第25课_现代科学革命【岳麓版】【课件9】

1、 这两部电视剧想必大家都不陌生，里面都有穿越时光隧道的这两部电视剧想必大家都不陌生，里面都有穿越时光隧道的画面，而这种穿越时光隧道的梦想在近年来已经越来越多地出现画面，而这种穿越时光隧道的梦想在近年来已经越来越多地出现在电视与电影里。你知道吗？这种穿越时空的梦想早在在电视与电影里。你知道吗？这种穿越时空的梦想早在2020世纪初世纪初期爱因斯坦就已经提出来了，这是科学家的梦想。那么生活在科期爱因斯坦就已经提出来了，这是科学家的梦想。那么生活在科技如此发达的今天的我们又有着怎样的梦想呢？但是要想实现自技如此发达的今天的我们又有着怎样的梦想呢？但是要想实现自己的梦想，我们依旧需要站在前人的肩膀上。己

2、的梦想，我们依旧需要站在前人的肩膀上。 牛顿牛顿爱因斯坦爱因斯坦普朗克普朗克课标要求：课标要求：知道相对论、量子理论的知道相对论、量子理论的主要内容主要内容，认识其，认识其意义意义自主学习自主学习（1010分钟）分钟）1 1、相对论的提出时间和标志？、相对论的提出时间和标志？2 2、相对论的主要内容。、相对论的主要内容。3 3、相对论提出的意义。、相对论提出的意义。4 4、量子理论的提出及发展概况。、量子理论的提出及发展概况。5 5、量子理论提出的意义。、量子理论提出的意义。6 6、现代物理学兴起的意义？、现代物理学兴起的意义？ 3.1西学东渐和维新变法思想一、牛顿经典力学的创立一、牛顿经典力

3、学的创立近代科学形成的标志近代科学形成的标志1 1、牛顿的主要成就（数学和物理学）、牛顿的主要成就（数学和物理学）（1 1）数学：微积分的创立。）数学：微积分的创立。（2 2）物理学：总结出）物理学：总结出万有引力定律万有引力定律和和牛顿力学三定律牛顿力学三定律（包括在经典力学体系中）（包括在经典力学体系中）（3 3）代表作：）代表作：16871687年年自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理，建立起，建立起一个完整的力学理论体系。实现了物理学史上的第一次大一个完整的力学理论体系。实现了物理学史上的第一次大飞跃。飞跃。2 2、牛顿经典力学的影响、牛顿经典力学的影响有助于人类解释与预见物理现象，是

4、经典物理学和天文有助于人类解释与预见物理现象，是经典物理学和天文学的基础，学的基础，标志标志人类科学时代的开始。人类科学时代的开始。（自然科学角度，（自然科学角度，实现了自然科学的第一次理论性大综合）实现了自然科学的第一次理论性大综合）牛顿力学和热学引发了第一次工业革命牛顿力学和热学引发了第一次工业革命（生产力和社会（生产力和社会发展角度）发展角度）为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度）（哲学角度）3.1西学东渐和维新变法思想想一想：想一想：分解问题一：展示材料，并思考这段材料说明了什么？分解问题一：展示材料，并思考这段材料说明了什么？二、经典物理

5、学的危机二、经典物理学的危机晴空上晴空上漂浮着两朵乌云漂浮着两朵乌云 当时许多物理学家认为：物理学的大厦已经落成，当时许多物理学家认为：物理学的大厦已经落成，人类对自然界的认识已经到了尽头。可见，人们人类对自然界的认识已经到了尽头。可见，人们对于牛顿力学的权威是多么的崇拜。对于牛顿力学的权威是多么的崇拜。 有人说，有人说，1919世纪，经典物理学的权威与危机世纪，经典物理学的权威与危机并存，你知道表现在哪些方面吗？并存，你知道表现在哪些方面吗？ 材料：当德国著名的物理学家普朗克年轻时向他的老师材料：当德国著名的物理学家普朗克年轻时向他的老师求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时，求教，

6、是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时，得到的答复是：得到的答复是：“物理学基本是一门已经完成了的科学，物理学基本是一门已经完成了的科学，因此，对于物理学的研究实际上是不会有多大成果的。因此，对于物理学的研究实际上是不会有多大成果的。”想一想：根据事物发展的规律和过程，会有终极的的理想一想：根据事物发展的规律和过程，会有终极的的理论和真理吗？到了论和真理吗？到了1919世纪末期，经典物理学的发展又出世纪末期，经典物理学的发展又出现了什么问题？请同学们结合课本内容思考作答。现了什么问题？请同学们结合课本内容思考作答。显然不会。显然不会。 到到1919世纪末，经典物理学对世纪末，经典物理学对宏观

7、宏观和和微观微观两个两个方面出现的一系列新问题已无法作出解释，经典方面出现的一系列新问题已无法作出解释，经典物理学出现了危机，科学家们把经典物理学的危物理学出现了危机，科学家们把经典物理学的危机形象的比喻为机形象的比喻为“晴空上漂浮着两朵乌云晴空上漂浮着两朵乌云”，一，一朵乌云与朵乌云与宏观世界里光的速度宏观世界里光的速度有关，一朵与有关，一朵与微观微观世界里的热体辐射世界里的热体辐射有关。有关。 三、爱因斯坦与相对论三、爱因斯坦与相对论散去散去宏观世界宏观世界的乌云的乌云问题探究问题探究1 1：爱因斯坦的相对论包括哪些内容吗？：爱因斯坦的相对论包括哪些内容吗？ 提出：提出：19051905年

8、年论动体的电动力学论动体的电动力学狭义相对狭义相对论论；19161916年建立了年建立了广义相对论广义相对论内容：内容：（1 1）相对论的两个基本原理：相对论的两个基本原理：相对性原理相对性原理和和光速光速不变原理。不变原理。（2 2）时间和空间都是物质存在的形式，随着物质）时间和空间都是物质存在的形式，随着物质运动速度变化而变化。运动速度变化而变化。（3 3）四维时空和物质的分布相联系，）四维时空和物质的分布相联系，时间、空间、时间、空间、运动、质量不是绝对不变的运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以，而是相对的，可以相互转化。相互转化。为了理解这一深奥的理论，爱因斯坦曾经风趣地对为了理

9、解这一深奥的理论，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：男青年说：“当当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”这故事形象说明了这故事形象说明了时间和空间相对性时间和空间相对性。 由于相对论的观点与人们的日常经验不太由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内

10、的很多人的反始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。对。19211921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终没有获得应理论的建立者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。且为实验所证实。思考：这说明了一个什么问题思考：这说明了一个什么问题?

11、 ?可以给我们什么启发可以给我们什么启发? ? 说明了常识并不一定总是正确的，不要被常识和日常说明了常识并不一定总是正确的，不要被常识和日常经验所蒙蔽。经验所蒙蔽。 这就提醒人们要敢于这就提醒人们要敢于怀疑常识，勇于创新怀疑常识，勇于创新。 有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决。有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决。他回答：他回答：“早在早在19011901年，我还是十二岁的青年时，我已经年，我还是十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是是A=X+Y+Z! AA=X+Y+Z! A就是成功，就

12、是成功，X X就是努力工作，就是努力工作，Y Y是懂得休息，是懂得休息，Z Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。有用。”一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动对增进人类利益有多大作用。和行动对增进人类利益有多大作用。 爱因斯爱因斯坦坦 想一想：爱因斯坦的相对论对物理学和人的思维产生了怎想一想：爱因斯坦的相对论对物理学和人的思维产生了怎样了影响？样了影响？影响：影响：物理学：是物理学领域物理学：是物理学领域最伟大的革命最伟大的革命，、，、 对人类思维：打破了、，为人们提供了、对

13、人类思维：打破了、，为人们提供了、 相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。否定否定了经典力学的了经典力学的绝对时空观绝对时空观，揭示，揭示了了时空的相对性时空的相对性能力提升爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：（1）不是全盘否定，是）不是全盘否定，是部分否定部分否定：否定了牛顿绝对时空观，提出时间和空间不是绝否定了牛顿绝对时空观，提出时间和空间不是绝对不变的，是相对的。对不变的，是相对的。（2）继承发展继承发展：它把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只它把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学低速状态时的一

14、个特例。是相对论力学低速状态时的一个特例。什么叫量子力学什么叫量子力学 ？量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。它对多个科学领域都产生了重大影响。学。它对多个科学领域都产生了重大影响。四、量子理论四、量子理论散去散去微观世界微观世界的乌云的乌云量子理论量子理论提出：提出： 19001900年，普朗克提出了年，普朗克提出了量子假说量子假说发展：发展： 爱因斯坦的爱因斯坦的光的量子理论光的量子理论 丹麦物理学家玻尔的丹麦物理学家玻尔的原子的量子理论原子的量子理论 影响：影响： 是是2020世纪、世纪、对化学、生物学等众多学科产生影响

15、对化学、生物学等众多学科产生影响推动生产力的发展推动生产力的发展从根本上改变了人类的物质生活从根本上改变了人类的物质生活 材料材料1 201 20世纪爱因斯坦的相对论解释了时间和空间与世纪爱因斯坦的相对论解释了时间和空间与物质分布、运动之间的辩证关系，提出了新的宇宙观，同物质分布、运动之间的辩证关系，提出了新的宇宙观，同时使得现代物理学和天文学如此结合而产生了天体物理学，时使得现代物理学和天文学如此结合而产生了天体物理学，为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径。为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径。 材料材料2 2 今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机今天，我们的现代文明，从电脑

16、，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指子论。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。问题导学：问题导学： 伟大理论的诞生必定会产生不可估量的影响，你伟大理论的诞生必定会产生不可估量的影响，你知道科学将会怎样改变世界吗？知道科学将会怎样改变世界吗？ 合作探究合作探究材料一材料一 1905

17、1905年爱因斯坦发表年爱因斯坦发表论动体的电动力学论动体的电动力学，为物理学的，为物理学的发展带来了革命性的变化。为纪念这一成果诞生发展带来了革命性的变化。为纪念这一成果诞生100100周年，周年，20052005年被定为年被定为“世界物理年世界物理年”。 爱因斯坦爱因斯坦材料二材料二 爱因斯坦坚信对希特勒只有用暴力才能遏制，于是他写信爱因斯坦坚信对希特勒只有用暴力才能遏制，于是他写信给当时的美国总统罗斯福，向他通报核裂变的能力。给当时的美国总统罗斯福，向他通报核裂变的能力。美国美国19451945年秋天用两颗原子弹轰炸了日本广岛和长崎，从而结束了世年秋天用两颗原子弹轰炸了日本广岛和长崎，从

18、而结束了世界大战。界大战。爱因斯坦并没有参与开发核武器，当他听到核弹轰爱因斯坦并没有参与开发核武器，当他听到核弹轰炸广岛的消息时，他沮丧地说：炸广岛的消息时，他沮丧地说：“呜呼，哀哉呜呼，哀哉”。他在晚年致力。他在晚年致力于反对原子武器。于反对原子武器。材料三材料三 19451945年年8 8月月6 6日原子弹在广岛上空爆炸日原子弹在广岛上空爆炸 秦山核电站秦山核电站（1 1）狭义相对论）狭义相对论 改变了牛顿力学的时空观念，为原子能的利改变了牛顿力学的时空观念，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。大革命。（2 2）迅速消灭德国法西斯。反对使用核武器。珍）迅速消灭德国法西斯。反对使用核武器。珍爱和平反对战争，用科学造福人类。爱和平反对战争，用科学造福人类。（3 3）科学是一把）科学是一把“双刃剑双刃剑”。既能带来福祉，也。既能带来福祉，也会造成灾难。会造成灾难。敢于质疑敢于质疑勇于创新勇于创新 实践出真知