202X年高中历史第五单元近现代中国的先进思想第25课现代科学革命课件2岳麓版必修3

1、第第25课课现代科学革命课标：知道课标：知道相对论相对论和和量子理论量子理论的主要内容，认识其意义。的主要内容，认识其意义。一一经典物理学的危机经典物理学的危机 一段对话一段对话普朗克：普朗克：“教师，我准备把我的一生都献给物理学！教师，我准备把我的一生都献给物理学！教师：教师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的开展，把一生都献给这门学科，太可惜了！多大的开展，把一生都献给这门学科，太可惜了！，牛顿经典力学日臻完善，牛顿经典力学日臻完善一一经典物理学的危机经典物理学的危机到到1919世末，经典物理学对宏观和微观两个方面出现的一系

2、列新世末，经典物理学对宏观和微观两个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机形象的比喻为典物理学的危机形象的比喻为“晴空上漂浮着两朵乌云，一晴空上漂浮着两朵乌云，一朵与宏观世界里光的速度有关，一朵与微观世界里的热体辐射朵与宏观世界里光的速度有关，一朵与微观世界里的热体辐射有关。有关。 2.19C 2.19C末，经典物理学无法解释新发现，出现危机末，经典物理学无法解释新发现，出现危机二二爱因斯坦与相对论爱因斯坦与相对论 20 20世纪最后一期的世纪最后一期的? ?时代时代? ?周刊中，评选出周刊中

3、，评选出了一位了一位“世纪人物。世纪人物。? ?时代时代? ?周刊称他为周刊称他为“天天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙迷的才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙迷的开启者开启者“以最伟大的思想和无与伦比的形象以最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头。独占鳌头。爱因斯坦爱因斯坦1879-19551879-1955，美籍德裔犹太人，美籍德裔犹太人，现代物理学的开创者和奠基人，现代物理学的开创者和奠基人，19211921年获诺年获诺贝尔物理学奖。贝尔物理学奖。 1979 1979年，联合国教科文组织在爱因斯坦诞生年，联合国教科文组织在爱因斯坦诞生100100周年发行一枚周年发行一枚纪念章。纪念章的

4、正面是爱因斯坦的晚年头像，反面是爱因斯坦对纪念章。纪念章的正面是爱因斯坦的晚年头像，反面是爱因斯坦对物理学做出重大奉献的三个数学公式。物理学做出重大奉献的三个数学公式。二二爱因斯坦与相对论爱因斯坦与相对论相对论（宇宙宏观世界）相对论（宇宙宏观世界）量子理论（微观粒子世界）量子理论（微观粒子世界）提出提出内容内容意义意义爱因斯坦：爱因斯坦：19051905狭义相对论狭义相对论19161916广义相对论广义相对论根本原理：根本原理：相对性原理相对性原理光速不变原理光速不变原理相对性原理：相对性原理：时间、空间、运动、质量不时间、空间、运动、质量不是绝对的，而是相对的，可以相互转化。是绝对的，而是相

5、对的，可以相互转化。光速不变原理：光速不变原理：光的传播速度在任何条件光的传播速度在任何条件下都是不变的。下都是不变的。北极：北极：赤道：赤道：当速度接近光速时当速度接近光速时当速度到达光速时：当速度到达光速时：质量重量增加质量重量增加时间变慢时间变慢钟慢效应钟慢效应长度变短长度变短尺缩效应尺缩效应钟表不走了钟表不走了时间停顿了时间停顿了佯谬问题佯谬问题 时钟双生子佯谬时钟双生子佯谬: :相对论诞生后，相对论诞生后，曾经有一个令人极感兴趣的疑难问曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题题双生子佯谬。一对双生子甲和双生子佯谬。一对双生子甲和乙，乙在地球上，甲乘火箭去做星际乙，乙在地球上，甲乘火箭去做星际

6、旅行，经过漫长岁月返回地球。爱因旅行，经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断言，二人经历的时间斯坦由相对论断言，二人经历的时间不同，重逢时甲将比乙年轻。比方在不同，重逢时甲将比乙年轻。比方在这一对孪生兄弟这一对孪生兄弟2020岁时，甲乘飞船作岁时，甲乘飞船作太空飞行，甲认为飞行时间只有一年，太空飞行，甲认为飞行时间只有一年，在其返回地面时，甲只有在其返回地面时，甲只有2121岁，但他岁，但他却发现乙却已成了却发现乙却已成了9090多岁的老人了，多岁的老人了，亦即乙比甲年老了许多。亦即乙比甲年老了许多。 二二爱因斯坦与相对论爱因斯坦与相对论 有一次，群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住

7、宅有一次，群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住宅，要他用，要他用“最简单的话解释清楚他的最简单的话解释清楚他的“相对论。当时，据说全相对论。当时，据说全世界只有几个高明的科学家看得懂他关于世界只有几个高明的科学家看得懂他关于“相对论的著作。相对论的著作。 爱因斯坦走出住宅，对大家说：爱因斯坦走出住宅，对大家说：“比方这么说比方这么说你同你最亲你同你最亲的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好似只过了的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好似只过了5 5分钟！反分钟！反过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边，只过了过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边，只过了5 5分钟分钟，

8、但你却像坐了一个小时。，但你却像坐了一个小时。唔，这就是相对论！唔，这就是相对论！ 爱因斯坦指出物体爱因斯坦指出物体使周围空间、时间使周围空间、时间弯曲，在物体具有弯曲，在物体具有很大的相对质量很大的相对质量例如一颗恒星例如一颗恒星时，这种弯曲可使时，这种弯曲可使从它旁边经过的任从它旁边经过的任何其它事物，即使何其它事物，即使是光线，改变路径。是光线，改变路径。 时空可以不是平坦的，而是弯曲的。足够的质时空可以不是平坦的，而是弯曲的。足够的质量能改变和扭曲时空。量能改变和扭曲时空。广岛原子弹后广岛原子弹后横尸遍野横尸遍野 爱因斯坦告诉我们爱因斯坦告诉我们: :一个人不聪明并不可怕，可怕的是自己

9、一个人不聪明并不可怕，可怕的是自己先泄气。只要你肯为你的目标付出艰辛的劳动，并配合正确的方先泄气。只要你肯为你的目标付出艰辛的劳动，并配合正确的方法，就一定会得到成功女神的酬劳。许多在事业上有成就的人，法，就一定会得到成功女神的酬劳。许多在事业上有成就的人，在童年时代、少年时代并不一定能毕露锋芒，相反，他们非常平在童年时代、少年时代并不一定能毕露锋芒，相反，他们非常平凡，甚至显出迟钝、愚笨的样子，常常被周围的人嘲笑、讥讽。凡，甚至显出迟钝、愚笨的样子，常常被周围的人嘲笑、讥讽。如果因为自己笨就灰心丧气，不再努力，那不是将自己潜在的才如果因为自己笨就灰心丧气，不再努力，那不是将自己潜在的才华、能

10、力都扼杀在摇篮中了吗？华、能力都扼杀在摇篮中了吗？ “ “中国人受人注意的是他们的勤劳以及对生活方式、儿童福利要求中国人受人注意的是他们的勤劳以及对生活方式、儿童福利要求的卑微。他们比印度人更乐观，更天真。他们大多数负担沉重：男男的卑微。他们比印度人更乐观，更天真。他们大多数负担沉重：男男女女为每日女女为每日5 5分钱的工资天天在敲石子。他们似乎驽钝得不理解自己分钱的工资天天在敲石子。他们似乎驽钝得不理解自己命运的可怕。命运的可怕。 在他看来这是在他看来这是“一幅悲惨的图像，所以他认为，一幅悲惨的图像，所以他认为，19191919年中国爆年中国爆发的发的“五四运动是五四运动是“完全可以理解的。

11、爱因斯坦还将中国和西方完全可以理解的。爱因斯坦还将中国和西方的文化开展作了比较，提醒了两种文化在思维方式上的差异，充分表的文化开展作了比较，提醒了两种文化在思维方式上的差异，充分表达了他对中国文明成就的赞叹。此外，达了他对中国文明成就的赞叹。此外，“推之中国青年，敢信将来对推之中国青年，敢信将来对于科学界定有伟大奉献于科学界定有伟大奉献这是当年爱因斯坦上海之行的期望。这是当年爱因斯坦上海之行的期望。 二二爱因斯坦与相对论爱因斯坦与相对论相对论（宇宙宏观世界）相对论（宇宙宏观世界）量子理论（微观粒子世界）量子理论（微观粒子世界）提出提出内容内容意义意义爱因斯坦：爱因斯坦：19051905狭义相对

12、论狭义相对论19161916广义相对论广义相对论根本原理：根本原理：相对性原理相对性原理光速不变原理光速不变原理P107P107物理学最伟大的革命物理学最伟大的革命解决了经典物理学的危机解决了经典物理学的危机打破经典物理学绝对化的打破经典物理学绝对化的思维模式辩证对待世界思维模式辩证对待世界 在在?艾萨克艾萨克牛顿墓志铭牛顿墓志铭?中，英国诗人亚历山大中，英国诗人亚历山大蒲伯写道：蒲伯写道： “大自然和自然定律都在黑暗中躲藏大自然和自然定律都在黑暗中躲藏 上帝说，让牛顿问世！于是一切大白于天光。上帝说，让牛顿问世！于是一切大白于天光。 英国现代派诗人斯奎尔英国现代派诗人斯奎尔 Squire 1

13、8841958在其在其?挖挖苦诗体集苦诗体集?中对蒲伯的上述两句诗做出了回应：中对蒲伯的上述两句诗做出了回应： “此情形并未能持久：魔鬼喝道此情形并未能持久：魔鬼喝道“嗬！嗬！ 让爱因斯坦问世！世界又变得难以捉摸。让爱因斯坦问世！世界又变得难以捉摸。三三量子理论中的微观世界量子理论中的微观世界相对论（宇宙宏观世界）相对论（宇宙宏观世界）量子理论（微观粒子世界）量子理论（微观粒子世界）提出提出内容内容意义意义爱因斯坦：爱因斯坦：19051905狭义相对论狭义相对论19161916广义相对论广义相对论根本原理：根本原理：相对性原理相对性原理光速不变原理光速不变原理P107P107物理学最伟大的革命

14、物理学最伟大的革命解决了经典物理学的危机解决了经典物理学的危机打破经典物理学绝对化的打破经典物理学绝对化的思维模式辩证对待世界思维模式辩证对待世界提出：提出：19001900，普朗克，普朗克量子假说量子假说开展：开展：爱因斯坦爱因斯坦光的量子理论光的量子理论玻尔玻尔原子的量子理论原子的量子理论量子力学量子力学加热到不同温度的物体发出不同颜色的光加热到不同温度的物体发出不同颜色的光 科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。但科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。 1900 1900年，为了解决热辐

15、射理论上的疑点，德国物理学年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普朗克提出了量子假说：辐射像物质一样，是由具有能家普朗克提出了量子假说：辐射像物质一样，是由具有能量的根本单位量子来实现的。量的根本单位量子来实现的。三三量子理论中的微观世界量子理论中的微观世界相对论（宇宙宏观世界）相对论（宇宙宏观世界）量子理论（微观粒子世界）量子理论（微观粒子世界）提出提出内容内容意义意义爱因斯坦：爱因斯坦：19051905狭义相对论狭义相对论19161916广义相对论广义相对论根本原理：根本原理：相对性原理相对性原理光速不变原理光速不变原理P107P107物理学最伟大的革命物理学最伟大的革命解决了经典物

16、理学的危机解决了经典物理学的危机打破经典物理学绝对化的打破经典物理学绝对化的思维模式辩证对待世界思维模式辩证对待世界提出：提出：19001900，普朗克，普朗克量子假说量子假说开展：开展：爱因斯坦爱因斯坦光的量子理论光的量子理论玻尔玻尔原子的量子理论原子的量子理论量子力学量子力学P108P10820C20C最深刻、最有成就的科最深刻、最有成就的科学理论之一学理论之一带来技术创新半导体、带来技术创新半导体、激光器等激光器等推动生产力开展，改变人推动生产力开展，改变人类物质生活类物质生活1.1.现代物理学的根底和两大支柱是现代物理学的根底和两大支柱是 牛顿力学牛顿力学 相对论相对论 量子论量子论

17、分子论分子论 A. A. B. B. C. C. D. D.2.2.打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨证地对待打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨证地对待世界的途径的成就是世界的途径的成就是 A. A.相对论相对论 B. B.量子理论量子理论 C. C.量子假说量子假说 D. D.万有引力定律万有引力定律3.3.相对论的主要内容不包括相对论的主要内容不包括 A A 时间和空间随着物质的运动而变化时间和空间随着物质的运动而变化 B B 时间和空间是不变的时间和空间是不变的 C C 物质的质量随着运动速度的变化而变化物质的质量随着运动速度的变化而变化 D D 质量和能量是可以互相转化的质量和能量是可以互相转化的4.4.以下成就中使人类对微观世界的根本认识有了革命性进以下成就中使人类对微观世界的根本认识有了革命性进步的是步的是 A A 相对论相对论 B B 牛顿力学牛顿力学 C C 经典物理学经典物理学 D D 量