1、第25课 现代科学革命,照片上的人物是谁？,他的主要贡献是什么？ 产生了什么影响？,牛顿,回顾第15课的内容，想一想：,1.牛顿在物理学方面的主要贡献是什么？,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,2.经典力学的创立有何重大影响？,对自然科学：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。 对生产力和社会发展：牛顿力学和热学引发了第一次工 业革命 对哲学：为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础,“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,正因为经
2、典力学创立的重大影响，人们把经典力学看作是绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说明。事实果真如此吗？,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,一、经典物理学的危机晴空上漂浮着两朵乌云,经典力学存在局限性,低速运动的物质（绝对时空观） 宏观领域的物质,危机：“晴空上漂浮着两朵乌云”,高速运动中的物理现象 微观粒子的运动,音乐和物理伴随爱因斯坦的一生,1879年，阿伯特爱因斯坦 (Albert Einstein) 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
3、,散去宏观世界的乌云,二、爱因斯坦与相对论散去宏观世界的乌云,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: 狭义相对论和广义相对论统称相对论。 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、空间、运动、质量不是绝对的，而是相对的，可以互相转化。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。,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,相对性原理和光速不
4、变原理,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。,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
5、为实验所证实。,这说明了一个什么问题？可以给我们什么启示？,常识不一定总是正确的。 要敢于怀疑常识，勇于创新,3.相对论的意义： 物理学最伟大的革命,解决了经典物理学的危机，解释不同运动状态的物质，极大地扩展了物理学的应用的领域。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。,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。,构成现代物理学的两大支柱,相对论 量子理论,二、量子理论中的微观世界驱散微观世界的乌云,1.提出：,德国物理学家普朗克,普朗克
6、（18581947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会发出不同颜色的光,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，提出量子假说。,2.背景：,量子论的发展 过程： 普朗克的量子假说； 爱因斯坦提出光的量子理论 玻尔提出原子的量子理论；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
7、认识有了革命性的进步。 社会： 带来许多技术创新，推动了生产力发展，根本上改变了人们的物质生活。,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。,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
8、界吗？,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. 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.迅速转化为生产力，推动了第三次科技革命的发生。,对物理学,对人类思维,对社会发展,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
9、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,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,回顾：,经典力学奠基者 （17世纪初）,经典力学建立者 （17世纪晚期）,从经典力学发展到 相对论、量子论 （19世纪末-20世纪初）,伽利略,牛顿,爱因斯坦、 普朗克,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。,怀疑,探索,进
10、步,科学无止境,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 否定了经典力学的绝对时空观 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性 打破了经典力学体系的局限性 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 B C D 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,课堂练习:,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.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 6.相对论两个基本原理是： 相对性原理 质量守恒定律 光速不变理论 万有引力定律（ ）A、 B、 C、 D、 7.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,
