第25课 现代科学革命【岳麓版】【课件10】.ppt

第25课 现代科学革命 课程标准：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 3.1西学东渐和维新变法思想 复习导入：牛顿经典力学 1、牛顿的主要成就（数学和物理学） （1）数学：微积分的创立。 （2）物理学：总结出万有引力定律和牛顿力学三定律（包括在经典力学体系中） （3）代表作：1687年《自然哲学的数学原理》 2、牛顿经典力学的影响 ①是经典物理学和天文学的基础，标志人类科学时代的开始。（自然科学角度） ②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命（生产力和社会发展角度） ③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度） 3.1西学东渐和维新变法思想 3、牛顿经典力学的局限性： ①建立在绝对时空观的理论之上； ②适用的范围主要是人们日常生活中的物理现象。 4、面临的危机和挑战： 牛顿经典力学无法解释： ①高速运动中的物理现象 ②微观粒子的运动 晴空的两朵乌云： 一是以太不存在；二是黑体辐射实验（紫外灾难）。 复习导入：牛顿经典力学 3.1西学东渐和维新变法思想 经典力学的困境：以太不存在 在经典力学体系中，时间和空间的量度是绝对不变的。随着生产实践特别是科学实验的发展，却出现了一些由“绝对时空观”解释不了的实验事实。比如，电磁波、广电传播和快速的电子运动等，都不遵循牛顿力学定律。为了检验以太的存在的假说，1887年，美国物理学家迈克尔逊-莫雷用实验来证实以太的存在。实验的零结果否定了以太的存在。“以太”不存在，使经典物理学赖以建立绝对时空观受到了严峻的挑战。 一、相对论提出背景：经典物理学的危机 1、相对论出现的背景 ： 19世纪末，以牛顿力学为基础的经典物理学无法解释物理学的新发现。 （晴空上的两朵乌云） 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、爱因斯坦与相对论 一、爱因斯坦与相对论 2、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。 3、主要内容： 相对性原理和光速不变原理。 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。 一、爱因斯坦与相对论 相对论的几个推论： 质能关系式 钟慢效应 相对论的几个推论： 1、相对论的提出是物理学领域最伟大的革命； 2、极大地扩展了物理学应用的领域； 3、打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证地看待世界的途径。 4、爱因斯坦相对论的影响。 大质量天体使时空弯曲 准确预测水星轨道 原子弹爆炸 合作探究1：辩证看待相对论。 爱因斯坦曾在1939年写给罗斯福总统的信件中警告罗斯福总统，德国可能在制造原子弹，并提出美国也应制造原子武器。这一建议让他懊悔终生，并促使他致力于销毁核武器的运动。战后，他为开展反对核战争的和平运动进行了不懈斗争。 1、据材料，爱因斯坦对核武器的前后态度有何变化？为什么？ 2、由此谈谈你对科学技术作用的认识。 由主张制造核武器到致力于销毁核武器。 原因：①爱因斯坦提议研制核武器为早日摧毁法西斯结束战争，拯救人类。②美军在日本投放原子弹，瞬间无数生命灰飞烟灭。随着战争结束，他害怕滥用原子弹会毁灭整个人类，所以主张销毁核武器。（2）认识：科学技术是一把双刃剑，既可以造福人类，也可以毁灭人类。科技发展应更好地服务于人类。 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。 合作谈究2：爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系. 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。 思考：这说明了一个什么问题?可以给我们什么启发? 说明了常识并不一定总是正确的； 这就提醒人们要敢于怀疑常识，勇于创新。 二、量子理论中的微观世界 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，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。 1、量子理论提出的背景 第二朵乌云：黑体辐