第25课 现代科学革命
【学习目标】
课标要求：知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义。
重点难点：相对论、量子理论的主要内容，意义
【自主梳理】
经典物理学的危机
1、经典物理学的创立：（1）时间：17—19世纪
（2）基础：17世纪牛顿创立的经典力学（建立在对日常生活常见的 的物质之上）
（3）形成体系：19世纪，在经典力学的基础上，光学、 、 、 等新兴学科取得长足进步，形成了经典物理学体系。
（4）意义：经典物理学把人类对自然界的认识推进到 。
2、经典物理学的危机——相对论和量子理论出现的背景
（1）经典物理学的绝对化：当时人们以牛顿力学为代表的经典物理学看作了 的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说明。
（2）物理学的新发现：物理学的新发现（X射线、放射性和电子的发现）都无法用 来解析，与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾，揭示了经典物理学的 。这就要求人们对物理学要进行一场彻底的 。
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 ；1916年提出加速运动体系的 。狭义相对论和广义相对论统称相对论。
相对论的两个基本原理 和 原理。
2、相对论提出的意义：
（1）相对论的提出是 领域最伟大的革命。解决了经典物理学的 ，创造了一个全新的物理学世界，扩展了物理学的 ；
（2）相对论打破了经典物理学 的思维模式，为人们提供了 。
（3）相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。
【合作探究】：爱因斯坦能够取得伟大成就有哪些条件?
三、量子理论中的微观世界
1、主要内容：1900年，普朗克提出的 、爱因斯坦提出 、玻尔提出 。一门新的物理学分支-- 建立了。
2、意义：（1）量子理论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人类对 的基本认识有了革命性的进步。
（2）量子力学对 、 、 、 、 和 等科学领域都产生了重大影响，带来许多划时代的 ，直接推动了 的发展，从根本上改变了 。
【合作探究】：量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么
四、现代物理学兴起的意义：（ 和 是现代物理学的两大支柱）
（1）量子理论和相对论一起，共同构成了 。
（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 。
（3）量子理论和相对论不仅对物理科学本身，对 ，而且对整个人类的 都产生了不可磨灭的影响。
【知识体系】：
五、学习检测
1、人们日常生活中的下列现象源于第二次科技革命的有：①打电话拜年 ②乘公共汽车上班 ③坐飞机旅行 ④网上聊天
A、①③④ B、①②③ C、①②④ D、②③④
2、据你所学的物理知识，你认为近代光学、热力学、电磁学、天体物理学等新学科形成的基础是
A. 解析几何学 B. 微积分学 C.牛顿创立的经典学 D. 达尔文进化论
3、从经典力学到相对论的发展，说明：①任何科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律④科学的发展是无止境的
A、①②③④ B、①②④ C、②③④ D、①②③
4、以下生产动力出现的先后顺序是：①畜力 ②水力和风力 ③蒸汽 ④电力
A、①②③④ B、②①③④ C、②①④③ D、①③②④
5、下列科技成果与人物一一对应，不正确的是：
A、改良蒸汽机——牛顿 B、发现电磁感应现象——法拉第
C、电灯——爱迪生 D、大功率发电机——西门子
6、下列科学家与其科学成就的对应关系中，不正确的是：
A、伽利略——物理学的真正开端 B、牛顿——其经典力学标志着现代科学的形成
C、爱因斯坦——物理学思想的一次重大革命D、普朗克——量子理论
7、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
8、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
9、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 、①②③ B、 ②③④ C、 ①③④ D、 ①②④
第25课 现代科学革命
学习检测1B 2C 3A 4A 5A 6A 7D 8C 9A
【合作探究】：爱因斯坦能够取得伟大成就有哪些条件?
（1）科学发展提供的基础；（2）科学发展需要提供动力；
（3）个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质；（4）科学的工作和研究方法。
量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？
共同点：
从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
说明了社会意识是一定的社会存在的反映；人们对自然界的认识是不断深入的，科学的发展是在打破了原有认识的基础上不断创新、发展的；任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。
高二历史导学案
第25课 现代科学革命
【课程标准】
知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义。
【教学重难点】
重点：相对论、量子论的主要内容
难点：相对论、量子论出现的意义
【自主学习】
一、经典物理学的危机
1、背景：
（1）绝对化。到19世纪，以 为基础的经典物理学成为绝对权威，人们认为物理学发展到了 、 和 的阶段。
（2）局限性。19世纪末，物理学上出现的一系列新发现，无法用 来解释，使物理学面临挑战。
2、意义：物理学面临的不仅仅是 ，也是 。新发现与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾，暴露了经典物理学的 ，揭示了经典物理学的 。
【思考探究】经典物理学产生危机的原因是什么？
二、爱因斯坦与相对论
1、提出： 年，爱因斯坦发表《 》，完整的提出了 。
年，建立了 相对论。
2、内容：两个基本原理是 和 ； 和 都是物质存在的形式，随着 变化而变化；思维时空和物质的分布相联系， 、 、
和 不是绝对不变的，而是相对的，可以相互转化。
3、意义：相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，它可以广泛地解释 ，创立了一个全新的物理学世界，极大地拓展了 ；打破了经典物理学 ，为人们提供了 的途径。
【思考探究】相对论的提出有何重大意义？它完全否定牛顿力学了吗？
三、量子理论中的微观世界
1、诞生： 年， 提出了 。认为，辐射像物质一样，是由 。
2、发展：爱因斯坦提出了 ， 提出了 。在此基础上，
研究 建立起来。
3、意义
（1）量子理论使人类 的基本认识有了革命性的进步。
（2）量子力学带来了许多划时代的技术创新，推动了 ，从根本上改变了 。
（3）量子理论和相对论是现代物理学的 ，构成了 的基础，弥补了经典物理学的不足，描绘了一个崭新的 和 ，开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。对 、 、
都产生了不可磨灭的影响。
【思考探究】：量子理论和相对论的提出有什么共同点? 这说明了什么？
【重点阐释】
相对论与牛顿力学的关系
1、20世纪初，爱因斯坦提出了相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化的。物质质量随运动速度的变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。
2、相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。牛顿在科学史上做出了杰出的贡献。
【限时训练】
1．19世纪以牛顿力学为基础的经典物理学被看作绝对权威的理论，主要是由于（ ）
A．经典物理学日臻完善 B．根据万有引力理论发现了海王星
C．人们认识的局限性 D．经典物理学可以解释一切自然现象
2．19世纪，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是（ ）
A．经典物理学不够完善 B．经典物理学自身的局限性
C．物理学出现一系列新发现 D．经典物理学仅能解释地球上的物理现象
3．下列有关爱因斯坦相对论力学与牛顿力学关系的表述比较准确的是（ ）
A．前者否定了后者 B．前者概括了后者
C．前者解释了后者 D．前者融化了后者
4．现代物理学的两大支柱是（ ）
①光子论 ②相对论 ③量子论 ④原子论
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
5．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
6．爱因斯坦完整地提出狭义相对论是在（ ）
A．《论动体的电动力学》 B．《自然哲学的数学原理》
C．《人类在自然界中的位置》 D．《物种起源》
7．为量子理论做出重大贡献的人物有（ ）
①爱因斯坦 ②牛顿 ③玻尔 ④普朗克
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
8．普朗克提出量子假说，其中“量子”的含义是（ ）
A．微观世界的多种粒子 B．比原子更小的粒子
C．微观粒子的能量 D．能量的基本单位
9．在量子论基础上发展起来的物理学科不包括（ ）
A．量子力学 B．原子物理学
C．广义相对论 D．原子核物理学
10．量子理论和相对论一起构成了现代物理学的基础，对人类产生重大影响有（ ）
①描绘了一个崭新的宏观宇宙世界和微观世界 ②开阔了人们的视野 ③改变了人们看世界的角度和方式 ④爱因斯坦和普朗克均获诺贝尔奖
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
11．相对论和量子理论对人们思维的影响是（ ）
A．改变了人们看世界的角度 B．大大开阔了人们的视野
C．思维方式不能绝对化 D．使人们有了微观世界的认识
12．“运动的尺缩短”，“运动的钟变慢”的含义是（ ）
A．运动具有破坏性 B．运动回产生奇迹
C．时间、空间随着物质的运动而变化 D．这是相对论的简要概括说明
13、阅读下列材料：
爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
请回答：
(1)“牛顿时代”是什么样的时代?
(2)牛顿有什么贡献?
(3)有人认为相对论的建立使牛顿在历史上的光辉被抹掉了。你认为这种观点是否正确?为什么?
26课参考答案
思考题：从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
这说明了人们对自然界的认识是不断深入的，科学的发展是在打破了原有认识的基础上不断创新、发展的。
1—5 CBBBC 6—10 ACDCA 11C、12C
22、参考答案：
(1)17世纪中叶至18世纪20年代；处于资本主义手工工场时期，资产阶级文化在逐渐发展。
(2)提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律，是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。
(3)不正确。
因为牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，牛顿在科学史上有杰出贡献；牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。
解析：第(1)问要紧密结合17世纪历史发展的特征；第(2)问要结合物理学科中的知识来回答；第(3)问的关键是理解清楚牛顿的学说与相对论之间的关系是包容关系，相对论将牛顿的力学作为特殊情况下的运动状态包容其中。
27课参考答案
1—5 BDDCB 6—10 CCCA A B D C c A B D
18、（1）爱因斯坦；相对论。
意义：相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，在很大程度上解决了19世纪末，经典物理学出现的危机，可以广泛地解释不同运动状态的物质，创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域；同时，相对论也打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。
（2）加加林 苏联 第一位遨游太空的地球人；阿姆斯特朗 美国 第一位登上月球的地球人；杨利伟 中国 第一位遨游太空的中国人。
（3）标志着中国进入了太空新时代；是继“两弹一星”之后，我国科技发展史的又一光辉历程碑。将为中国带来上千亿元的经济效益，成为带动高新技术及相关领域发展的强大动力。
（4）科技的发展是在科学理论的指导下取得的。
第25课 现代科学革命
【课标要求】知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
【学习目标】
1、现代物理学的两大支柱理论——相对论、量子论出现的历史背景；
2、相对论的提出、主要内容及意义；
3、量子论的提出、主要内容及意义；
4、通过对相对论、量子论出现过程的学习，培养敢于怀疑、勇于创新的精神。
引入：经典物理学的创立
1）时间：____—____世纪
2）基础：17世纪牛顿创立的_________________
3）组成：19世纪，在经典力学的基础上，____学、______学、______学、________学等新兴学科取得长足进步，从而形成了经典物理学体系。
4）意义：经典物理学把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。
一．现代科学革命的背景：经典物理学的危机
(1) 经典物理学达到顶峰：19世纪，在经典力学基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得长足的进步，把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。
(2) 经典物理学面临挑战：它无法解释19世纪末以来的_______新发现，暴露了经典物理学的局限性。
二．现代科学革命
（一）相对论
爱因斯坦（1879-1955），德国物理学家。1921年，他因在光点效应上的贡献获得诺贝尔物理学奖。1933年，因受纳粹政权的迫害，迁居美国。1940年入美国籍。
1、相对论的提出： 1905年提出______相对论； 1916年提出_____相对论。
知识链接：相对论
狭义：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间会随着物体运动速度的变化而变化。
广义：空间和时间不可能离开物质而独立存在，空间结构和性质取决于物质的分布，是人类进一步深化了对时间、空间和引力现象的认识。
狭义相对论和广义相对论统称相对论。
2、主要内容：____________原理和___________原理。爱因斯坦认为，____、_____、_____、_______不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转化。
3、意义：是___________领域最伟大的革命，它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，可以广泛地解释_________状态的物质，创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域，同时，相对论也打破了经典物理学___________的思维模式，为人们提供了辩证地看待世界的途径。
（二）量子理论
普朗克（1858—1947年），德国物理学家、哲学家，量子理论的奠基人，1900年提出辐射量子假说。并因此获得1918年诺贝尔物理学奖。
1、提出：德国物理学家________
1900年，为解决热辐射理论上的疑点，普朗克提出了_____假说：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。
2、主要内容：
A、普朗克提出的____假说； B、爱因斯坦提出___的量子理论；C、玻尔提出____的量子理论。
3、意义：量子理论是___________世纪最有成就的科学理论之一，使人类对_________世界的基本认识有了革命性的进步，对化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。
知识链接：经典物理学和现代物理学的关系
经典物理学 现代物理学
基础：_____________________ 支柱:______________
三．现代科学革命产生的影响
1、___________和________一起，共同构成了现代物理学的基础。
2、相对论和量子理论弥补了经典物理学在_____世界和_________世界的不足，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、量子理论和相对论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。
课后练习
1.为以相对论和量子论为基础的现代物理学开辟道路的物理成就是：
A．电磁感应现象的发现 B．X射线和放射性的发现
C．电子计算机的诞生 D．激光器的诞生
2 .20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是( )
A．电的发明和利用B．量子论的提出和发展 C．经典力学的发展 D．原子能在军事上的应用
3． 20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革。它
A．否定了经典力学体系 B．打破了绝对时空观
C．彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D．标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界
4．下列关于19世纪经典物理学的表述，不正确的是( )
A．以牛顿力学为主要代表 B．出现了革命性的大变化
C．面临着新的危机 D．被视为绝对权威的理论
5．爱因斯坦的相对论掀起了物理学的革命，他的理论成就是( )
A．提出了相对论 B．提出了量子假说
C．提出了原子论 D．建立了经典力学体系
6．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．量子理论的提出 D．万有引力定律的提出
7．下列人物曾经对量子力学的建立作出了贡献的是( )
①牛顿 ②普朗克 ③爱因斯坦 ④玻尔
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
8．19世纪末在物理学领域出现的的所谓“物理学危机”说明：①人们对自然的认识在不断深入 ②经典力学并不是什么“经典”，并不科学 ③ 经典力学的绝对时空论是不正确的④物理学将面临一场重大革命
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
9．中新社台北四月十九日电世界第一高楼台北101大楼十九日晚七时许，呼应“物理照亮世界”的活动，点亮灯光，凸现“E=mc2”，纪念伟大的科学家爱因斯坦发表相对一百周年。相对论提出的历史意义有：①是物理学思想的一次重大革命②否定了经典力学的绝对时空论 ③深刻地揭示了时间和空间的本质属性 ④树立了新的时空观、运动观、物质观
A．①②③ B．①②③④ C．①③④ D．①②④
10、从经典力学到相对论的发展，说明：①任何科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现 ②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的 ③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 ④科学的发展是无止境的
A．①②③④ B．①②④ C．②③④ D．①②③
11．下列关于相对论与经典力学体系之间关系的表述，比较准确是
A．前者解释了后者 B．前者否定了后者
C．前者发展了后者 D．前者融合了后者
12．近代科技的产生、发展离不开当时社会经济的发展以及与之相适应的上层建筑的影响。下列关于科技进步与社会发展关系的表述不正确的是（ ）
A．工业革命的兴起促进了近代自然科学的产生
B．爱因斯坦的相对论为人类社会核能的开发提供了依据
C．19世纪30年代物理学的发展为第二次工业革命创造了条件
D．19世纪末20世纪初物理学的新成就加速了二战的结束
13、打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨证地看待世界的途径的成就是 ：
A 相对论的提出 B量子理论 C 量子假说 D 万有引力定律
14、相对论的主要内容不包括
A 时间和空间随着物质的运动而变化 B 时间和空间是不变的
C 物质的质量随着运动速度的变化而变化 D 质量和能量是可以互相转化的
15、19世纪末，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是
A 经典物理学不够完善 B 经典物理学自身的局限性
C 物理学出现一系列新发现 D 经典物理学仅能解释地球上的物理现象
16、普朗克提出量子论是为了解决
A 热辐射理论上的疑点 B 天体物理学上的疑点
C 热力学上的疑点 D 电磁学上的疑点
17、下列成就中使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步的是（ ）
A 相对论 B 牛顿力学 C 经典物理学 D 量子论
18、下列物理学成就取得的先后顺序应该是
①自由落体定律 ②万有引力定律 ③狭义相对论 ④量子论
A ①②③④ B ①③②④ C ②①④③ D ①②④③
19、下列科学家与其科学成就的对应关系中，不正确是 ( )
A、伽利略——自由落体定律
B、牛顿——其经典力学标志现代物理学基本理论框架形成
C、爱因斯坦——物理学思想的一次重大革命
D普朗克—量子理论诞生，人类对客观规律的认识，从宏观世界深入到微观世界
20、近代光学、热力学、电磁学、天体物理学等新学科形成的基础是
A、解析几何学 B、微积分学 C、牛顿创立的经典力学 D、达尔文进化论
21、为经典物理学的形成奠定基础的是
A、牛顿 B、笛卡儿 C、爱因斯坦 D、莱布尼茨
22、相对论的两个基本原理是
A、相对性原理和光速不变原理 B、相对性原理和热辐射原理
C、热辐射原理和光速不变原理 D、相对性原理和光的量子原理
23、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
24、经典物理学体系包括：①光学②热力学③电磁学④天体物理学
A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②③④
25、爱因斯坦提出相对论的意义是：①提醒人们不要被常识和日常经验所蒙蔽
②相对论的提出是物理学领域最伟大的革命 ③极大地扩展了物理学应用的领域 ④使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
A、①②③ B、①③④ C、②⑧① C、①②④
26、“谁企图在真理和认识的领域内要求人们认为他是不可动摇的权威 ，那他就要在上帝的嘲笑声中垮台。”能说明这一论断的最有力证据是 （ ）
A 爱因斯坦提出相对论 B 诺贝尔发明高爆安全炸药
C 牛顿建立经典力学 D 玻尔提出原子的量子理论
27、诗人亚历山大?波普赞颂道：自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿去吧，于是一切成为光明。19世纪末，科学界普遍认为物理学的主要框架已经一劳永逸地构成了，以后需要做的就是把小数点后面的数字再推进一位。这反映出：
A、牛顿力学体系已经解决了包括宏观和微观世界的一切问题
B、牛顿力学体系被奉为物理学的圣经，作为权威对科学的进一步发展产生阻碍作用
C、经典物理学到十九世纪末已发展得比较完整，研究宏观物理和超高速物理学的各部门
D、牛顿力学体系还没有从神学中解放出来
28、爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。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？
启发：
态度：
第25课?? 现代科学革命
【课程标准】
知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义。
【学习目标】
1、知识与能力：掌握相对论、量子理论的基本原理及其意义。
2、过程与方法：结合辩证法原理，领会科学发展的过程和意义，正确对待科学的发展。
3、情感、态度与价值观：学习爱因斯坦坚忍不拔、持之以恒的科学研究精神和强烈的社会责任感。
【自主学习】
问题引导
知识梳理
相对论的提出的背景、标志、内容和意义？
量子理论的提出、发展及意义？
3、现代物理学兴起的意义？
一、经典物理学的危机
1、经典物理学的创立和发展
（1）时间：17—19世纪
（2）内容：绝对时空观：牛顿力学建立在对日常生活中常见的低速运动的物质的研究之上。这种绝对的时空观符合人们的日常经验，也被认为是天经地义的。
2、经典物理学的危机
19世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。物理学上一系列新的发现，无法用经典物理学来解释，经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
二、爱因斯坦与相对论——宏观宇宙世界
1、相对论的提出：1905年，爱因斯坦发表《??论动体的电动力学??》，完整地提出了狭义相对论；1916年又建立了广义相对论。
2、主要内容：
①相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理。
②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。
③四维时空和物质的分布相联系，时间?、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转化。
3、意义：
①物理学：它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域。
②思维模式：相对论也打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证地看待世界的途径。
③相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。
三、量子理论——微观世界
1、提出：1900年，普朗克提出量子假说。
2、发展：爱因斯坦提出光的量子理论，丹麦物理学家玻尔提出原子的量子理论。量子力学建立起来。
3、意义：
（1）量子理论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人类对?微观世界?的基本认识有了革命性的进步。
（2）量子力学对化学、生物学、医学等科学领域都产生了重大影响，带来许多划时代的技术创新，这直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。
四、现代物理学兴起的意义（相对论和量子理论是现代物理学的两大支柱）
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在宏观世界和微观粒子世界的不足，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、量子理论和相对论不仅对物理学本身，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。
【预习自测】
1、下列关于19世纪经典物理学的表述，不正确的是
A．以牛顿力学为主要代表???? ?B．出现了革命性的大变化?
C．面临着新的危机?????????? ?D．被视为绝对权威的理论
2、物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，这是哪一理论的内容
A．万有引力定律 B．相对论 c．惯性定律 D．量子理论
3、下列人物曾经对量子力学的建立作出了贡献的是①牛顿②普朗克③爱因斯坦④玻尔
A．①②③ ??????B．①②④?? ???C．①③④??? ????D．②③④
4、下列科学家与其科学成就的对应关系中，不正确的是：
A.伽利略——物理学的真正开端?? B.牛顿——其经典力学标志着现代科学的形成
C.爱因斯坦——物理学思想的一次重大革命D.普朗克——量子理论
5、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.①②③ ?????????B.②③④ ??????C.①③④?? ????D.①②④
【拓展延伸】
牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系如何？
①牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律只有在物体低速运动的情况下才适用。
②相对论否定了牛顿的绝对时空观，但并不是对牛顿力学的全面否定，而是对牛顿力学的继承和发展，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在低速运动状态时的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础。
【知识构建】
课内探究案
【合作探究】
阅读下列材料
材料一? 1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，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100周年，2005年被定为“世界物理年”。
爱因斯坦
材料二? 爱因斯坦坚信对希特勒只有用暴力才能遏制，于是他写信给当时的美国总统罗斯福，向他通报核裂变的能力。……美国1945年秋天用两颗原子弹轰炸了日本广岛和长崎，从而结束了世界大战。……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：“呜呼，哀哉”。他在晚年致力于反对原子武器。
材料三
1945年8月6日原子弹在广岛上空爆炸 秦山核电站
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请回答：
⑴、据材料一指出爱因斯坦创立了什么科学理论？对物理学作出了怎样的贡献？
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⑵、材料二中爱因斯坦通报核裂变的做法对还是错？试分析原因。
?
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⑶、结合材料三谈谈科技对人类社会的影响。
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课后拓展案
【巩固练习】
1.（2009·广东单科）普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。文中的“这个原理”是
A.日心说???? ??? B.相对论
C.量子假说 ??????D.万有引力定律
2.（2010·菏泽高二期末）在未来的某一时间,有一对20岁的孪生兄弟,弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行,哥哥留在地球上。50年以后,当哥哥已经变成白发苍苍的老人时,他去迎接回到地球的弟弟,却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人!你认为应该用什么理论来解释这一现象
A.相对论 B.量子理论
C.万有引力定律 D.质量不变定律
3.有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你”卓别林所要表达的是
A.绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B.相对论有悖于人们的日常生活
C.经典物理与人们的日常生活很近 D.科学家与艺术家一样受人尊敬
4. 2005年4月19日晚7时许，世界第一高楼台北101大楼呼应“物理照亮世界”的活动，点亮灯光，凸现“E=mc2”纪念某一理论发表一百周年。该理论的历史意义在于
①推动物理学发展到一个新的高度
②否定了经典力学的绝对时空论
③对整个自然科学和哲学产生了深远的影响
④致命地直刺封建神创说
A.①②③ B.①②③④ C.①③④ D.①②④
5．爱因斯坦说自己是站在牛顿的肩上取得了科学成就。下列关于牛顿经典力学与爱因斯坦相对论关系的说法不正确的是
A.牛顿力学是相对论在低速状态下的一个特例
B.相对论出现后，牛顿力学体系失去了其存在的价值
C.相对论否定了牛顿力学体系的绝对时空观
D.相对论继承和发展了牛顿力学体系
【课后作业】1、巩固基础知识；
2预习26课。
【我的反思】
第25课?? 现代科学革命 参考答案
选择题：?BBDBA BABAB
二、非选择题：
（1）狭义相对论（1分）。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大革命。（2分）
?? （2）见课后解析探究
?? （3）科学既能带来福祉，也会造成灾难。科学是一把“双刃剑”（2分）
第六单元现代世界的科技与文化
第25课 现代科学革命
【课标要求】知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义。
【教学重点、难点】
重点：相对论和量子论的主要内容及意义。
难点：相对论、量子理论的内容
【课前自主预习】
【基础梳理】
问题归纳
一、相对论
1.背景：经典物理学的危机
（1）辉煌
①17世纪牛顿创立的 ，经后人不断补充发展，日臻完善。
②19世纪时人们把以 为代表的经典物理学看做绝对的权威，物理学已经发展到了完整、系统和成熟的阶段。
（2）危机与挑战：19世纪末，物理学出现了一系列新发现，无法用经典物理学来解释。
2.提出
（1） 年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，提出匀速运动体系的 。
（2）1916年提出加速运动体系的 。
3.主要内容
（1）相对论的两个基本原理是 原理和 原理 。
（2）时间和空间都是 的形式，随着物质 变化而变化。
（3）四维时空和物质的分布相联系， 、 、运动、质量不是绝对不变的，而是 的，可以 。
4.意义
（1）物理学方面：相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，很大程度上解决了 的危机，创造了一个全新的物理学世界，扩展了物理学应用的领域。
（2）思维模式：相对论打破了经典物理学 的思维模式，为人们提供了 看待世界的途径。
（3）相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。
5.理论突破及实践运用：核能运用
二、量子理论中的微观世界
1.背景
（1）19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现，打开了原子的大门，人们对物质的认识深入到了原子内部。大量的实验表明，微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。（人教版）
（2）目的：为解决 的疑点。
2.形成
（1）提出：1900年，德国物理学家普朗克提出 。
（2）发展： 提出光的量子理论、丹麦物理学家 提出原子的量子理论，量子力学建立。
3.意义
（1）量子理论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人类对 的基本认识有了革命性的进步。
（2）量子力学对许多科学领域都产生了重大影响，带来许多划时代的技术创新，直接推动了 的发展，从根本上改变了人类的物质生活。
三、现代物理学兴起的意义：（量子论和相对论是现代物理学的两大支柱）
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在宏观世界和微观粒子世界的不足，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的 。
3．量子理论和相对论不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的 都产生了不可磨灭的影响。
【特别提示】20世纪物理学领域的这两项具有颠覆力量的理论成果，打开了人们认识世界的新窗口，拓展了人类的思维。这些理论具有很强的超前性，与我们的日常生活有着尖锐的冲突，以至于很多人都无法理解，进而反对这些理论，但在真理面前科学家们的执著精神令人肃然起敬，这充分说明在发现的道路上是没有坦途的。
1.19世纪末，经典物理学陷入危机且面临挑战，有哪些主要表现？
2.爱因斯坦被美国《时代》周刊评为“世界伟人”。爱因斯坦伟大之处是什么？
3. 爱因斯坦相对论与牛顿力学体系有何关系？
4.普朗克的主要科学成就是什么？对人类社会发展产生了什么作用？
【小 结】结合本课内容，构建知识体系
背景：经典物理学的危机
内容：狭义相对论与广义相对论；相对性原理与光速不变原理
现 相对论 意义：扩展了物理学应用的领域，开阔了人们的思维
科
代
学 内容 历程：普朗克的量子假说，爱因斯坦的光的量子理论；玻尔的原子的量子理论
革 量子论
命 意义：对众多学科产生影响，推动生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活
影响：构成了现代物理学的基础，改变了人们看世界的角度和方式，对人类的思维产生了影响
【课堂合作探究】
阅读下列材料：
材料一 爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
材料二 爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。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。
材料三 相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾，但还是取得了成功。有一次，卓别林出席一个宴会时笑着对爱因斯坦说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”
【探究课题】（1）“牛顿时代”在物理学上指什么时代？有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被抹掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。
（2）从材料二中，我们能得到什么启发？
（3）从材料三这件事中，你能够得到什么认识？
【拓展案】
一、量子理论和相对论的异同
1．不同点：相对论描绘的是一个崭新的宏观宇宙世界；量子理论描绘的是微观粒子世界。
2．共同点：
（1）从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
（2）从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生、发展、完善的过程。
（3）从影响来看：量子理论和相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典物理学的不足；都大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。它们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。
二、正确看待相对论和牛顿力学的关系
1．牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。?
2．20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化，物质质量随运动速度的变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。?
3．相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。牛顿在科学史上做出了杰出的贡献。?
【巩固练习】
1.（2009·广东单科）普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的”这个原理“是
A.日心说???? ??? B.相对论 C.量子假说 ??????D.万有引力定律
2.（2010·菏泽高二期末）在未来的某一时间,有一对20岁的孪生兄弟,弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行,哥哥留在地球上。50年以后,当哥哥已经变成白发苍苍的老人时,他去迎接回到地球的弟弟,却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人!你认为应该用什么理论来解释这一现象
A.相对论 B.量子理论 C.万有引力定律 D.质量不变定律
3.有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你”卓别林所要表达的是
A.绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B.相对论有悖于人们的日常生活
C.经典物理与人们的日常生活很近 D.科学家与艺术家一样受人尊敬
4．爱因斯坦说自己是站在牛顿的肩上取得了科学成就。下列关于牛顿经典力学与爱因斯坦相对论关系的说法不正确的是
A.牛顿力学是相对论在低速状态下的一个特例
B.相对论出现后，牛顿力学体系失去了其存在的价值
C.相对论否定了牛顿力学体系的绝对时空观
D.相对论继承和发展了牛顿力学体系
5.“使人类克服了经典物理学的危机，对微观世界的基本认识有了革命性的进展”指的是
A.牛顿力学体系的建立 B.进化论的提出
C.自由落体定律的提出 D.量子论的提出
6．（2010·淄博高二期末）经典物理学所面临的危机，终于在20世纪初被物理学发展史上的两场伟大的革命所解决。这两场革命使人类
A．拥有了研究宏观世界和微观世界的理论体系
B．放弃了经典物理学的思想方法和科学理论
C．否定了此前物理学取得的一系列成果
D．转变了人们的思维方式和社交方式
7.英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时，讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了。”其中第二朵“乌云”，尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。为驱散这一“乌云”
A.伽利略提出自由落体定律
B.牛顿导出万有引力定律
C.普朗克创立量子理论
D.爱因斯坦提出相对论
8．相对论的两个基本原理是（ ）
A．相对性原理和光速不变原理 B．相对性原理和热辐射原理
C．热辐射原理和光速不变原理 D．相对性原理和光的量子原理
9．普朗克提出量子理论是为解决下列哪一问题（ ）
A．热辐射理论上的疑点 B．天体物理学上的疑点
C．热力学上的疑点 D．电磁学上的疑点
10.阅读下列材料：19世纪末，物理学家的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射线和原子被发现，另一方面扩展到整个宇宙。随着光学等学科的深入发展，人们对在光速或接近光速运动状态下的物质的研究，也超出了经典物理学的范围。物理学被称为“晴空上漂浮的两朵乌云”的两个无法解释的难题，其一就是以太的不存在。这是的经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。
请回答：
（1）19世纪末，物理学的发展对经典物理学提出了怎样的挑战？（4分）
（2）20世纪物理学的发展取得的两项最重大的成就是什么？（2分）它们与经典物理学的关系是什么？（4分）
25课参考答案
1---5 BABBD 6---9 ACAA
10. 【答案】（1）19世纪末，物理学的研究一方面对深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙，超出了经典物理学的范围，经典物理学赖以建立的绝对时空观受到严峻的挑战。
（2）量子理论和相对论。他们发展了经典物理学，弥补了经典物理学在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前的空缺。
【课堂合作探究】
（1）经典力学体系建立的时代。爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思维能力和创造力的人”，其理论对现代物理学仍然具有指导作用。
同意第一种的观点。
牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，实现了物理学史上的第一次大飞跃，标志着人类科学时代的开始。相对论是在经典物理学基础上发展起来的，两者之间是继承与发展而不是相互排斥的关系。
（2）科学理论对科学技术的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。
（3）①人们过去积累起来的常识和日常经验并不一定总是正确的，要敢于质疑、勇于创新。
②正确的理论在刚刚诞生时往往难于被人们理解和接受，甚至还遭到攻击或嘲笑。说明任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程，人们对自然界的认识是不断深入的。
③我们要学习科学家敢于向权威挑战，探求真理的精神。
课件19张PPT。必修(Ⅲ)第25课 现代科学革命经典物理学的危机爱因斯坦与相对论量子论中微观世界课堂检测习题学生自主学习一、经典物理学的危机牛顿第25课 现代科学革命牛顿《自然哲学的数学原理》书影 牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯性、力）和基本定律（运动三定律）出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。 第25课 现代科学革命 19世纪末，物理学遇到了被称为“晴空上飘浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题，其中之一是被认为是光、电等的传播载体的以太的不存在，这使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。第25课 现代科学革命二、爱因斯坦与相对论思考中的晚年爱因斯坦第25课 现代科学革命《相对论的意义》书影(西班牙)达利的《永恒的记忆》第25课 现代科学革命 谁企图在真理和认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台。
——爱因斯坦第25课 现代科学革命三、量子论中的微观世界普朗克第25课 现代科学革命Avinash Khare《分数统计与量子理论》 第25课 现代科学革命加热到不同温度的物体发出不同颜色的光第25课 现代科学革命课堂检测题1、法国数学家和天文学家拉普拉斯曾经这样说过：“不会产生两个牛顿，因为要发现的世界只有一个。”牛顿所发现的“世界”是指 （ ）
A.微积分
B.反射望远镜
C.光的色散原理
D.三大运动定律D＊对应训练＊2、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C＊对应训练＊四、学生自主学习（一）经典物理学的危机
牛顿的力学体系对自然界的 做了系统，合理的说明。完成了人类对自然界认识史上的
。根据万有引力定律，人们准确算出了 和 ，正确地解释了 。
（二）爱因斯坦与相对论
1905年，爱因斯坦发表了《 》，创立了 。1916年，爱因斯坦又把适用于匀速运动体系的狭义相对论，推广到加速运动的参考系，建立了 。广义相对论第一次阐述了和物质的分布相联系的重要思想。相对论同 一起构成了现代物理学的基本理论框架。
（三）量子论中的微观世界
19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射问题；1879年，奥地利物理学家 通过实验发现了黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系；1900年，德国物理学家 提出了著名的量子概念，并加以阐述，他在《 》中阐述了自己的思想，标志着量子理论的诞生。祝同学们在学习上取得更大进步！课件26张PPT。请看图回答：他们分别是什么人？做出了什么贡献？ 伽利略——开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”经典力学的奠基者 牛顿——发现了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律，建立了经典力学的基本体系，实现了物理学史上的第一次大飞跃经典力学的建立者请思考牛顿的主要贡献及牛顿力学的影响牛顿经典力学的创立——近代科学形成的标志1、牛顿的主要成就（数学和物理学）
（1）数学：微积分的创立。
（2）物理学：总结出万有引力定律和牛顿力学三定律（包括在经典力学体系中）
（3）代表作：1687年《自然哲学的数学原理》，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飞跃。
2、牛顿经典力学的影响①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，标志人类科学时代的开始。（自然科学角度，实现了自然科学的第一次理论性大综合）
②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命（生产力和社会发展角度）
③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度）1、牛顿在物理学方面取得的
最辉煌的成就是什么？创立了经典力学2、经典力学的创立有何重大影响？①实现了物理学史上的第一次大飞跃②标志着人类科学时代的开始 经典力学创立以后，人们把经典力学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典力学加以说明。事实果真如此吗？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19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。显然不会。
到19世纪末，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，科学家们把经典物理学的危机形象的比喻为“晴空上漂浮着两朵乌云”，一朵乌云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。 第25课
现代科学革命——从经典力学到相对论和量子论△课标要求： 知道相对论和量子论的主要内容，
认识其意义一、背景：——经典物理学的危机经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
①建立在绝对时空观的理论之上②适用的范围主要是人们日常生活中的物理现象1、辉煌：
2、危机：17—19C牛顿经典力学日趋
完善和成熟、绝对权威的理论。19C末经典物理学无法解释
新问题、新发现。经典力学无法解释物理学研究中遇到的一些新问题：
①高速运动中的物理现象②微观粒子的运动物理学面临的不仅仅是危机，也是一场伟大的革命
经典力学的困境：在经典力学体系中，时间和空间的量度是绝对不变的。随着生产实践特别是科学实验的发展，却出现了一些由“绝对时空观”解释不了的实验事实。比如，电磁波、广电传播和快速的电子运动等，都不遵循牛顿力学定律。为了检验以太的存在的假说，1887年，美国物理学家迈克耳逊和莫雷用实验来证实以太的存在。实验的零结果否定了以太的存在。 思考：“以太”是什么？物理学家寻找“以太”的结果对物理学的发展产生了什么影响？
探究
“以太”是指被用来表示占据并充满整个宇宙的一种媒质。
影响：由于“以太”的不存在，使得经典物理学赖以建立绝对时空观受到了严峻的挑战。引起物理学的一场革命，在革命中量子论和相对论诞生了。二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立——爱因斯坦 爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）， 1879年生于德国，是举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎士工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。 1933年受希特勒迫害离开德国移居美国, 爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论解释光电效应、辐射过程、固体比热等。1921年获诺贝尔物理学奖。（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）内容光速不变原理相对性原理：二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立——爱因斯坦时间、空间、运动、质量
是相对的，可以相互转化爱因斯坦关于相对论的比喻。
为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“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，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”
这故事形象说明了时间和空间相对性。（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）内容光速不变原理相对性原理：二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立——爱因斯坦时间、空间、运动、质量
是相对的，可以相互转化（研究高速运动物质）（3）意义物理学：物理学领域最伟大的革命否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的相对性。解决了经典物理学的危机，解释不同运动状态的物质，创立了全新的物理学世界，扩展了物理学应用的领域思维：辩证的看待世界爱因斯坦能够取得伟大成就有哪些条件?
（1）科学的发展提供了基础；
（2）科学发展的需要提供了动力；
（3）个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质；
（4）科学的工作和研究方法。发散思维：相对论与经典力学的关系A、继承与发展 B、批判的继承与发展 C、完全否定 爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。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？ 科学理论对科学技术的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。要敢于质疑，勇于创新、实践出真知（因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的）2、量子论的创立与发展（1）创立：普朗克提出量子假说普朗克（1858—1947）生于德国基尔。1879年普朗克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。由于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。普朗克诚恳，忠于职守，他的 业余爱好是音乐，在这方面表现了专业艺术才干；另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登山运动。 二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立——爱因斯坦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。但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。
1900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，是由具有能量的基本单位量子来实现的。2、量子论的创立与发展（1）创立：普朗克提出量子假说二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立——爱因斯坦（2）发展：爱因斯坦提出
光的量子理论玻尔提出
原子的量子理论量子力学建立
（研究微观粒子运动规律）（3）意义人类对客观规律的认识：带来许多划时代的技术创新：宏观世界微观世界半导体、激光器等直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活学习探究共同点：
从背景上看：19世纪末，物理学得到极大发展，但是物理学一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
说明了社会意识是一定的社会存在的反映；任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？（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在宏观世界和微观的粒子世界的不足，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）量子理论和相对论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。三、现代科学革命的意义△物理学的发展给了我们什么样的启示？敢于质疑
勇于创新
实践出真知追求科学精神积淀人文底蕴现 代 科 学 革 命背景：经典物理学的危机 内容
（两大支柱）相对论量子论内容：狭义相对论与广义相对论；相对性原理与光速不变原理 意义：历程：普朗克的量子假说，爱因斯坦的光的量子理论；玻尔的原子 意义：影响：构成了现代物理学的基础，
改变了人们看世界的角度和方式，
对人类的思维产生了影响 3、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物理学是完全错误的
D 量子论使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步1、20世纪初，为物理学发展带来革命性变化的是
A 牛顿力学 B 经典物理学 C 相对论 D 电磁学C2、现代物理学的基础和两大支柱是 （ ）
①牛顿力学 ②相对论 ③量子论 ④分子论
A ①② B ③④ C ①④ D ②③DC△巩固练习：4、打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨 证地看待世界的途径的成就是 （）
A 相对论的提出 B 量子理论
C 量子假说 D 万有引力定律A5、爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的关系是
A 完全继承 B 完全否定
C 有否定，有发展 D 没有关系C6、相对论的主要内容不包括 （ ）
A 时间和空间随着物质的运动而变化
B 时间和空间是不变的
C 物质的质量随着运动速度的变化而变化
D 质量和能量是可以互相转化的B7、19世纪末，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是 （）
A 经典物理学不够完善
B 经典物理学自身的局限性
C 物理学出现一系列新发现
D 经典物理学仅能解释地球上的物理现象B8、普朗克提出量子论是为了解决 （）
A 热辐射理论上的疑点 B 天体物理学上的疑点
C 热力学上的疑点 D 电磁学上的疑点A9、下列成就中使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步的是 （）
A 相对论 B 牛顿力学
C 经典物理学 D 量子论D10、“谁企图在真理和认识的领域内要求人们认为他是不可动摇的权威 ，那他就要在上帝的嘲笑声中垮台。”能说明这一论断的最有力证据是 （）
A 爱因斯坦提出相对论
B 诺贝尔发明高爆安全炸药
C 牛顿建立经典力学
D 玻尔提出原子的量子理论A11、下列物理学成就取得的先后顺序应该是 （）
①自由落体定律 ②万有引力定律
③狭义相对论 ④量子论
A ①②③④ B ①③②④ C ②①④③ D ①②④③ D12、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 ①②③ B ②③④ C ①③④ D ①②④A课件55张PPT。第25课
现代科学革命 课标要求:知道相对论和量子论的主要内容，认识其意义。牛顿力学的创立 人类科学时代开始的标志是什么？牛顿力学经典著作《自然哲学的数学原理》导 言
科学总是向前发展的，托勒密的地心说被哥白尼的日心说取代，这就是一种对权威的挑战以及超越，而最终的目的是科学的进步。20世纪初，在牛顿经典物理学达到顶峰，形成一种权威的时候，也出现了对这种权威的挑战——爱因斯坦提出的相对论和普朗克提出的量子论，而这个挑战引起了物理学的一场革命，也促进了科技和经济、社会的飞跃，促进了人类认识能力和思维模式的发展，也改变了人们的自然观念。学习本课，你将了解相对论和量子论的主要内容及其意义。一、现代科学革命的背景——经典物理学的危机（P106）1、17世纪牛顿创立的经典力学发展完善，经典物理学成为绝对权威2、19世纪末物理学的新发现，陷入危机，酝酿物理学革命二、现代科学革命的主要内容
（一）爱因斯坦与相对论
1. 相对论的提出2.两个基本原理3.意义
（1）物理学领域最伟大的革命 （2）解决经典物理学危机，扩展了物理学应用领域
（3）打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径相对性原理和光速不变原理1905年狭义相对论《论动体的电动力学》
1916年广义相对论二、现代科学革命的主要内容 （一）爱因斯坦与相对论（二）量子理论中的微观世界
1、诞生：1900年普朗克量子假说
2、发展：
(1）爱因斯坦,光的量子理论
(2）玻尔,原子的量子理论
(3）一门新的物理学分支量子力学建立起来
3、意义：P108
（1）20世纪最深刻、最有成就科学理论之一，人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
（2）量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学等科学领域产生重大影响，带来划时代的技术创新。
（3）这直接推动社会生产力发展，根本上改变人类物质生活。三、现代物理学兴起的意义1.量子理论和相对论构成现代物理学的基础。（两大支柱）2.量子理论和相对论弥补了经典物理学在宏观世界和微观的粒子世界面前的空缺，开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。3.量子理论和相对论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。 相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱课中思考：量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？共同点：从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
说明：社会意识是一定的社会存在的反映；任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。1、爱因斯坦是基于维护人类和平的热忱而作出上述举动，是正确的！
2、启发：科学技术本身是一把双刃剑，能造福人类，推动生产力，但如运用不当，也能危害人类。科研初衷与实际效果可能有偏差。科技运用于军事可以以暴制暴
3、态度：科技发展应不受利益集团左右。我们应该理性对待科学，使之造福人类P109《解析与探究》高考链接DB1、（2009上海春季）法国数学家和天文学家拉普拉斯曾经这样说过：“不会产生两个牛顿，因为要发现的世界只有一个。”牛顿所发现的“世界”是指
A.微积分 B.反射望远镜 C.光的色散原理 D.三大运动定律
2、（2007广东单科）20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是
A.电的发明和利用 B.量子论的提出和发展
C.经典力学的发展 D.原子能在军事上的应用4、(2010·高考江苏卷)“把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无法解释的某些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要由下列哪一问题引发( )
A．研究热辐射 B．揭示时空本质属性
C．解释光电效应 D．预测未知行星方位A3、（2007海南单科）20世纪初，爱因斯坦相对论的
提出是物理学的一场变革。它
A.否定了经典力学体系
B.打破了绝对时空观
C.彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D.标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界
B5、（2011广东文综，22）1919年英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”，两个副标题是“宇宙新理论”“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是（ ）
A.日心说 B.量子说 C.经典力学 D.相对论
6、（2011全国课标，35）哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是（ ）
A.得到了科学实验的验证
B.改变了人类对自然世界的认识
C.推动了技术的重大突破
D.科学地概括出物质运动的定律DB7、（2011江苏单科，20）菲利普·费尔南德兹-阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里,"每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙"。这位科学家是（ ）
A.伽利略 B.达尔文 C.牛顿 D.爱因斯坦
8、（2010天津文综，11）20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是（ ）
A.普朗克 B.麦克斯韦
C.玻尔 D.爱因斯坦DD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。科学的革命背景：经典物理学的危机。
以牛顿力学为代表的经典物理学无法解释
世纪末以来的物理学新发现现代物理学的两大支柱相对论量子论内容：相对性原理与和光速不变原理。时间、空间、运动、质量是相对的。意义：扩展了物理学的研究空间和应用领域（从日常范围到宏观宇宙空间）；开阔了人们的思维过程：普朗克的量子假说；玻尔提出原子的量子理论；爱因斯坦提出光电效应。意义：对化学、生物学、医学等多门学科产生重大影响，直接推动了生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活小结:选择题练习2、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1、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3、 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、①②③ B、②③④
C、①③④ D、①②④4、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、打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨证地看待世界的途径的成就是
A、相对论的提出 B、量子理论
C、量子假说 D、万有引力定律
6、19世纪末，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是
Ａ、经典物理学不够完善
Ｂ、经典物理学自身的局限性
Ｃ、物理学出现一系列新发现
Ｄ、经典物理学仅能解释地球上的物理现象7、普朗克提出量子理论是为解决下列那一问题？
A、热辐射理论上的疑点 B、天体物理学上的疑点
C、热力学上的疑点 D、电磁学上的疑点8、“运动的尺缩短”，“运动的钟变慢”的含义是
A．运动具有破坏性
B．运动回产生奇迹
C．时间、空间随着物质的运动而变化
D．这是相对论的简要概括说明8．诗人亚历山大·波普赞颂道：“自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿去吧，于是一切成为光明。”19世纪末，科学家曾普遍认为物理学的主要框架已经一劳永逸地构成了，以后需要做的就是把小数点后面的数字再推进一位。这反映出( )
A．牛顿力学体系已经解决了包括宏观和微观世界的一切问题
B．牛顿力学体系被奉为物理学的圣经，作为权威对科学的进一步发展产生阻碍作用
C．经典物理学到19世纪末已发展得比较完整，包括了研究宏观物理和超高速物理学的各部门
D．牛顿力学体系还没有从神学中解放出来
B
9．有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”此语意指( )
A．绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦
B．相对论有悖于人们的日常经验
C．爱因斯坦的理论与人们日常生活无关
D．伟大的科学家不如著名艺术家B10．“这一发现成为20世纪物理学研究的基础，从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。”这一“发现”指的是( )
A．经典力学 B．进化论
C．相对论 D．量子论
11．1921年3月上海《时事新报》刊登了一篇驻德国作者的特约稿，评论“爱因斯坦的革命事业，比之昔日的德国路德之宗教革命，其影响还要重大，这位先生把旧科学的概念一齐推翻”材料中“旧科学的概念”是指( )
A．爱因斯坦的相对论 B．牛顿的经典力学
C．达尔文的生物进化论 D．普朗克的量子理论
DB趣味小故事：１９１１年的一天，在著名的布拉格大学校园里的一片草地上，一群大学生围坐在一位年轻学者的身旁，正进行着激烈的讨论。
“请您通俗地解释一下，什么叫相对论？”一位学生微笑着向青年学者发问。
年轻学者环视一下周围的男女学生，微笑着答道：“如果你在一个漂亮的姑娘旁边坐了两个小时，就会觉得只过了１分钟；而你若在一个火炉旁边坐着，即使只坐１分钟，也会感觉到已过了两个小时。这就是相对论。”
大学生们先是一愣，接着便大笑起来。很抱歉推翻了您的理论 爱因斯坦曾说道：“牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰，您所创造的许多观念直到今日都仍在引导我们的物理思维。虽然我们知道，当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后，这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。”
也许将来某一天，会有一位少不更事的科学家说道：“爱因斯坦先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰…… ”名人传记 在整个中小学时代却常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉。想入非非”。中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成”，勒令他退了学。16岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。第二年进入大学后，他仍然不愿意强迫自己去适应那种被动的、刻板的、纯粹按部就班的学习生活，他擅自“刷掉了”很多课程，只以“极大的兴趣”去听某些课和在家里自学。 和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。 在四年大学生活中，他仍然不是“好学生”：曾被数学教授称为“懒狗”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行。大学毕业时他却因得不到教授们的赏识而遭到了“毕业即失业”的命运。 年仅二十六岁爱因斯坦，几次在中学里面求职，最后在一个瑞士专利局里面找到一个职位，他每个星期要在专利局工作大概要四十几个小时。但尽管如此，这一年是他最辉煌的时期，因为他做出了二十世纪物理学史上最辉煌的几项贡献 。 谢谢温故知新： 联系P60。
牛顿是一位伟大的科学家。数学界，他总结出了微积分；在物理界，他总结出了万有引力定律以及经典力学运动三定律；在光学方面，他最早发现了白光的组成，指出了色散的本质。
1727年3月20日，伟大的牛顿逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教堂，在他的墓碑上镌刻着：
“让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在！” 牛顿力学刚刚问世时，曾受到不少人的怀疑和反对。牛顿力学是否是科学？只能由实践来检验。牛顿力学不断被证实，历史上最著名的有三件事。
第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能算出地球的形状，真是个奇迹。第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星的回归周期。长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。牛顿力学剥掉了彗星的神秘外衣，对它的运行作出了科学预见，这又是一个奇迹。例子:
1875年时，普朗克在慕尼黑大学学物理，物理老师曾劝他不要学纯理论，因为物理学“是一门高度发展的、几乎是臻善臻美的科学”，现在这门科学“看来很接近于采取最稳定的形式。也许，在某个角落里还有一粒尘屑或一个小气泡，对它们可以去进行研究和分类，但是，作为一个完整的体系，那是建立得足够牢固的。而理论物理学正在明显地接近于几何学在数百年中所已具有的那样完美的程度。”17—19世纪牛顿经典力学日趋完善、成熟危机与机遇：“晴空上漂浮着两朵乌云”第一朵乌云： “以太”说破灭 水波的传播要有水做媒介，声波的传播要有空气做媒介，它们离开了介质都不能传播。太阳光穿过真空传到地球上，几十亿光年以外的星系发出的光，也穿过宇宙空间传到地球上。光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么？物理学家给光找了个传播介质—“以太”。
他们假定整个宇宙空间都充满了“以太”，“以太”是一种由非常小的弹性球组成的稀薄的、感觉不到的媒介。“以太”是光、电、磁的共同载体的概念为人们所普遍接受，形成了一门“以太学”。
按照牛顿的经典时空观，宇宙中应当存在一种绝对静止的媒质“以太”，人无法感受它，但它能传递电、磁、力，光亦借助于它才能传播。 地球以每秒30公里的速度绕太阳运动，就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风”存在与否。
1887年，实验结果证明，不论地球运动的方向同光的射向一致或相反，测出的光速都相同，在地球同设想的“以太”之间没有相对运动。因而，根本找不到“以太”或“绝对静止的空间”。19C末以牛顿力学为基础的经典物理学陷入危机 事情还要从19世纪下半叶说起，1870年在“铁血宰相”俾斯麦的领导下，德国(普鲁士) 赢得了普法战争，从法国得到大量战争赔款，同时迫使法国割让了阿尔萨斯和洛林两个省。当时的德国，急于从一个以农业为主的“土豆王国”，变成一个工业化的“钢铁王国”。德国的鲁尔区产煤，而紧靠鲁尔区的阿尔萨斯和洛林有丰富的铁矿，再加上大量的赔款，德国发展钢铁工业万事具备，就只欠提高冶炼技术这个东风了。炼钢的关键是控制炉温，数千度的炉温，任何温度计都会熔化。第二朵乌云：黑体辐射(热辐射) 困难。 于是人们希望从钢水的颜色来辨认温度，这就大大促进了对黑体辐射(热辐射)的研究。早已完成工业革命的英国，当然也在改进炼钢技术，因此许多英国科学家和德国同行一样，也致力于黑体辐射的研究。奇怪的是，无论怎么努力，构造什么样的辐射模型，理论算出的黑体辐射曲线都不能与实验曲线一致。不是在长波波段符合不好，就是在短波波段出现发散，即所谓“紫外光灾难”。这就是黑体辐射困难。 2004年6月,联合国第58次大会通过决议,确定2005年为“世界物理年” （1）右图是2005年“世界物理年”的徽标。观察这个徽标,提出一个问题,并写在下面的横线上.上海高考题例:为什么把2005年
确定为世界物理年？ 为纪念爱因斯坦对物理学的贡献，联合国教科文组织特选定相对论发表100周年暨爱因斯坦逝世50周年的05年为世界物理年，许多国家更将2005年定为爱因斯坦年。并透过展示物理在经济技术文化等方面的重要作用，争取公众对物理学的理解与支持，期使物理学能在21世纪得到全新的发展。 寻找本世纪爱因斯坦，再创科学奇迹
红色——代表过去 蓝色——代表未来 黄绿——表连结过
去到未来
2005世界物理年 对物理学家而言，这个标识象征的是光锥；对一般大众而言常被看成是沙漏，象征着爱因斯坦在时间相对性上渊博的见解及洞察力。 1905年，爱因斯坦26岁，接连写下4篇改变整个20世纪物理学面貌的论文：
1、光的量子说（解释光电效应）
2、布朗运动（证明分子的存在）
3、狭义相对论（修正了牛顿力学）
4、质能互换律（E=mc2）
1916年，爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具创见也是最伟大的贡献：
5、广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）1905 神奇的一年（人教）狭义相对论认为,物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增加,同时,时间和空间也会随着物质的速度的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应. 相对论的例子：一卷录音带，如果在地面上播放需要一个小时；在快速飞行的宇宙飞船里播放，宇宙飞船里的人测定也是一个小时。但是由地面上的人员，来测定在宇宙飞船中播放的时间呢？根据牛顿的理论，因为时间是绝对的，所以也是一小时；但是爱因斯坦的理论则认为应该是一个多小时，因为时间是相对的，在不同速度下测量时间，长度是不一样的。
(参考教材P107例子)什么是狭义相对论？什么是广义相对论？广义相对论是新的万有引力概念 爱因斯坦阐述“万有引力”的本质是导因于物质的分布而弯曲了邻近的时间─空间几何结构，从而导出比牛顿万有引力定律更精确的理论，得到弯曲的四维时空观念，牛顿的万有引力理论成了广义相对论中的一个特例。 （人教）广义相对论认为，空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。爱因斯坦能够取得伟大成就有哪些条件?
（1）科学发展提供的基础；
（2）科学发展需要提供动力；
（3）个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质；
（4）科学的工作和研究方法。发散思维： 关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚举，有此些是因为他的知名度太高，穿凿附会，以讹传讹；有些则是真实的。无论是真是假，人们对一位伟大物理学家的崇拜是不会改变的。爱因斯坦的小故事● 例如他穿的袜子左右脚常不同颜色；
● 用手推车推孩子散步，竟会由于
专心思考问题，而一不小心把孩子推到水沟里；
●陪太太看电影时，却在电影院里用手电筒看书；
●1952年，以色列共和国请爱因斯坦去担任总统，因为以色列都是犹太人，爱因斯坦是犹太人心目中的精神领袖，然而他没有接受，觉得自己的个性并不适合处理行政。人文历史思考中的晚年爱因斯坦青年时期的爱因斯坦作为科学家的爱因斯坦，他是窥见上帝秘密的人；作为思想家的爱因斯坦，他是窥见人间秘密的人。 爱因斯坦：“没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人，社会的向上发展是不可想象的。”
爱因斯坦解释道：“A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表正确的方法……” “z代表什么？”“代表少说废话”成功的秘诀*A＝x＋y＋z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。普朗克量子假说普朗克普朗克是近代伟大的德国物理学家，量子论的奠基人，1858年4月23日生于基尔。1879年普朗克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。1900年他在黑体辐射研究中引入能量量子。加热到不同温度的物体发出不同颜色的光课件14张PPT。第25课 现代科学革命牛顿爱因斯坦普朗克3.1西学东渐和维新变法思想 牛顿经典力学的创立——近代科学形成的标志1、牛顿的主要成就（数学和物理学）
（1）数学：微积分的创立。
（2）物理学：总结出＿＿＿＿＿＿ 和＿＿＿＿ ＿ （包括在经典力学体系中）
（3）代表作： 年＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，建立起一个完整的力学理论体系。实现了物理学史上的
第一次大飞跃。
2、牛顿经典力学的影响万有引力定律牛顿力学三定律1687《自然哲学的数学原理》①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，标志人类科学时代的开始。（自然科学角度，实现了自然科学的第一次理论性大综合）
②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命（生产力和社会发展角度）
③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度）3.1西学东渐和维新变法思想一、经典物理学的危机——晴空上漂浮着两朵乌云 （一）背景：19世纪，经典物理学的权威与危机并存 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，得到的答复是：“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。”2、危机： 19世纪末以牛顿力学为基础的经典物理学无法解释物理学的新发现而陷入危机。 “晴空上漂浮着两朵乌云”
一朵乌云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。 1、权威：17—19世纪牛顿经典力学日趋完善、成熟。二、爱因斯坦与相对论——散去宏观世界的乌云（一）提出：1905年《论动体的电动力学》
狭义相对论（1905年）和广义相对论（1916年）
（二）内容：相对性原理和光速不变原理。如何理解相对论？
相对性原理：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”。较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。
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。 为了理解这一深奥的理论，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“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，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”
----------相对
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？（三）影响：
①是物理学领域最伟大的革命，
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。 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。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。但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。 1900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，是由具有能量的基本单位量子来实现的。三、量子理论中的微观世界1、创立：普朗克提出量子假说2、发展爱因斯坦提出光的量子理论玻尔提出原子的量子理论量子力学建立二、量子理论中的微观世界-----散去宏观世界的乌云①是20世纪、、、、
②对众多学科产生影响
③推动生产力的发展
④从根本上改变了人类的物质生活 （二）意义：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。（一）内容：内容现 代 科 学 革 命背景：经典物理学的危机 内容
（两大
支柱）相对论量子论提出：
内容：狭义相对论与广义相对论；相对性原理与光速不变原理 意义：内容：普朗克的量子假说， 爱因斯坦的光的量子理论；玻尔的原子量子理论； 意义：影响：构成了现代物理学的基础，
改变了人们看世界的角度和方式，
对人类的思维产生了影响 权威
危机1、在20世纪最后一期的《时代》周刊中，评选出了一位“世纪人物”。《时代》周刊称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙迷的开启者”“以最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头”。这个“世纪人物”应该是
A、牛顿 B、达尔文 C、爱迪生 D、爱因斯坦
2、经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善起来的核心理论体系，它是以实验为基础、以数学为表达形式的近代物理学体系。该体系不包括
A.惯性定律和加速度定律 B.相对论
C.作用力与反作用力定律 D.万有引力定律 3、有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎，卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”这句话是指：
A、绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦
B、相对论有悖与人们的日常生活经验
C、人们更崇拜卓别林
D、伟大的科学家不如知名艺术家
4、从经典力学到相对论的发展，说明：
①许多科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现
②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的
③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律
④科学的发展是无止境的
A、①②③④ B、①②④ C、①②③ D、②③④ 5、1945年美国向日本的广岛和长崎投下原子弹，平民伤亡惨重。爱因斯坦认为“人类打开了这个潘多拉魔匣”打开这个“潘多拉魔匣”的钥匙是：
A、牛顿经典力学 B、相对论
C、进化论 D、网络信息技术
6、相对论和量子理论的不同在于：
A、是现代物理学的基础
B、经历了一个产生、发展和完善的过程
C、包括了相对性原理和光速不变原理的基本原理
D、正确反映了宏观的宇宙世界或微观的粒子世界的规律 7．“把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无法解释的某些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要由下列哪一问题引发
A.研究热辐射 B. 揭示时空本质属性
C. 解释光电效应 D. 预测未知行星方位 课件24张PPT。请看图回答：他们分别是什么人？做出了什么贡献？ 伽利略——开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”经典力学的奠基者 牛顿——发现了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律，建立了经典力学的基本体系，实现了物理学史上的第一次大飞跃经典力学的建立者请思考牛顿的主要贡献及牛顿力学的影响 经典力学创立以后，人们把经典力学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典力学加以说明。事实果真如此吗？第25课
现代科学革命——从经典力学到相对论和量子论课标:知道相对论和量子论的主要内容，认识其意义一、背景 2、19世纪，经典物理学无法解释新发现，出现危机①高速运动中的物理现象②微观粒子的运动
1、17-19世纪，牛顿经典力学日臻完善。（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）内容光速不变原理相对性原理：二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立时间、空间、运动、质量
是相对的，可以相互转化研究高速运动物质爱因斯坦关于相对论的比喻。
为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“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，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”
这故事形象说明了时间和空间相对性。北极：赤道：
当速度接近光速时当速度达到光速时：质量（重量）增加时间变慢——钟慢效应长度变短——尺缩效应钟表不走了——时间停止了（1）相对论的提出二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立（3）意义物理学：物理学领域最伟大的革命解决了经典物理学的危机，解释不同运动状态的物质，扩展了物理学应用的领域思维：打破了绝对化的思维模式，辩证的
看待世界（2）内容 爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。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？ 科学理论对科学技术的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。要敢于质疑，勇于创新、实践出真知（因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的）2、量子论的创立（1）提出：1900年普朗克提出量子假说普朗克（1858—1947）生于德国基尔。先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。由于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立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。但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。
1900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，是由具有能量的基本单位量子来实现的。2、量子论的创立（1）提出：二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）1、相对论的创立（2）发展：爱因斯坦提出
光的量子理论玻尔提出
原子的量子理论（3）意义使人类对微观世界的认识有了革命性进步。带来许多技术创新如：半导体、激光器等直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活研究微观粒子运动量子力学建立学习探究共同点：
从背景上看：19世纪末，物理学得到极大发展，但是物理学一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
说明了社会意识是一定的社会存在的反映；任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？（1）对物理学：量子理论和相对论一起，共同构成了现代物理学的基础。
弥补了经典物理学在宏观宇宙世界和微观的粒子世界的不足， ，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。（2）对人类的思维：产生了不可磨灭的影响（3）对自然科学，产生了不可磨灭的影响。三、现代物理学革命的意义△物理学的发展给了我们什么样的启示？敢于质疑
勇于创新
实践出真知追求科学精神积淀人文底蕴现 代 科 学 革 命背景：内容
（两大支柱）相对论量子论内容：狭义相对论与广义相对论；相对性原理与光速不变原理 意义：历程：普朗克的量子假说，爱因斯坦的光的量子理论；玻尔的原子的量子论 意义：影响：构成了现代物理学的基础，
改变了人们看世界的角度和方式，
对人类的思维产生了影响 3、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物理学是完全错误的
D 量子论使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步1、20世纪初，为物理学发展带来革命性变化的是
A 牛顿力学 B 经典物理学 C 相对论 D 电磁学C2、现代物理学的基础和两大支柱是 （ ）
①牛顿力学 ②相对论 ③量子论 ④分子论
A ①② B ③④ C ①④ D ②③DC△巩固练习：4、打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨 证地看待世界的途径的成就是 （）
A 相对论的提出 B 量子理论
C 量子假说 D 万有引力定律A5、爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的关系是
A 完全继承 B 完全否定
C 有否定，有发展 D 没有关系C6、相对论的主要内容不包括 （ ）
A 时间和空间随着物质的运动而变化
B 时间和空间是不变的
C 物质的质量随着运动速度的变化而变化
D 质量和能量是可以互相转化的B7、19世纪末，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是 （）
A 经典物理学不够完善
B 经典物理学自身的局限性
C 物理学出现一系列新发现
D 经典物理学仅能解释地球上的物理现象B8、普朗克提出量子论是为了解决 （）
A 热辐射理论上的疑点 B 天体物理学上的疑点
C 热力学上的疑点 D 电磁学上的疑点A9、下列成就中使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步的是 （）
A 相对论 B 牛顿力学
C 经典物理学 D 量子论D10、“谁企图在真理和认识的领域内要求人们认为他是不可动摇的权威 ，那他就要在上帝的嘲笑声中垮台。”能说明这一论断的最有力证据是 （）
A 爱因斯坦提出相对论
B 诺贝尔发明高爆安全炸药
C 牛顿建立经典力学
D 玻尔提出原子的量子理论A11、下列物理学成就取得的先后顺序应该是 （）
①自由落体定律 ②万有引力定律
③狭义相对论 ④量子论
A ①②③④ B ①③②④ C ②①④③ D ①②④③ D12、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 ①②③ B ②③④ C ①③④ D ①②④A13、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 ①②③ B ②③④ C ①③④ D ①②④
14、 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
A ①②③D、量子理论、相对论课堂练习15、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
16、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
B、牛顿理论的推测C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的 相对论分为狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论：
1.否定了牛顿的绝对空间和绝对时间观念，指出时间、空间和物质运动不是各自孤立存在的，时间和空间是随着物质运动而变化的，物质的质量也是随运动速度的变化而变化的，揭示了空间、时间、物质运动之间的本质上的统一性，从而建立一个既适用于宏观低速又适用于微观高速的运动理论。
2.质量和能量之间有密切关系，推导出著名的质能关系式E＝mc2。
广义相对论：
进一步揭示了时空结构同物质分布的关系，指出物质间存在的万有引力是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀而引起的。课件21张PPT。第25课 现代科学革命牛顿爱因斯坦普朗克课标要求：知道相对论、量子论的主要内容
认识其意义。 牛顿经典力学的创立——近代科学形成的标志1、牛顿的主要成就（数学和物理学）
（1）数学：微积分的创立。
（2）物理学：总结出＿＿＿＿＿＿ 和＿＿＿＿ ＿ （惯性定律、加速度的比例定律、作用与反作用定律）
（3）代表作： 年＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，建立起一个完整的力学理论体系。实现了物理学史上的
第一次大飞跃。
2、牛顿经典力学的影响万有引力定律牛顿力学三定律1687《自然哲学的数学原理》①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，标志人类科学时代的开始。（自然科学角度，实现了自然科学的第一次理论性大综合）
②牛顿力学和热学引发第一次工业革命（生产力和社会发展角度）
③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度）知识回顾：一、背景：经典物理学的辉煌与危机。第25课 现代科学革命1、辉煌：
2、危机：日趋完善和成熟、被看作绝对权威的理论。经典物理学无法解释新问题、新发现。晴空上漂浮着两朵乌云 一朵乌云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。 二、爱因斯坦与相对论生平简介爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）， 1879年生于德国，是举世闻名科学家，现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎士工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。 1933年受希特勒迫害离开德国移居美国, 爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论解释光电效应、辐射过程、固体比热等。1921年获诺贝尔物理学奖。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。 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。较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。
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。 这就提醒人们甚至要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的。 问题探究
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。 这说明了一个什么问题? 可以给我们什么启发?3、相对论的意义：
（1）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；也使人们对自然规律的探索从普通世界深入到广阔的宏观宇宙空间。
（2）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。牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系 1 牛顿力学体系概括了物体宏观运动的规律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体在低速运动的情况下这些定律才适用。
2 爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化的，并提出质量能量公式，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。
3 相对论发展了牛顿力学，牛顿力学只是相对论在低速运动状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的力学概念至今仍是物理学的重要思想。 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。三、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。 量子假说最先由德国物理学家普朗克于1900年提出。他认为，物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式地变化的。
随后英国物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成。电子在不同轨道上围绕着原子核运动，当电子从外层轨道跳到内层轨道时就放出相应波长的电磁波。玻尔在此基础上创立了原子结构的理论。
爱因斯坦利用原子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。①是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人们对微观世界的认识有了革命性进步。
②带来了许多划时代的核技术创新，直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。3、意义：2、主要内容：
普朗克提出的量子假说、爱因斯坦提出光 的量子理论、玻尔提出原子的量子理论。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱。 想一想:
量子理论和相对论的提出有什么共同点? 共同点：
从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
想一想 爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。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？ 科学理论对科学技术的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。
四、现代物理学兴起的意义1、量子理论和相对论共同构成现代物理学的基础2、量子理论和相对论弥补经典物理学的不足……改变了人们看世界的角度和方式3、量子理论和相对论不仅对物理学本身，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1、在20世纪最后一期的《时代》周刊中，评选出了一位“世纪人物”。《时代》周刊称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙迷的开启者”“以最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头”。这个“世纪人物”应该是
A、牛顿 B、达尔文 C、爱迪生 D、爱因斯坦
2、经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善起来的核心理论体系，它是以实验为基础、以数学为表达形式的近代物理学体系。该体系不包括
A.惯性定律和加速度定律 B.相对论
C.作用力与反作用力定律 D.万有引力定律 3、有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎，卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”这句话是指：
A、绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦
B、相对论有悖与人们的日常生活经验
C、人们更崇拜卓别林
D、伟大的科学家不如知名艺术家
4、从经典力学到相对论的发展，说明：
①许多科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现
②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的
③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律
④科学的发展是无止境的
A、①②③④ B、①②④ C、①②③ D、②③④ 5、1945年美国向日本的广岛和长崎投下原子弹，平民伤亡惨重。爱因斯坦认为“人类打开了这个潘多拉魔匣”打开这个“潘多拉魔匣”的钥匙是：
A、牛顿经典力学 B、相对论
C、进化论 D、网络信息技术
阅读——宇宙发现巨大“轴线”“相对论”可能遭颠覆 据俄罗斯媒体2006年2月3日报道，美国“宇宙微波背景辐射探测器”日前传回的最新数据在世界科学界引起了巨大震动，有可能颠覆现有的部分基础性理论。 在测量宇宙中各个不同区域背景辐射温度的过程中，“宇宙微波背景辐射探测器”意外地发现，在辽阔的宇宙空间中居然存在着一条贯穿整个宇宙的奇特“轴线”。目前，科学家们正在着手构建该“轴线”的空间模型。
专家们指出，新近发现的这条“轴线”将会动摇当今所有有关宇宙诞生和演化过程的理论，这其中也爱因斯坦的“相对论”。 根据爱因斯坦提出的“相对论”，空间和时间的分布在“大爆炸”发生后便一直是非常混乱的，而宇宙本身从总体上看应是非常均匀的并且存在着向各个方向扩展的趋势。
但是，美国“宇宙微波背景辐射探测器”传回的最新数据却从根本上否定了这一著名的假设。据专家们介绍，测量结果显示，宇宙背景辐射温度的分布并不是混乱无章的，它们所处的位置都相当确定，或者说是“有计划的”。
科学家们宣称，在宇宙中似乎存在着一条巨大的轴线，而整个宇宙都环绕在它的周围。 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，得到的答复是：“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。”
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。 课件31张PPT。第25课 现代科学的革命 17至18世纪经典物理学已经发展到了完整、系统和成熟阶段 ，一些科学家还根据万有引力定律计算出了海王星和冥王星的位置，证明了经典物理学的准确性、科学性和可预见性。但是，经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象的，一旦进入光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。一、经典物理学的危机以牛顿力学为代表的经典物理学无法解释19世纪末以来的物理学新发现，如：微观世界，原子，宇宙放射线，高速光学元素的放射性、电子运动、黑体辐射、光电效应等等，看来经典物理学的绝对时空观已经不合时宜了。
这种状况随着20世纪以来科学研究的不断深入而日益显现，如神秘的“以太”一直不能被证明是存在的、高速运动的微观粒子发生的现象非经典力学所能解释等。物理学只有来一番彻底的革命，才能适应科学研究的新形势。在这种背景下，相对论与量子论应运而生。二、爱因斯坦与相对论关于光的性质，还有很多谜，直到现在也无法用科学解释。光是怎样产生的？在空间如何传播？光怎样从物质出现？光是什么，是物质、振动、还是纯能？颜色是否为光必不可少？对于这许许多多的问题，科学已经作出了部分解释，但归根结底，这些问题尚未解答。不过，20世纪初，在人们了解光、研究光的过程中，带来了物理学的两场革命，这就是相对论和量子论。为建立这两个理论体系，许多科学家都作出了重要贡献，他们都是一些杰出的物理学大师，其中最为突出的是年轻的爱因斯坦。他对空间和时间这样一些基本概念作了本质上的变革提出了相对论学说 。这一理论上的根本性突破，开辟了物理学的新纪元。 时空那么遥远，100年就是一个世纪。今年是爱因斯坦逝世50周年，同时也是他提出狭义相对论100周年。100年前，年仅26岁的毛头小伙爱因斯坦，以他卓越的思考力、非凡的洞察力，提出了狭义相对论，传统经典物理学由此彻底改变。这一种颠覆是多么激动人心，为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合国大会将今年——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。
作为科学家的爱因斯坦，他是窥见上帝秘密的人；作为思想家的爱因斯坦，他是窥见人间秘密的人。 有高度社会责任感的人，通常是具有良心的智识者。让我们轻轻地伸出我们的手，抚摸一下爱因斯坦的滚烫的良心：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。听爱因斯坦的自责之声，我们明白人类良知之宝贵 请记住爱因斯坦的话吧：“没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人，社会的向上发展是不可想象的。”
名人传记而且，就是这样一位光彩夺目的人物，在整个中小学时代却常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉。想入非非”。中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成”，勒令他退了学。16岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理。数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。第二年进入大学后，他仍然不愿意强迫自己去适应那种被动的、刻板的、纯粹按部就班的学习生活，他擅自“刷掉了”很多课程，只以“极大的兴趣”去听某些课和在家里自学。和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。 在四年大学生活中，他仍然不是“好学生”：曾被数学教授称为“懒狗”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行。大学毕业时几位同窗好友都留校当了助教，他却因得不到教授们的赏识而遭到了“毕业即失业”的命运。这种种亲身经历，使爱因斯坦对教育的总体印象一直不佳。正因为如此，成名后的爱因斯坦通过自身的体验和长期的观察，形成了一种与众不同的教育观点。 ??? “知识是死的；而学校却要为活人服务。”这是爱因斯坦对于学校教育的基本看法。他反对把学校仅仅看做是传授知识的工具，更反对把学生“当作死的工具来对待”。他认为：“学校的目的始终应当是：青年人在离开学校时，是作为一个和谐的人，而不是作为一个专家。” 而所谓“和谐的人”，按照他的思路，也就是既富有个性又有益于社会的人。爱因斯坦的上述基本教育思想，与我们所主张的尊重学生主体性、促进学生健康成长的素质教育思想是完全一致的。1905年，26岁的爱因斯坦尚未知名，小人物写出了大文章。爱因斯坦如果生长在当今中国，他的文章能否被认可，受重视，是值得怀疑的。我甚至怀疑刚三十岁出头的杨振宁先生，当年若不在普林斯顿大学，而在中关村原子能所就职，能否脱颖而出、名满天下，该打个大问号！年仅二十六岁爱因斯坦，而且是一个瑞士专利局的职员，他在大学里头这些老师都不大看得起他，不愿意把他留下来做助教，他几次去请求，人家也不要他，他甚至于有几次几乎要失业了，几次在中学里面求职，最后在专利局里面找到一个职位，他每个星期要在专利局工作大概要四十几个小时。但尽管如此，这一年是他最辉煌的时期，因为他做出了二十世纪物理学史上最辉煌的几项贡献 。
但这个贡献长期地不被人所重视，以至于没有给他诺贝尔奖金，而光电效应呢！是第一次明确地指出光的既是波动又是粒子的性质，这个得到了诺贝尔奖金委员会的认可，所以爱因斯坦得到诺贝尔奖金是光电效应，其中没有相对论。 但这个贡献长期地不被人所重视，以至于没有给他诺贝尔奖金，而光电效应是他第一次明确地指出光的既是波动又是粒子的性质，这个得到了诺贝尔奖金委员会的认可，所以爱因斯坦得到诺贝尔奖金是光电效应，其中没有相对论。 在他看来，根本不存在绝对静止的空间，同样不存在绝对同一的时间，所有时间和空间都是和运动的物体联系在一起的。对于任何一个参照系和坐标系，都只有属于这个参照系和坐标系的空间和时间。对于一切惯性系，运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律，它们的形式都是相同的，这就是相对性原理，严格地说是狭义的相对性原理。
爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学，指出质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。他并且给出了著名的质能关系式：E=mc2，质能关系式对后来发展的原子能事业起到了指导作用。 1916年，爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》，在这篇文章中，爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论，并进一步表述了广义相对性原理：物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立。爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年，英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食，经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。英国皇家学会确认广义相对论的结论是正确的。会上，著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说：“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”，“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”。 1）相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理。
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。较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。
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。
2）相对论内容：相对性原理与和光速不变原理。时间、空间、运动、质量是相对的。
3）意义：扩展了物理学的研究空间和应用领域（从日常范围到宏观宇宙空间）；开阔了人们的思维。
在２０世纪思想家的画廊中，爱因斯坦，就是公正、善良、真理的化身。他的品格与天地日月相争辉，他的科学贡献，人类将万世景仰。 1955年 4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣造，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼： ??? 我们全都获益不浅， ??? 全世界都感谢他的教诲； ??? 那专属他个人的东西， ??? 早已传遍广大人群。 他像行将陨灭的彗星， ??? 光华四射， ??? 把无限的光芒同他的光 ??? 芒永相连结。 他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200片带走。但至今没有结论。
“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！” *时间与永恒
有一次，一个美国女记者走访爱因斯坦，问道：“依您看，时间和永恒有什么区别呢？” 爱因斯坦答道：“亲爱的女士，如果我有时间给您解释它们之间的区别的话，那么，当你明白的时候，永恒就消失了！” 成功的秘诀*
一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一?*个公式给他：A＝x＋y＋z 爱因斯坦解释道：“A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表正确的方法……” “z代表什么？”青年迫不及待地问。 “代表少说废话。”爱因斯坦说。 三、量子理论中的微观世界微观世界二十世纪物理学是起始于两位伟大的科学家的伟大的发现。敢于对古典理论说不的是两位当时还不知名的年轻科学家，普郎克和爱因斯坦。这个就是普郎克，当时四十来岁，为了解释黑体辐射谱提出量子论，用光量子去解释了光电效应。 量子论及其意义
量子论最先由德国物理学家普郎克于1900年提出。他认为，物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式地变化的。随后英国物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成。电子在不同轨道上围绕着原子核运动，当电子从外层轨道跳到内层轨道时就放出相应波长的电磁波。玻尔在此基础上创立了原子结构的理论。爱因斯坦利用原子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。基于量子规律的新技术深深地改变了人类的生活，包括激光技术和电子计算机的出现；在量子论的基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子核物理等科学的发展，人类从此进入了核能时代。
量子论
过程：普朗克的量子假说；玻尔提出原子的量子理论；爱因斯坦提出光电效应。
意义：对化学、生物学、医学等多门学科产生重大影响，直接推动了生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活
一、单项选择题：（13题，每小题2分，共26分）
1、现代物理的两大支柱是：①光子论 ②相对论 ③量子论 ④原子论（ ）
A、①② B、②③
C、③④ D、①④
2、下列有关经典力学的陈述中不正确的是（ ）
A、产生于17世纪
B、创立者是牛顿
C、核心内容是量子论
D、建立在日常生活常见低迷物质之上
3、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、①③ B、②④
C、②③ D、①④4、称为物理学领域最伟大革命成就是（ ）
A、牛顿力学体系的创立
B、爱因斯坦相对论的提出
C、海王星、冥王星的发现
D、普浪克提出量子假说
5、相对论和量子理论对人们思维的影响是（ ）
A、改变了人们看世界的角度
B、大大开阔了人们的视野
C、思维方式不能绝对化
D、使人们有了微观世界的认识
6、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、前者融化后者
7、20世纪初，物理学思想上的一场革命是（ ）
A、电磁感应现象的发现
B、牛顿力学体系的建立
C、质量守恒定律的提出
D、物理学相对论的提出
8、打破了经典物理学的绝对化的思维，为人们提供了辩证看待世界的途经的成就是（ ）
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
9、提出光的量子理论的是（ ）
A、普朗克 B、牛顿
C、爱因斯坦 D、玻尔
10、提出原子的量子理论的是（ ）
A、普朗克 B、牛顿
C、爱因斯坦 D、玻尔
11、相对论的主要内容不包括（ ）
A、时间和空间是绝对不变的
B、时间和空间随着物质的运动而变化
C、物质的质量随着运动速度的变化而变化
D、质量和能量是可以互相转化的
12、爱因斯坦提出相对论的时间是（ ）
A、19世纪末 B、20世纪初
C、“一战”后 D、“二战”后
13、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
拓展性练习
选择题：
（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
A①②③ B②③④ C①③④ D①②④
（2） 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
（3）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
（4）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
材料解析题：
（5） 爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
请回答：
① “牛顿时代”在物理学上指什么时代？
② 有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。
简答题：
（6）爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。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？
请提宝贵意见孙曙光信箱sunhistory@163.com课件45张PPT。第六单元 现代世界的科技与文化科学勃兴 进展辉煌 转化生产 科技革命文艺复兴 思想解放----经典力学、相对论和量子论、进化论----三次科技革命科技历程第25课
现代科学革命《自然哲学的数学原理》三大定律和万有引力定律标志着形成了一经典力学体系。
牛顿（ 1643—1727） “牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己理性的眼光打量世界。”
——《大国崛起》 牛顿力学体系是人类认识史上对自然规律的第一次理论概括和综合，把神从无生命领域驱逐出去，使科学摆脱神学的束缚，引起人类认识史上的飞跃。1900年著名物理学家开尔文说:“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。”19世纪“物理学危机”19世纪末三大物理学实验的发现：X射线的发现，放射性的发现，电子的发现。经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。19世纪“物理学危机”开尔文在1900年的演讲中说道：“动力学理论断言，热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽，显得黯然失色了 ……(The beauty and clearness of the dynamical theory, which asserts heat and light to be modes of motion, is at present obscured by two clouds)” 第一朵乌云：“以太”说的破灭水波的传播要有水做媒介，声波的传播要有空气做媒介，它们离开了介质都不能传播。太阳光穿过真空传到地球上，几十亿光年以外的星系发出的光，也穿过宇宙空间传到地球上。光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么？物理学家给光找了个传播介质—“以太”（Ether）。
他们假定整个宇宙空间都充满了“以太”，“以太”是一种由非常小的弹性球组成的稀薄的、感觉不到的媒介。“以太”是光、电、磁的共同载体的概念为人们所普遍接受，形成了一门“以太学”。19世纪“物理学危机”地球以每秒30公里的速度绕太阳运动，就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风”存在与否。
1887年，实验结果证明，不论地球运动的方向同光的射向一致或相反，测出的光速都相同，在地球同设想的“以太”之间没有相对运动。因而，根本找不到“以太”或“绝对静止的空间”。M是光源，A与B是反射镜，
让光线在MA，MB方向往返运动。
迈克尔逊—莫雷实验第二朵乌云：紫外灾难19世纪末关于黑体辐射研究中所遇到的严重困难。为了解释黑体辐射实验的结果，物理学家瑞利和金斯认为能量是一种连续变化的物理量，建立起在波长比较长、温度比较高的时候和实验事实比较符合的黑体辐射公式。但是，这个公式推出，在短波区（紫外光区）随着波长的变短，辐射强度可以无止境地增加，这和实验数据相差十万八千里，是根本不可能的。 19世纪“物理学危机”19世纪“物理学危机”迈克尔逊-莫雷实验 ：光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的，由此确定了光速不变原理 紫外灾难”黑体辐射实验和理论的不一致 经典力学的适用范围
1. 只适用于宏观物体（macroworld宏观世界）的运动;
2. 只适用于低速运动的物质，是绝对的时空论。一、爱因斯坦与相对论相对论的创立——爱因斯坦艾伯特·爱因斯坦（1879—1955），1879年3月14日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中。1894年举家迁居意大利米兰。1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学。 爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家，他不但创立了相对论，还提出了光量子的概念，得出了光电效应的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本质，为量子力学的建立奠定了基础。为此荣获1921年度的诺贝尔物理学奖。同时，他还证明了热的分子运动论，提出了测定分子大小的新方法。1905神奇的一年1905神奇的一年
1905年，爱因斯坦26岁，接连写下4篇改变整个20世纪物理学面貌的论文：
1、光的量子说（解释光电效应）
2、布朗运动（证明分子的存在）
3、狭义相对论（修正了牛顿力学）
4、质能互换律（E=mc2）
1916年，爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具创见也是最伟大的贡献：
5、广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）相对论的内容相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。 （1）相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。它否定了经典力学的绝对空间观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。
（2）相对论发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。 相对论创立的意义有一次卓别林和爱因斯坦共同出席一次宴会都受到了热闹欢迎，卓别林说：大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。
说明了相对论深奥难懂，而且有悖于人们的日常生活。
狭义相对论发表100多年了，也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。牛顿的光辉不可抹杀爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
谁企图在真理的认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台。 爱因斯坦的相对论是对牛顿力学的概括而不是否定，只否定了牛顿的绝对时空观。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例，相对论发展了牛顿力学。 二、量子理论中的微观世界二、量子论的诞生与发展（1）19世纪末20世纪初，电子和放射线的发现，打开了原子的大门，人们对物质的认识深入到了原子内部。
（2）大量的实验表明，微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。1.量子论诞生的背景：量子论的诞生与发展1.量子论诞生的背景：2.量子论的诞生 ——普朗克普朗克（1858—1947）生于德国基尔。1879年普朗克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。由于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。他的父亲是一位杰出的法律教授。普朗克家是德国人所具有的最好品质的范例：诚恳，忠于职守。任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。对话19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：
普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！”
老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。” 1900年普朗克提出量子假说，他认为，辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。这一假说宣告了量子论的诞生。 量子论的诞生3.量子论的发展（1）爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，进一步推动了量子论的发展。（2）丹麦物理学家玻尔在此基础上提出了有关原子的量子理论。（3）20世纪30年代量子力学建立起来。量子论的诞生与发展1.量子论诞生的背景2.量子论的诞生——普朗克4.量子论和相对论出现的意义：（3）量子论和相对论的提出，不仅推动了物理学的进步，而且开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。（1）量子论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，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。（2）量子论和相对论构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学的不足。量子力学和狭义相
对论结合形成原子核物理学，爱因斯坦于20世纪初提出质量能量公式E=MC2。解释了核能威力数学工具。有高度社会责任感的人 1939年8月2日，爱因斯坦写信给罗斯福总统，建议美国务必抢在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！”广岛核爆大亚湾核电站嫦娥二号太阳能薄膜电池 “要使科学造福人类，而不成为祸害”
—爱因斯坦小结：物理学发展的过程怀疑
（背景）16-19世纪近代物理学
探索
（成就）进步
（影响）19-20世纪初现代物理学
经典力学体系自然科学
思想认识
社会发展相对论和量子论对经典力学体系的怀疑自然科学
思想认识
经济发展对中世纪世界观的怀疑敢于质疑，勇于创新，实践出真知超光速中微子“现身” 爱因斯坦错了？ 欧洲核子研究中心2011年9月23日宣布，他们发现一些粒子可能以快于光速的速度飞行，一旦这一发现被验证为真，将颠覆支撑现代物理学的爱因斯坦相对论。 “没有能独立思考和独立判断的有创造性的个人，社会的向上发展是不可想象的。”
——爱因斯坦课堂练习：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、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④ 2、 现代物理学的基础是
A、牛顿力学 B、相对论
C、量子假说 D、量子论、相对论 3、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 4、经典力学与中世纪的自然观和方法论相比，最显著的特征是
①注重实验 ②数学化
③体现微观世界 ④经验法
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②④A 5.下列物理学成就取得的先后顺序排列正确的是
①落体定律 ②万有引力定律
③狭义相对论 ④量子论
A. ①②③④ B. ①③②④
C. ②①④③ D. ①②④③ D 6.牛顿在科学上贡献是多方面的，最重要的是在力学方面，下面关于牛顿的表述不正确的是( ）
A.除了在力学方面的重大贡献外，还是微积分的发明人之一
B.著有科学巨著《自然哲学的数学原理》
C.他推测出了海王星和冥王星的存在
D.他提出了三大定律和万有引力定律C芝诺悖论第25课 现代科学革命芝诺悖论
阿基里斯（《荷马史诗》中的善跑英雄）永远也无法超过在他前面慢慢爬行的乌龟。因为他必须首先到达乌龟的出发点，而当他到达那一点时，乌龟已向前爬到了一个新位置；当他到达乌龟的新位置时，乌龟又向前爬了……这样，乌龟必定总是跑在前头，阿基里斯只能离乌龟越来越近,却永远追不上乌龟。课件17张PPT。 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在电视与电影里。你知道吗？这种穿越时空的梦想早在20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。 第25课 现代科学革命牛顿爱因斯坦普朗克△课标要求：
知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义自主学习（10分钟）1、相对论的提出时间和标志？
2、相对论的主要内容。
3、相对论提出的意义。
4、量子理论的提出及发展概况。
5、量子理论提出的意义。
6、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——近代科学形成的标志1、牛顿的主要成就（数学和物理学）
（1）数学：微积分的创立。
（2）物理学：总结出万有引力定律和牛顿力学三定律（包括在经典力学体系中）
（3）代表作：1687年《自然哲学的数学原理》，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飞跃。
2、牛顿经典力学的影响①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，标志人类科学时代的开始。（自然科学角度，实现了自然科学的第一次理论性大综合）
②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命（生产力和社会发展角度）
③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度）3.1西学东渐和维新变法思想想一想：分解问题一：展示材料，并思考这段材料说明了什么？二、经典物理学的危机——晴空上漂浮着两朵乌云 当时许多物理学家认为：物理学的大厦已经落成，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。 有人说，19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？ 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，得到的答复是：“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。”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19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。显然不会。
到19世纪末，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，科学家们把经典物理学的危机形象的比喻为“晴空上漂浮着两朵乌云”，一朵乌云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。 三、爱因斯坦与相对论——散去宏观世界的乌云问题探究1：爱因斯坦的相对论包括哪些内容吗？ 提出：1905年《论动体的电动力学》—狭义相对论；1916年建立了广义相对论
内容：
（1）相对论的两个基本原理：相对性原理和光速不变原理。
（2）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。
（3）四维时空和物质的分布相联系，时间、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以相互转化。为了理解这一深奥的理论，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“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，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”这故事形象说明了时间和空间相对性。 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。 这就提醒人们要敢于怀疑常识，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。他回答：“早在1901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，那就是A=X+Y+Z! A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。”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。
——爱因斯坦 想一想：爱因斯坦的相对论对物理学和人的思维产生了怎样了影响？影响：①物理学：是物理学领域最伟大的革命，、、、
②对人类思维：打破了、、、，为人们提供了、、、
③相对论构成了现代物理学的两大支柱之一。否定了经典力学的绝对时空观，揭示了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：
（1）不是全盘否定，是部分否定：
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。
（2）继承发展：
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个特例。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学。它对多个科学领域都产生了重大影响。四、量子理论——散去微观世界的乌云量子理论提出：1900年，普朗克提出了量子假说发展：爱因斯坦的光的量子理论 丹麦物理学家玻尔的原子的量子理论 影响：①是20世纪、、、、
②对化学、生物学等众多学科产生影响
③推动生产力的发展
④从根本上改变了人类的物质生活 材料1 20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。
材料2 今天，我们的现代文明，从电脑，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术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。问题导学：
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？ 合作探究材料一? 1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，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100周年，2005年被定为“世界物理年”。 ——爱因斯坦
材料二? 爱因斯坦坚信对希特勒只有用暴力才能遏制，于是他写信给当时的美国总统罗斯福，向他通报核裂变的能力。……美国1945年秋天用两颗原子弹轰炸了日本广岛和长崎，从而结束了世界大战。……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：“呜呼，哀哉”。他在晚年致力于反对原子武器。
材料三 1945年8月6日原子弹在广岛上空爆炸 秦山核电站（1）狭义相对论
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大革命。
（2）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。
（3）科学是一把“双刃剑”。既能带来福祉，也会造成灾难。你做对了吗？敢于质疑
勇于创新
实践出真知
… …△物理学的发展给了我们什么样的启示？现 代 科 学 革 命背景：经典物理学的危机 内容
（两大支柱）相对论量子论内容：狭义相对论与广义相对论；相对性原理与光速不变原理 意义：历程：普朗克的量子假说，爱因斯坦的光的量子理论；玻尔的原子的量子理论意义：影响：构成了现代物理学的基础，
改变了人们看世界的角度和方式，
对人类的思维产生了影响 课件43张PPT。第25课
现代科学革命 课标:了解牛顿力学体系的创建，爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论的提出，认识物理学的发展及对近代科学发展的推动。 导 入一、经典物理学的危机二、现代物理学的兴起结束牛顿力学的创立 人类科学时代开始的标志是什么？牛顿力学经典著作《自然哲学的数学原理》请看图回答：他们分别是什么人？做出了什么贡献？ 返回伽利略——开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”经典力学的奠基者 牛顿——发现了著名的万有引力定律和牛顿力学三定律，建立了经典力学的基本体系，实现了物理学史上的第一次大飞跃经典力学的建立者请思考牛顿的主要贡献及牛顿力学的影响 经典力学创立以后，人们把经典力学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典力学加以说明。事实果真如此吗？ 经典力学的困境：在经典力学体系中，时间和空间的量度是绝对不变的。随着生产实践特别是科学实验的发展，却出现了一些由“绝对时空观”解释不了的实验事实。比如，电磁波、广电传播和快速的电子运动等，都不遵循牛顿力学定律。为了检验以太的存在的假说，1887年，美国物理学家迈克耳逊和莫雷用实验来证实以太的存在。实验的零结果否定了以太的存在。 思考：“以太”是什么？物理学家寻找“以太”的结果对物理学的发展产生了什么影响？
探究
“以太”是指被用来表示占据并充满整个宇宙的一种媒质。
影响：由于“以太”的不存在，使得经典物理学赖以建立绝对时空观受到了严峻的挑战。引起物理学的一场革命，在革命中量子论和相对论诞生了。 地球以每秒30公里的速度绕太阳运动，就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风”存在与否。
1887年，实验结果证明，不论地球运动的方向同光的射向一致或相反，测出的光速都相同，在地球同设想的“以太”之间没有相对运动。因而，根本找不到“以太”或“绝对静止的空间”。19C末以牛顿力学为基础的经典物理学陷入危机危机与机遇：“晴空上漂浮着两朵乌云”第一朵乌云： “以太”说破灭 水波的传播要有水做媒介，声波的传播要有空气做媒介，它们离开了介质都不能传播。太阳光穿过真空传到地球上，几十亿光年以外的星系发出的光，也穿过宇宙空间传到地球上。光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么？物理学家给光找了个传播介质—“以太”。
他们假定整个宇宙空间都充满了“以太”，“以太”是一种由非常小的弹性球组成的稀薄的、感觉不到的媒介。“以太”是光、电、磁的共同载体的概念为人们所普遍接受，形成了一门“以太学”。
按照牛顿的经典时空观，宇宙中应当存在一种绝对静止的媒质“以太”，人无法感受它，但它能传递电、磁、力，光亦借助于它才能传播。 事情还要从19世纪下半叶说起，1870年在“铁血宰相”俾斯麦的领导下，德国(普鲁士) 赢得了普法战争，从法国得到大量战争赔款，同时迫使法国割让了阿尔萨斯和洛林两个省。当时的德国，急于从一个以农业为主的“土豆王国”，变成一个工业化的“钢铁王国”。德国的鲁尔区产煤，而紧靠鲁尔区的阿尔萨斯和洛林有丰富的铁矿，再加上大量的赔款，德国发展钢铁工业万事具备，就只欠提高冶炼技术这个东风了。炼钢的关键是控制炉温，数千度的炉温，任何温度计都会熔化。第二朵乌云：黑体辐射(热辐射) 困难。 于是人们希望从钢水的颜色来辨认温度，这就大大促进了对黑体辐射(热辐射)的研究。早已完成工业革命的英国，当然也在改进炼钢技术，因此许多英国科学家和德国同行一样，也致力于黑体辐射的研究。奇怪的是，无论怎么努力，构造什么样的辐射模型，理论算出的黑体辐射曲线都不能与实验曲线一致。不是在长波波段符合不好，就是在短波波段出现发散，即所谓“紫外光灾难”。这就是黑体辐射困难。一、现代科学革命的背景——经典物理学的危机（P106）1、17世纪牛顿创立的经典力学发展完善，经典物理学成为绝对权威2、19世纪末物理学的新发现，陷入危机，酝酿物理学革命二、现代科学革命的主要内容
（一）爱因斯坦与相对论
1. 相对论的提出2.两个基本原理3.意义
（1）物理学领域最伟大的革命 （2）解决经典物理学危机，扩展了物理学应用领域
（3）打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径相对性原理和光速不变原理1905年狭义相对论《论动体的电动力学》
1916年广义相对论（人教）狭义相对论认为,物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增加,同时,时间和空间也会随着物质的速度的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应. 相对论的例子：一卷录音带，如果在地面上播放需要一个小时；在快速飞行的宇宙飞船里播放，宇宙飞船里的人测定也是一个小时。但是由地面上的人员，来测定在宇宙飞船中播放的时间呢？根据牛顿的理论，因为时间是绝对的，所以也是一小时；但是爱因斯坦的理论则认为应该是一个多小时，因为时间是相对的，在不同速度下测量时间，长度是不一样的。
(参考教材P107例子)什么是狭义相对论？什么是广义相对论？广义相对论是新的万有引力概念 爱因斯坦阐述“万有引力”的本质是导因于物质的分布而弯曲了邻近的时间─空间几何结构，从而导出比牛顿万有引力定律更精确的理论，得到弯曲的四维时空观念，牛顿的万有引力理论成了广义相对论中的一个特例。 （人教）广义相对论认为，空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。 为纪念爱因斯坦对物理学的贡献，联合国教科文组织特选定相对论发表100周年暨爱因斯坦逝世50周年的05年为世界物理年，许多国家更将2005年定为爱因斯坦年。并透过展示物理在经济技术文化等方面的重要作用，争取公众对物理学的理解与支持，期使物理学能在21世纪得到全新的发展。 寻找本世纪爱因斯坦，再创科学奇迹
红色——代表过去 蓝色——代表未来 黄绿——表连结过
去到未来
2005世界物理年 对物理学家而言，这个标识象征的是光锥；对一般大众而言常被看成是沙漏，象征着爱因斯坦在时间相对性上渊博的见解及洞察力。 1905年，爱因斯坦26岁，接连写下4篇改变整个20世纪物理学面貌的论文：
1、光的量子说（解释光电效应）
2、布朗运动（证明分子的存在）
3、狭义相对论（修正了牛顿力学）
4、质能互换律（E=mc2）
1916年，爱因斯坦发表了广义相对论基础，最具创见也是最伟大的贡献：
5、广义相对论（取代了牛顿的万有引力理论）1905 神奇的一年爱因斯坦能够取得伟大成就有哪些条件?
（1）科学发展提供的基础；
（2）科学发展需要提供动力；
（3）个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质；
（4）科学的工作和研究方法。发散思维： 关于爱因斯坦的小故事多得不胜枚举，有此些是因为他的知名度太高，穿凿附会，以讹传讹；有些则是真实的。无论是真是假，人们对一位伟大物理学家的崇拜是不会改变的。爱因斯坦的小故事● 例如他穿的袜子左右脚常不同颜色；
● 用手推车推孩子散步，竟会由于
专心思考问题，而一不小心把孩子推到水沟里；
●陪太太看电影时，却在电影院里用手电筒看书；
●1952年，以色列共和国请爱因斯坦去担任总统，因为以色列都是犹太人，爱因斯坦是犹太人心目中的精神领袖，然而他没有接受，觉得自己的个性并不适合处理行政。人文历史思考中的晚年爱因斯坦青年时期的爱因斯坦
爱因斯坦解释道：“A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表正确的方法……” “z代表什么？”“代表少说废话”成功的秘诀*A＝x＋y＋z二、现代科学革命的主要内容 （一）爱因斯坦与相对论（二）量子理论中的微观世界
1、诞生：1900年普朗克量子假说
2、发展：
(1）爱因斯坦,光的量子理论
(2）玻尔,原子的量子理论
(3）一门新的物理学分支量子力学建立起来
3、意义：P108
（1）20世纪最深刻、最有成就科学理论之一，人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
（2）量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学等科学领域产生重大影响，带来划时代的技术创新。这直接推动社会生产力发展，根本上改变人类物质生活。三、现代物理学兴起的意义1.量子理论和相对论构成现代物理学的基础。（两大支柱）2.量子理论和相对论弥补了经典物理学在宏观世界和微观的粒子世界面前的空缺，开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。3.量子理论和相对论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。普朗克量子假说普朗克普朗克是近代伟大的德国物理学家，量子论的奠基人，1858年4月23日生于基尔。1879年普朗克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。1900年他在黑体辐射研究中引入能量量子。加热到不同温度的物体发出不同颜色的光 相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱课中思考：量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？共同点：从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
说明：社会意识是一定的社会存在的反映；任何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。1、爱因斯坦是基于维护人类和平的热忱而作出上述举动，是正确的！
2、启发：科学技术本身是一把双刃剑，能造福人类，推动生产力，但如运用不当，也能危害人类。科研初衷与实际效果可能有偏差。科技运用于军事可以以暴制暴
3、态度：科技发展应不受利益集团左右。我们应该理性对待科学，使之造福人类P109《解析与探究》科学的革命背景：经典物理学的危机。
以牛顿力学为代表的经典物理学无法解释
世纪末以来的物理学新发现现代物理学的两大支柱相对论量子论内容：相对性原理与和光速不变原理。时间、空间、运动、质量是相对的。意义：扩展了物理学的研究空间和应用领域（从日常范围到宏观宇宙空间）；开阔了人们的思维过程：普朗克的量子假说；玻尔提出原子的量子理论；爱因斯坦提出光电效应。意义：对化学、生物学、医学等多门学科产生重大影响，直接推动了生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活小结:选择题练习2、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1、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3、 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、①②③ B、②③④
C、①③④ D、①②④4、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、打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨证地看待世界的途径的成就是
A、相对论的提出 B、量子理论
C、量子假说 D、万有引力定律
6、19世纪末，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是
Ａ、经典物理学不够完善
Ｂ、经典物理学自身的局限性
Ｃ、物理学出现一系列新发现
Ｄ、经典物理学仅能解释地球上的物理现象7、普朗克提出量子理论是为解决下列那一问题？
A、热辐射理论上的疑点 B、天体物理学上的疑点
C、热力学上的疑点 D、电磁学上的疑点8、“运动的尺缩短”，“运动的钟变慢”的含义是
A．运动具有破坏性
B．运动回产生奇迹
C．时间、空间随着物质的运动而变化
D．这是相对论的简要概括说明思考第25课 现代科学革命DBB1、（2009上海春季）法国数学家和天文学家拉普拉斯曾经这样说过：“不会产生两个牛顿，因为要发现的世界只有一个。”牛顿所发现的“世界”是指
A.微积分 B.反射望远镜 C.光的色散原理 D.三大运动定律
2、（2007广东单科）20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是
A.电的发明和利用 B.量子论的提出和发展
C.经典力学的发展 D.原子能在军事上的应用
3、（2007海南单科）20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革。它
A.否定了经典力学体系
B.打破了绝对时空观
C.彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D.标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界 2004年6月,联合国第58次大会通过决议,确定2005年为“世界物理年” （1）右图是2005年“世界物理年”的徽标。观察这个徽标,提出一个问题,并写在下面的横线上.上海高考题例:为什么把2005年
确定为世界物理年？ 趣味小故事：１９１１年的一天，在著名的布拉格大学校园里的一片草地上，一群大学生围坐在一位年轻学者的身旁，正进行着激烈的讨论。
“请您通俗地解释一下，什么叫相对论？”一位学生微笑着向青年学者发问。
年轻学者环视一下周围的男女学生，微笑着答道：“如果你在一个漂亮的姑娘旁边坐了两个小时，就会觉得只过了１分钟；而你若在一个火炉旁边坐着，即使只坐１分钟，也会感觉到已过了两个小时。这就是相对论。”
大学生们先是一愣，接着便大笑起来。很抱歉推翻了您的理论 爱因斯坦曾说道：“牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰，您所创造的许多观念直到今日都仍在引导我们的物理思维。虽然我们知道，当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后，这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。”
也许将来某一天，会有一位少不更事的科学家说道：“爱因斯坦先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰…… ”名人传记 在整个中小学时代却常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉。想入非非”。中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成”，勒令他退了学。16岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。第二年进入大学后，他仍然不愿意强迫自己去适应那种被动的、刻板的、纯粹按部就班的学习生活，他擅自“刷掉了”很多课程，只以“极大的兴趣”去听某些课和在家里自学。 和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。 在四年大学生活中，他仍然不是“好学生”：曾被数学教授称为“懒狗”，曾因做实验出事故受到处分，还曾被物理教授认为不适宜学物理而应当改行。大学毕业时他却因得不到教授们的赏识而遭到了“毕业即失业”的命运。 年仅二十六岁爱因斯坦，几次在中学里面求职，最后在一个瑞士专利局里面找到一个职位，他每个星期要在专利局工作大概要四十几个小时。但尽管如此，这一年是他最辉煌的时期，因为他做出了二十世纪物理学史上最辉煌的几项贡献 。
