意義？）量子論的背景、內(nèi)容、意義？（3 3）現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)及歷史意義？）現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)及歷史意義？經(jīng)典物理的日臻完善；經(jīng)典物理的日臻完善；1919世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)內(nèi)容：內(nèi)容：相對性原理、光速不變原理相對性原理、光速不變原理意義：意義：隊(duì)物理學(xué)；對人的思維隊(duì)物理學(xué)；對人的思維背景：背景：經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)；熱輻射的疑點(diǎn)經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)；熱輻射的疑點(diǎn)內(nèi)容：內(nèi)容：量子假說、光的量子理論、原子的量子理論量子假說、光的量子理論、原子的量子理論意義：意義：地位；對社會(huì)地位；對社會(huì)基礎(chǔ)：基礎(chǔ)：意義：意義：相對論與量子論相對論與量子論構(gòu)成；彌補(bǔ)改變；物理學(xué)與思維構(gòu)成；彌補(bǔ)改變；物理學(xué)與思維