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4 岳麓版必修3.ppt

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 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 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 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120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 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