岳麓版高中历史必修3现代科学革命.ppt

现代科学革命 导 入 一、经典物理学的危机 二、现代物理学的兴起 请看图回答：他们分别是什么人？做出了什么贡献？ 伽利略——开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”经典力学的奠基者 牛顿——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，实现了物理学史上的第一次大飞跃经典力学的建立者 请思考牛顿的主要贡献及牛顿力学的影响 经典力学创立以后，人们把经典力学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典力学加以说明。事实果真如此吗？ 一、经典物理学的危机 （一）经典物理学的创立 1.时间：17—19世纪 2.基础：17世纪牛顿创立的经典力学 3.发展：到19世纪，在经典力学的基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得了长足的进步，形成了经典物理学体系。 4.意义： 经典物理学把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。 （二）经典物理学的危机 1.经典物理学的绝对化 2.物理学的新发现 一、经典物理学的危机 （一）经典物理学的创立 　　经典力学的困境：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，美国物理学家迈克耳逊和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。　　思考：“以太”是什么？物理学家寻找“以太”的结果对物理学的发展产生了什么影响？ “以太”是指被用来表示占据并充满整个宇宙的一种媒质。 影响：由于“以太”的不存在，使得经典物理学赖以建立绝对时空观受到了严峻的挑战。引起物理学的一场革命，在革命中量子论和相对论诞生了。 二、现代物理学的兴起 （一）爱因斯坦与相对论 1. 相对论的提出： 一、经典物理学的危机 （一）经典物理学的创立 （二）经典物理学的危机 爱因斯坦提出相对论 20世纪初，爱因斯坦提出相对论为物理学的发展带来了革命性的变化。 二、现代物理学的兴起 （一）爱因斯坦与相对论 1. 相对论的提出： 一、经典物理学的危机 （一）经典物理学的创立 （二）经典物理学的危机 爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。1879年3月14日生于德国的乌尔姆，1955年4月18日卒于美国的普林斯顿。1900年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大学，1905年获苏黎世大学博士学位。1909年任苏黎世大学理论物理学副教授，1911年任布拉格大学教授，两年后任德国威廉皇家物理研究所所长、柏林大学教授，当选为普鲁士科学院院士。1932年受希特勒迫害离开德国，1933年10月定居美国。 爱因斯坦 2.相对论的两个基本原理： 相对性原理和光速不变原理 二、现代物理学的兴起 （一）爱因斯坦与相对论 1. 相对论的提出： 一、经典物理学的危机 （一）经典物理学的创立 （二）经典物理学的危机 相对论分为狭义相对论和广义相对论。 狭义相对论： 1.否定了牛顿的绝对空间和绝对时间观念，指出时间、空间和物质运动不是各自孤立存在的，时间和空间是随着物质运动而变化的，物质的质量也是随运动速度的变化而变化的，揭示了空间、时间、物质运动之间的本质上的统一性，从而建立一个既适用于宏观低速又适用于微观高速的运动理论。 2.质量和能量之间有密切的关系，从而推导出著名的质能关系式E＝mc2。 广义相对论： 进一步揭示了时空结构同物质分布的关系，指出物质间存在的万有引力是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀而引起的。 如何理解相对论？ 相对论的提出是物理学思想的一场重大革命，相对论既是原子内部的微观物理学的基础，也是天体物理学和宇宙学的基础。 （1）相对论的观点提醒人们，不要被常识和日常经验所蒙蔽，常识不一定是正确的。 （2）相对论提出是物理学领域最伟大的革命。 （3）相对论打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。 2.相对论的两个基本原理： 二、现代物理学的兴起 （一）爱因斯坦与相对论 1. 相对论的提出： 一、经典物理学的危机 （一）经典物理学的创立 （二）经典物理学的危机 3.意义： 爱因斯坦能够取得伟大成就有哪些条件? （1）科学发展提供的基础； （2）科学发展需要提供动力； （3）个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质； （4）科学的工作和研究方法。 二、现代物理学的兴起 （一）爱因斯坦与相对论 一、经典物理学的危机 （一）经典物理学的创立 （二）经典物理学的危机 （二）量子理论中的微观世界 1.提出：