1、第25课 现代科学革命,知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。,1.掌握经典力学的危机、相对论和量子理论的提出2.理解相对论和量子论是构成现代物理学的基础，开辟了现代科学技术的新局面,一、经典物理学的危机,1、1719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 (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
2、,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
3、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,提示：牛顿在数学和物理学方面都取得了卓越成就，其中最辉煌的成就是建立了经典物理学的体系，他还是微积分的创立者之一。他的经典力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。
4、,1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解析：人们把以牛顿力学为代表的近代物理学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学来加以说明，实际上已经对科学的进一
5、步发展产生阻碍作用。答案：B,1相对论的提出是否完全否定了牛顿力学？精讲：没有。牛顿力学和相对论说的都是宏观上的运动。牛顿力学体系概括了物质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，这些定律才能适用。在牛顿力学中，运动是绝对的；20世纪初爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空论，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，而是随着物质运动速度变化而变化，速度、时间是相对的。相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。,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
6、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（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：普朗原子的量克的量子假说； 玻提出尔子理论；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
7、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。,四、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
8、个特例。,11921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普朗克的量子理论解析：本题主要考查学生的理解能力。爱因斯坦的相对论是对牛顿的经典力学创新和发展。 答案：B,219世纪，以牛顿经典力学为基础的经典物理学之所以被看做是绝对权威的理论，主要是由于()A经典力学日臻完善B根据万有引力发现了海王星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解析：人们的认识受到时代和科学研究水平的限制，当
9、时的研究领域还未深入到高速运动状态的宏观宇宙和物质内部的微观世界，因此误以为经典力学可以解释一切物理现象。答案：C,(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,全解全析：答案：A,3(2011青岛期末)19世纪，经典力学遇到了无法解释的新问题。20世纪初，这些问题迎刃而解得益于()A哥白尼“日心说”定律 B自由落体定律C牛顿力学体系 D相对论与量子论的提出解析：本题考查学生依据所学知识分析
10、判断问题的能力。爱因斯坦的相对论可以广泛地解释不同运动状态的物质，解决了经典物理学的危机；量子论使人类社会对微观世界的基本认识有了革命性的进步。两者共同构成了现代物理学的基础。故D项正确。答案：D,4(2011南京高二检测)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生活方式解析：经典力学在认识宏观世界方面存在着绝对的时空观和对微观世界认识不足等缺憾，这两大疑难问题在20世纪初分别由相对论和量子论得以解决。答案：A,课堂小结,（1）相对论的背景、内容、意义？,背景：,（2）量子论的背景、内容、意义？,（3）现代物理学的基础及历史意义？,经典物理的日臻完善；19世纪经典物理学的危机,内容：,相对性原理、光速不变原理,意义：,队物理学；对人的思维,背景：,经典物理学的危机；热辐射的疑点,内容：,量子假说、光的量子理论、原子的量子理论,意义：,地位；对社会,基础：,意义：,相对论与量子论,构成；弥补改变；物理学与思维,
