高中歷史 第25課 現(xiàn)代科學革命課件1 岳麓版必修3.ppt

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第25課 現(xiàn)代科學革命,,導 入,一、經(jīng)典物理學的危機,二、現(xiàn)代物理學的興起,請看圖回答：他們分別是什么人？做出了什么貢獻？,,伽利略——開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學，被譽為“近代科學之父”經(jīng)典力學的奠基者,牛頓——發(fā)現(xiàn)了著名的萬有引力定律和牛頓力學三定律，建立了經(jīng)典力學的基本體系，實現(xiàn)了物理學史上的第一次大飛躍經(jīng)典力學的建立者,請思考牛頓的主要貢獻及牛頓力學的影響,經(jīng)典力學創(chuàng)立以后，人們把經(jīng)典力學看作絕對權威的理論，認為一切自然現(xiàn)象都可以用經(jīng)典力學加以說明。事實果真如此嗎？,,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,1.時間：17—19世紀 2.基礎：17世紀牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學,3.發(fā)展：到19世紀，在經(jīng)典力學的基礎上，光學、熱力學、電磁學、天體物理學等新興學科取得了長足的進步，形成了經(jīng)典物理學體系。,4.意義： 經(jīng)典物理學把人類對自然界的認識推進到前所未有的深度和廣度。,（二）經(jīng)典物理學的危機 1.經(jīng)典物理學的絕對化 2.物理學的新發(fā)現(xiàn),一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,經(jīng)典力學的困境：在經(jīng)典力學體系中，時間和空間的量度是絕對不變的。隨著生產(chǎn)實踐特別是科學實驗的發(fā)展，卻出現(xiàn)了一些由“絕對時空觀”解釋不了的實驗事實。比如，電磁波、廣電傳播和快速的電子運動等，都不遵循牛頓力學定律。為了檢驗以太的存在的假說，1887年，美國物理學家邁克耳遜和莫雷用實驗來證實以太的存在。實驗的零結果否定了以太的存在。 思考：“以太”是什么？物理學家尋找“以太”的結果對物理學的發(fā)展產(chǎn)生了什么影響？,探究,“以太”是指被用來表示占據(jù)并充滿整個宇宙的一種媒質。 影響：由于“以太”的不存在，使得經(jīng)典物理學賴以建立絕對時空觀受到了嚴峻的挑戰(zhàn)。引起物理學的一場革命，在革命中量子論和相對論誕生了。,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論 1. 相對論的提出：,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,愛因斯坦提出相對論,,20世紀初，愛因斯坦提出相對論為物理學的發(fā)展帶來了革命性的變化。,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論 1. 相對論的提出：,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,,愛因斯坦是現(xiàn)代物理學的開創(chuàng)者和奠基人。1879年3月14日生于德國的烏爾姆，1955年4月18日卒于美國的普林斯頓。1900年畢業(yè)于瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學，1905年獲蘇黎世大學博士學位。1909年任蘇黎世大學理論物理學副教授，1911年任布拉格大學教授，兩年后任德國威廉皇家物理研究所所長、柏林大學教授，當選為普魯士科學院院士。1932年受希特勒迫害離開德國，1933年10月定居美國。,2.相對論的兩個基本原理：,相對性原理和光速不變原理,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論 1. 相對論的提出：,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,,相對論分為狹義相對論和廣義相對論。 狹義相對論： 1.否定了牛頓的絕對空間和絕對時間觀念，指出時間、空間和物質運動不是各自孤立存在的，時間和空間是隨著物質運動而變化的，物質的質量也是隨運動速度的變化而變化的，揭示了空間、時間、物質運動之間的本質上的統(tǒng)一性，從而建立一個既適用于宏觀低速又適用于微觀高速的運動理論。 2.質量和能量之間有密切的關系，從而推導出著名的質能關系式E＝mc2。 廣義相對論： 進一步揭示了時空結構同物質分布的關系，指出物質間存在的萬有引力是由于物質的存在和分布使時間和空間的性質不均勻而引起的。,相對論的提出是物理學思想的一場重大革命，相對論既是原子內部的微觀物理學的基礎，也是天體物理學和宇宙學的基礎。,（1）相對論的觀點提醒人們，不要被常識和日常經(jīng)驗所蒙蔽，常識不一定是正確的。 （2）相對論提出是物理學領域最偉大的革命。 （3）相對論打破了經(jīng)典物理學絕對化的思維，為人們提供了辯證地看待世界的途徑。,2.相對論的兩個基本原理：,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論 1. 相對論的提出：,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,3.意義：,,愛因斯坦能夠取得偉大成就有哪些條件? （1）科學發(fā)展提供的基礎； （2）科學發(fā)展需要提供動力； （3）個人堅持不懈勤奮追求真理的優(yōu)秀品質； （4）科學的工作和研究方法。,發(fā)散思維：,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,（二）量子理論中的微觀世界,1.提出：,德國物理學家普朗克,普朗克首創(chuàng)量子論,,普朗克,,普朗克是近代偉大的德國物理學家，量子論的奠基人，1858年4月23日生于基爾。1879年普朗克在慕尼黑大學獲得博士學位后，先后在慕尼黑大學和基爾大學任教。1900年，他在黑體輻射研究中引入能量量子。,普 朗 克,課外探究,,學習探究,共同點： 從背景上看，19世紀末，物理學得到了極大的發(fā)展，物理學的研究一方面深入到物質內部的微觀世界，另一方面擴展到整個宇宙。但是，一系列新的發(fā)現(xiàn)無法用經(jīng)典物理學解釋，這使得經(jīng)典物理學陷入了危機，面臨著挑戰(zhàn)。 從產(chǎn)生過程看，第一，都是科學大師們敢于向權威挑戰(zhàn)，追求真理的結果。第二，都經(jīng)歷了一個產(chǎn)生發(fā)展完善的過程。 說明了社會意識是一定的社會存在的反映；任何事物的產(chǎn)生和發(fā)展都要經(jīng)歷一個曲折的過程。,量子力學的產(chǎn)生和相對論的產(chǎn)生有什么共同點？這說明了什么？,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,（二）量子理論中的微觀世界,1.提出：德國物理學家普朗克,2.發(fā)展,（1）愛因斯坦提出了光的量子理論； （2）丹麥物理學家玻爾提出了原子的量子理論； （3）在這個基礎上，一門新的物理學分支量子力學建立起來了。,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,（二）量子理論中的微觀世界,1.提出：德國物理學家普朗克,2.發(fā)展,3.意義：,（1）量子理論是現(xiàn)代物理學的另一大支柱，是20世紀最深刻、最有成就的科學理論之一，使人類對微觀世界的基本認識有了革命性的進步。 （2）量子力學對化學、生物學、醫(yī)學、考古學、古生物學和地質學等科學領域都產(chǎn)生了重大影響，帶來許多劃時代的技術創(chuàng)新，如半導體和激光器的發(fā)明等。這直接推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質生活。,二、現(xiàn)代物理學的興起 （一）愛因斯坦與相對論,一、經(jīng)典物理學的危機 （一）經(jīng)典物理學的創(chuàng)立,（二）經(jīng)典物理學的危機,（二）量子理論中的微觀世界,（三）現(xiàn)代物理學興起的意義,1.量子理論和相對論一起，共同構成了現(xiàn)代物理學的基礎。,2.量子理論和相對論彌補了經(jīng)典物理學在宏觀世界和微觀的粒子世界面前的空缺，描繪了一個嶄新的世界，大大開闊了人們的視野，改變了人們看世界的角度和方式。,3.量子理論和相對論不僅對物理科學本身，對自然科學，而且對整個人類的思維都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。,1、20世紀初，為物理學發(fā)展帶來革命性變化的是( ) A 牛頓力學 B 經(jīng)典物理學 C 相對論 D 電磁學,2、現(xiàn)代物理學的基礎和兩大支柱是 （ ） ①牛頓力學 ②相對論 ③量子論 ④分子論 A ①② B ③④ C ①④ D ②③,△鞏固練習：,C,D,3、下列表述不正確的是 （ ） A 牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學是經(jīng)典物理學的基礎 B 經(jīng)典物理學所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象 C 相對論的提出證明經(jīng)典物理學是完全錯誤的 D 量子論使人類對微觀世界的基本認識有了革命性進步,C,4、打破了經(jīng)典物理學的絕對化思維，為人們提供了辨 證地看待世界的途徑的成就是 （ ） A 相對論的提出 B 量子理論 C 量子假說 D 萬有引力定律,A,5、愛因斯坦的相對論與牛頓力學體系的關系( ) A 完全繼承 B 完全否定 C 有否定，有發(fā)展 D 沒有關系,C,6、19世紀末，以牛頓力學為基礎的經(jīng)典物理學出現(xiàn)危機的根本原因是 （） A 經(jīng)典物理學不夠完善 B 經(jīng)典物理學自身的局限性 C 物理學出現(xiàn)一系列新發(fā)現(xiàn) D 經(jīng)典物理學僅能解釋地球上的物理現(xiàn)象,B,愛因斯坦根據(jù)相對論的觀點提出質能轉換理論后，曾致信美國總統(tǒng)羅斯福，建議美國研制原子彈，以便在二戰(zhàn)中盡快戰(zhàn)勝法西斯國家。1945年8月，美國先后在日本的廣島、長畸投下兩顆原子彈，加速了日本法西斯的投降，但對無辜平民的傷害也同樣令全世界震驚。愛因斯坦為此非常懊悔。從這件事中，我們能得到什么啟發(fā)？我們應如何對待科學的發(fā)展？,科學理論對科學技術的發(fā)展有巨大的推動作用，但科學技術本身是一把雙刃劍。科技能造福人類，推動生產(chǎn)力水平的提高，但如果運用不當，也能危害人類。,