岳麓版必修三 文明发展历程 现代世界的科技与文化第25课 现代科学革命 优秀奖

第25课现代科学革命一、经典物理学的危机1.17—19世纪牛顿经典力学日趋___________。2.

19世纪末以牛顿力学为基础的经典物理学无法解释_____________而陷入危机

(相对论和量子理论出现的背景)完善、成熟物理学的新发现音乐和物理伴随爱因斯坦的一生

1879年，阿伯特·爱因斯坦(AlbertEinstein)出生在德国西南部古城乌耳姆的一个犹太人家庭。父亲是个电工设备店店主。母亲是个有成就的钢琴家。一个时代的神话二、爱因斯坦与相对论二、爱因斯坦与相对论1.相对论的提出1905年提出匀速运动体系的狭义相对论；1916年提出加速运动体系的广义相对论。2.主要内容：相对性原理和光速不变原理。相对论的两个基本原理:

相对性原理和光速不变原理狭义相对论和广义相对论统称相对论。

如何理解相对论？

在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、质量不是绝对的，而是相对的。

光速不变原理则认为光的传播速度在任何条件下都是不变的。“相对论”妙解有一次，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“最简单的话”解释清楚他的“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“相对论”的著作。爱因斯坦走出住宅，对大家说：“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5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5分钟，但你却像坐了一个小时。——唔，这就是相对论！”3.相对论的意义：（2）解决了经典物理学的危机，创造了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学的应用的领域。（3）打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证看待世界的途径。

（1）物理学最伟大的革命

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，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。1921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且为实验所证实。

2005年是爱因斯坦逝世50周年，同时也是他提出狭义相对论100周年。为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合国大会将——2005年确定为“国际物理年”，这是联合国首次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。爱因斯坦，这位在许多国度千年人物(1001－2000年)评选中都居榜首的俊杰，绝不仅仅是因为在物理学上的成就。他既是伟大的科学家、现代物理学的开创者和奠基人，更是杰出的思想家，他是一幅视野开阔的思想宽银幕。托马斯·哈维

他将爱因斯坦大脑切成240块

有高度社会责任感的人，通常是具有良心的智识者。1939年8月2日，爱因斯坦出于对人类命运的极大关注，写信给罗斯福总统建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！”爱因斯坦就核武器问题的懊悔，代表了人类良知的高度，是人类良心发出的最强音。热爱和平的人长崎被原子弹所炸现场1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。爱因斯坦为此非常懊悔。从这件事中，我们能得到什么启发？我们应如何对待科学的发展？核电站相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。那么,现代物理学的另一个支柱又是什么呢?量子理论是现代物理学的另一大支柱。二、量子理论中的微观世界1.提出：德国物理学家普朗克普朗克（1858—1947年），德国物理学家、哲学家，量子理论的奠基人，1879年在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教授。1888年任柏林大学理论物理研究所所长。他在物理学上最大的贡献是1900年提出辐射量子假说。并因此获得1918年诺贝尔物理学奖。加热到不同温度的物体发出不同颜色的光1900年，普朗克为了克服经典物理学对热辐射现象解释上的困难，量子假说。2.背景：量子论的发展过程：普朗克的量子假说；玻尔提出原子的量子理论；爱因斯坦提出光的量子理论

研究微观粒子运动规律的量子力学建立起来了量子论的意义地位：20世纪最深刻最有成就的科学理论之一，对微观世界认识有了革命性的进步。社会：

推动了生产力发展，根本上改变了人们的物质生活。现代物理学兴起的重大意义1.量子理论和相对论一起，共同构成了现代物理学的基础。2.量子理论和相对论弥补了经典物理学的不足，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。3.不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。构成弥补、改变物理、思维能力提升爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：部分否定：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。继承发展：牛顿力学是相对论力学低速状态时的一个特例。1.爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④2.现代物理学的基础是A.牛顿力学B.相对论C.量子假说D.量子理论、相对论课堂小结:3.下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步（）

A.自由落体运动规律的提出B.相对论的提出

C.量子论的提出D.万有引力定律的提出4.下列表述不正确的是A.牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础B.经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象C.相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的D.量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步5.海王星的发现是根据A.哥白尼日心说的推算B.牛顿理论的推测C.法拉第演说计算D.爱因斯坦对时间、空间属性的揭示6.称为物理学领域最伟大革命成就是（）A.牛顿力学体系创立B.爱因斯坦相对论的提出C.海王星、冥王星的发现D.普朗克提出量子假说7.相对论两个基本原理是：①相对性原理②质量守恒定律③光速不变理论④万有引力定律（）

A.①③B.②④

C.②③D.①④8.下列有关爱因斯坦的相对论力学与牛顿力学关系的表述，比较准确的是（）A.前者否定后者B.前者概括后者C.前者解释后者D.前者发展后者课堂小结（1）相对论的背景、内容、意义？背景：（2）量子论的背景