第第25課課現(xiàn)代科學(xué)革命現(xiàn)代科學(xué)革命第六第六單元單元 現(xiàn)代世界的科技與文化現(xiàn)代世界的科技與文化課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知道相對論、量子論知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識其的主要內(nèi)容，認(rèn)識其意義。意義。了解相對論和量子論的基本內(nèi)容，認(rèn)識其了解相對論和量子論的基本內(nèi)容，認(rèn)識其對現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的重大意義。對現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的重大意義。第六第六單元單元 現(xiàn)代世界的科技與文化現(xiàn)代世界的科技與文化 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經(jīng)典物理學(xué)的成就經(jīng)典物理學(xué)的成就 (1)在經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上，在經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上，19世紀(jì)物理學(xué)領(lǐng)域取得了長足的世紀(jì)物理學(xué)領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步。進(jìn)步。 (2)人們把以人們把以_為代表的經(jīng)典物理學(xué)看做絕對為代表的經(jīng)典物理學(xué)看做絕對權(quán)威的理論。權(quán)威的理論。 2經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)：經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)：19世紀(jì)末，一系列新的發(fā)現(xiàn)，無世紀(jì)末，一系列新的發(fā)現(xiàn)，無法用法用_來解釋，這使得經(jīng)典物理學(xué)陷入了危來解釋，這使得經(jīng)典物理學(xué)陷入了危機(jī)，面臨著挑戰(zhàn)。機(jī)，面臨著挑戰(zhàn)。牛頓力學(xué)牛頓力學(xué)經(jīng)典物理學(xué)經(jīng)典物理學(xué) 二、愛因斯坦與相對論二、愛因斯坦與相對論 1提出提出 (1)1905年，愛因斯坦發(fā)表年，愛因斯坦發(fā)表論動體的電動力學(xué)論動體的電動力學(xué)一文，一文，完整地提出了完整地提出了_。 (2)1916年，愛因斯坦又建立了廣義相對論。年，愛因斯坦又建立了廣義相對論。 2內(nèi)容：內(nèi)容：相對論的兩個(gè)基本原理是相對性原理和相對論的兩個(gè)基本原理是相對性原理和_原理。時(shí)間和空間都是物質(zhì)存在的形式，原理。時(shí)間和空間都是物質(zhì)存在的形式，時(shí)間、空間、運(yùn)動、質(zhì)量不是絕對不變的，而是相對的，時(shí)間、空間、運(yùn)動、質(zhì)量不是絕對不變的，而是相對的，可以可以_。狹義相對論狹義相對論光速不變光速不變互相轉(zhuǎn)化互相轉(zhuǎn)化辯證辯證普朗克普朗克玻爾玻爾微觀世界微觀世界技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)代物理學(xué)現(xiàn)代物理學(xué) (1)據(jù)所學(xué)知識分析史料一為什么說相對論是據(jù)所學(xué)知識分析史料一為什么說相對論是“人類思想史人類思想史上最偉大的成就之一上最偉大的成就之一”。“相對論始終沒有獲諾貝爾獎相對論始終沒有獲諾貝爾獎”說明了什么問題？說明了什么問題？ 提示：提示：原因：相對論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀原因：相對論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀，深刻深刻揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性，提出了全新的時(shí)空觀、運(yùn)提出了全新的時(shí)空觀、運(yùn)動觀和物質(zhì)觀；發(fā)展了牛頓力學(xué)動觀和物質(zhì)觀；發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)將其概括在相對論力學(xué)之中之中，將物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。將物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。 說明的問題：相對論超出了人們的日常思維、經(jīng)驗(yàn)和感受說明的問題：相對論超出了人們的日常思維、經(jīng)驗(yàn)和感受，很難被人們理解和接受。很難被人們理解和接受。 (2)據(jù)史料二回答，愛因斯坦這一研究的理論基礎(chǔ)是什么？據(jù)史料二回答，愛因斯坦這一研究的理論基礎(chǔ)是什么？他在這一方面有何貢獻(xiàn)？他在這一方面有何貢獻(xiàn)？ 提示：提示：理論基礎(chǔ)：普朗克于理論基礎(chǔ)：普朗克于1900年提出的量子假說年提出的量子假說，量子量子論宣告誕生。貢獻(xiàn)：用量子理論成功解釋了光電效應(yīng)。論宣告誕生。貢獻(xiàn)：用量子理論成功解釋了光電效應(yīng)。 量子理論和相對論的共同點(diǎn)及說明的道理量子理論和相對論的共同點(diǎn)及說明的道理 (1)共同點(diǎn)：從產(chǎn)生的背景看，共同點(diǎn)：從產(chǎn)生的背景看，19世紀(jì)末，物理學(xué)得到了極世紀(jì)末，物理學(xué)得到了極大發(fā)展，物理學(xué)的研究一方面深入到物質(zhì)內(nèi)部的微觀世界，大發(fā)展，物理學(xué)的研究一方面深入到物質(zhì)內(nèi)部的微觀世界，另一方面擴(kuò)展到整個(gè)宇宙；但是，一系列新發(fā)現(xiàn)無法用經(jīng)另一方面擴(kuò)展到整個(gè)宇宙；但是，一系列新發(fā)現(xiàn)無法用經(jīng)典物理學(xué)來解釋，使經(jīng)典物理學(xué)陷入了危機(jī)，面臨著挑戰(zhàn)。典物理學(xué)來解釋，使經(jīng)典物理學(xué)陷入了危機(jī)，面臨著挑戰(zhàn)。從產(chǎn)生的過程看，都是科學(xué)大師們敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，追求從產(chǎn)生的過程看，都是科學(xué)大師們敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，追求真理的結(jié)果；真理的結(jié)果； 都經(jīng)歷了一個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展和完善的過程，如相對論經(jīng)歷了都經(jīng)歷了一個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展和完善的過程，如相對論經(jīng)歷了由狹義相對論到廣義相對論的發(fā)展，量子理論則經(jīng)歷了量由狹義相對論到廣義相對論的發(fā)展，量子理論則經(jīng)歷了量子假說、光的量子理論、原子的量子理論、量子力學(xué)的發(fā)子假說、光的量子理論、原子的量子理論、量子力學(xué)的發(fā)展過程。展過程。 (2)說明的道理：科學(xué)的發(fā)展以前人的成果為基礎(chǔ)，又在不說明的道理：科學(xué)的發(fā)展以前人的成果為基礎(chǔ)，又在不斷地超越前人，挑戰(zhàn)未知世界。斷地超越前人，挑戰(zhàn)未知世界。 經(jīng)典力學(xué)、量子論和相對論之間的關(guān)系經(jīng)典力學(xué)、量子論和相對論之間的關(guān)系 1牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立改變了自古以來人們的認(rèn)識論和牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立改變了自古以來人們的認(rèn)識論和方法論，為相對論的提出奠定了基礎(chǔ)。方法論，為相對論的提出奠定了基礎(chǔ)。 2量子論和相對論的提出，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識微觀量子論和相對論的提出，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識微觀世界和宏觀世界方面的不足。相對論反映的是物體高速運(yùn)世界和宏觀世界方面的不足。相對論反映的是物體高速運(yùn)動的客觀規(guī)律，而量子論則是研究微觀世界粒子運(yùn)動規(guī)律動的客觀規(guī)律，而量子論則是研究微觀世界粒子運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。量子論和相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本的科學(xué)。量子論和相對論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識世界的角理論框架，開闊了人們的視野，改變了人們認(rèn)識世界的角度和方式。度和方式。 3相對論是對牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展，否定了牛頓力學(xué)相對論是對牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展，否定了牛頓力學(xué)的絕對時(shí)空觀，但并非全盤否定。牛頓力學(xué)反映的是宏觀的絕對時(shí)空觀，但并非全盤否定。牛頓力學(xué)反映的是宏觀物體低速運(yùn)動的客觀規(guī)律，是相對論的一種特例，包含在物體低速運(yùn)動的客觀規(guī)律，是相對論的一種特例，包含在相對論力學(xué)之中。相對論力學(xué)之中。