2024_2025学年高中历史第六单元现代世界的科技与文化第25课现代科学革命教案含解析岳麓版必修3.docVIP

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课程标准：知道相对论、量子论的主要内容，相识其意义。

一、经典物理学的危机

1．辉煌

(1)17世纪牛顿创立经典力学，经后人不断补充发展，日臻完善。

(2)19世纪，人们把经典力学看作权威的理论，认为物理学已经发展到完整、系统和成熟的阶段。

2．危机

19世纪末，物理学上出现了一系列新的发觉，无法用经典物理学来说明。

二、相对论与量子理论

名称

项目

相对论(宏观宇宙世界)

量子理论(微观世界)

提出

1905年，爱因斯坦提出狭义相对论；1916年，提出广义相对论

1900年，为解决热辐射理论上的疑点，普朗克提出量子假说

内容

相对性原理和光速不变原理；时间、空间、质量、运动是相对的，可以相互转化

辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的；后来，在爱因斯坦的量子理论、玻尔的原子量子理论等基础上建立了量子力学

意义

是物理学领域最宏大的革命；解决了经典物理学的危机，扩展了物理学应用的领域；打破了经典物理学确定化的思维模式，为人们供应了辩证看待世界的途径

使人类对微观世界的基本相识有了革命性的进步；量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生物学、地质学等领域都产生了重大影响；带来了很多划时代的技术创新，如半导体、激光器的独创等；干脆推动了社会生产力的发展，从根本上变更了人类的物质生活

1．现代物理学诞生的缘由

(1)随着科技转化为生产力巨大威力的显现，各国政府对科技发展日益重视，科学探讨突飞猛进，孕育着新的突破。

(2)19世纪末20世纪初，随着科学探讨的不断深化，人类对自然界的相识推动到前所未有的深度和广度。

(3)经典物理学由于自身的局限性，以牛顿力学为基础的经典物理学无法说明物理学的新发觉而陷入危机。

2．爱因斯坦能够取得宏大成就的条件

(1)科学发展供应的基础。

(2)科学发展须要供应动力。

(3)个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质。

(4)科学的工作和探讨方法。

3．量子论和量子力学的影响

(1)在量子论基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。

(2)标记着人类对客观规律的相识，起先从宏观世界深化到了微观世界。

(3)相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的理论也都发生了革命性的突破。

(4)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。

(5)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。

主题一

相对论与经典力学的关系

[史料探究]

材料爱因斯坦与牛顿的对话(虚拟)：

爱因斯坦：你真宏大，你建立了牛顿力学框架体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。

牛顿：你比我更宏大，相对论在很多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为近代物理学的两大基础理论，相对论包涵了我的三条运动定律及万有引力定律。

爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。

牛顿：哪有十全十美的理论，大家不用我们的理论，他们没有别的理论可用，圣人、神仙也要犯错误，你我都是凡人，你我的身躯已经融入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。

——毛民义：相对论网站

(1)依据材料探究牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。

(2)牛顿说“你我的灵魂还留在人间”，他们留给人类的“灵魂”是什么？

提示：(1)牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律；相对论是对牛顿力学的继承与发展。

(2)科学探究精神。

[归纳总结]

牛顿定律与爱因斯坦相对论的关系

(1)相对论否定了经典力学的确定时空观，从本质上修正了由狭隘阅历建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。

(2)相对论同时也发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学之中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。狭义相对论是对牛顿力学的继承和发展。

[对点训练]

1．牛顿在《自然哲学的数学原理》中说：“确定空间就其自身特性与一切外在事物无关，到处匀称，永不移动”。对此观点进行修正的是()

A．相对论力学 B．地质力学理论

C．量子论力学 D．光电效应理论

解析：选A相对论力学认为物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增大，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变更而变更，这就否定了经典力学的确定时空观，故A项正确。

主题二

量子理论与相对论的关系

[史料探究]

材料一有人认为：“量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深化探讨。”

材料二普朗克提出了量子理论假说后，因为思想僵化，不但不敢信任自己的理论，反而把自己提出的理论收回去。1900年，43岁的普朗克发表