第25课 现代科学革命

课件30张PPT。 这两部电视剧，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。第25课 现代科学革命牛顿爱因斯坦普朗克（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。一、牛顿经典力学的创立——近代科学形成的标志万有引力定律牛顿力学三定律1687《自然哲学的数学原理》1、牛顿的主要成就（数学和物理学）（1）数学： 的创立。微积分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，
实现了自然科学的第一次理论性大综合,
标志人类科学时代的开始。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）② 牛顿力学和热学引发了第一次工业革命.③ 为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础.哲学角度生产力和社会发展角度自然科学角度说明了什么？二、经典物理学的危机——晴空上漂浮着两朵乌云 经典物理学的权威与危机并存材料：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。”?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。 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.17—19世纪牛顿经典力学日趋完善和成熟。 1879年，阿伯特·爱因斯坦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。 音乐和物理伴随爱因斯坦的一生三、爱因斯坦与相对论----散去宏观世界的乌云探究：爱因斯坦的相对论包括哪些内容吗？ ◆提出：时间、空间、运动、质量、尺缩效应、钟慢效应、运动的物体重量变大 ◆内容：◆相对论的两个基本原理：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）相对性原理和光速不变原理。你能否用简练的语言谈一下你的理解？ 匀速运动体系加速运动体系 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。”形象说明了时间和空间相对性。否定了经典力学的绝对时空观三、爱因斯坦与相对论----散去宏观世界的乌云为了理解这一深奥的理论 ？ 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！” 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。2005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。在许多国度千年人物(1001－2000年)评选中都居榜首。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。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？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。 三、爱因斯坦与相对论----散去宏观世界的乌云托马斯·哈维 他将爱因斯坦大脑切成240块 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。”
——爱因斯坦 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。热爱和平的人我们能得到什么启发？
我们应如何对待科学的发展？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。四、量子理论——散去微观世界的乌云◆ 提出：1900年，普朗克提出了量子假说为了解决热辐射理论上的疑点爱因斯坦的光的量子理论 玻尔的原子的量子理论 ①20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。
②对众多学科产生影响
③推动生产力的发展，从根本上改变了人类
的物质生活。 ◆ 目的：◆ 发展：◆ 影响：★ 量子理论19世纪末20世纪初，人们的认识开始深入到原子内部，但经典物理学所研究的全都是看得见摸得着的物体，无法解释微观的粒子运动。半导体、激光器等 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。加热到不同温度的物体发出不同颜色的光。热辐射现象材料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。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？ 答案见课本P108页最后一段五、现代科学革命------改变世界部分否定：爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：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。牛顿力学是相对论力学低速状态时的一个特例。继承发展：【深入探究】牛顿经典力学与爱因斯坦相对论的关系(1)牛顿经典力学体系是建立在日常生活中常见的低速运动的物质
之上。在牛顿力学体系中，时间和空间被视为与物质运动无关
而独立存在，是绝对的，即存在着绝对的静止和绝对的时间。
这种绝对的时空观符合人们的日常经验，但无法解释高速运动
的物质运动的规律和微观世界中的粒子。(2)爱因斯坦的相对论既适用于低速运动的物质，也适用于高速运
动或接近光速运动的物质。爱因斯坦的相对论不仅否定了牛顿
绝对的时空观，而且提出了质能转化原理，奠定了利用原子能
的理论基础。(3)爱因斯坦提出相对论后，牛顿力学体系并未失去光辉。相反，
牛顿力学的理论、牛顿的科学思想和方法依然在广阔的领域中
发挥着指导作用。现代科学革命背景：内容
（两大支柱）相对论量子论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：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：历程：内容：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。 经典物理学的危机 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、量子理论、相对论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ADB4、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CB6、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、①③ B、②④ C、②③ D、①④
8、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BAD9、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
10、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DB11、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
12、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、②③④BB13、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
14、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BD15．“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AB　[解析] 普朗克的观点主要是高度评价爱因斯坦的科学成就，日心说是哥白尼的学说，量子假说是普朗克首先提出的，万有引力定律是牛顿经典力学的组成部分。爱因斯坦的主要学说是相对论，相对论的提出是物理学思想的一次革命，它否定了经典力学的绝对时空观，把物理学发展到一个新高度，普朗克高度评价爱因斯坦主要是基于此。[解析] 相对论和量子论从宏观和微观上解释物理学现象，成为现代物理学的两大支柱，改变了人们认识世界的思维角度和方式。A[解析] 提取材料中的信息“大家欢迎你是因为他们都不理解你”，爱因斯坦的重大贡献是相对论。B　[解析] 爱因斯坦相对论是对牛顿力学体系的继承和发展，牛顿力学体系是相对论在低速状态下的一个特例，因此不能说牛顿力学体系失去了其存在的价值，故B项错误。B