2018年高中歷史 第五單元 近現(xiàn)代中國的先進(jìn)思想 第25課 現(xiàn)代科學(xué)革命課件2 岳麓版必修3.ppt

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1、第25課,現(xiàn)代科學(xué)革命,課標(biāo)：知道相對論和量子理論的主要內(nèi)容，認(rèn)識其意義。,一,,經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),一段對話普朗克：“老師，我準(zhǔn)備把我的一生都獻(xiàn)給物理學(xué)！” 老師：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的學(xué)科，不會再有多大的發(fā)展，把一生都獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了！”,1.17-19C，牛頓經(jīng)典力學(xué)日臻完善,一,,經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),到19世末，經(jīng)典物理學(xué)對宏觀和微觀兩個方面出現(xiàn)的一系列新問題已無法作出解釋，經(jīng)典物理學(xué)出現(xiàn)了危機(jī)，科學(xué)家們把經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)形象的比喻為“晴空上漂浮著兩朵烏云”，一朵與宏觀世界里光的速度有關(guān)，一朵與微觀世界里的熱體輻射有關(guān)。,2.19C末，經(jīng)典物理學(xué)無法解釋新發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)危機(jī),

2、二,,愛因斯坦與相對論,20世紀(jì)最后一期的時代周刊中，評選出了一位“世紀(jì)人物”。時代周刊稱他為“天才、政治難民、人道主義者、原子和宇宙迷的開啟者”“以最偉大的思想和無與倫比的形象獨(dú)占鰲頭”。 愛因斯坦（1879-1955），美籍德裔猶太人，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人，1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎。,1979年，聯(lián)合國教科文組織在愛因斯坦誕生100周年發(fā)行一枚紀(jì)念章。紀(jì)念章的正面是愛因斯坦的晚年頭像，背面是愛因斯坦對物理學(xué)做出重大貢獻(xiàn)的三個數(shù)學(xué)公式。,二,,愛因斯坦與相對論,愛因斯坦： 1905狹義相對論 1916廣義相對論,基本原理： 相對性原理 光速不變原理,相對性原理：時間、空間、運(yùn)動、質(zhì)量

3、不是絕對的，而是相對的，可以相互轉(zhuǎn)化。 光速不變原理：光的傳播速度在任何條件下都是不變的。,,,,,,,,,,北極：,赤道：,,,當(dāng)速度接近光速時,當(dāng)速度達(dá)到光速時：,質(zhì)量（重量）增加,時間變慢鐘慢效應(yīng),長度變短尺縮效應(yīng),鐘表不走了時間停止了,,,佯謬問題,時鐘雙生子佯謬:相對論誕生后，曾經(jīng)有一個令人極感興趣的疑難問題雙生子佯謬。一對雙生子甲和乙，乙在地球上，甲乘火箭去做星際旅行，經(jīng)過漫長歲月返回地球。愛因斯坦由相對論斷言，二人經(jīng)歷的時間不同，重逢時甲將比乙年輕。比如在這一對孿生兄弟20歲時，甲乘飛船作太空飛行，甲認(rèn)為飛行時間只有一年，在其返回地面時，甲只有21歲，但他卻發(fā)現(xiàn)乙卻已成了90多歲

4、的老人了，亦即乙比甲年老了許多。,二,,愛因斯坦與相對論,有一次，群眾包圍了從德國移居美國的科學(xué)家愛因斯坦的住宅，要他用“最簡單的話”解釋清楚他的“相對論”。當(dāng)時，據(jù)說全世界只有幾個高明的科學(xué)家看得懂他關(guān)于“相對論”的著作。 愛因斯坦走出住宅，對大家說：“比方這么說你同你最親的人坐在火爐邊，一個鐘頭過去了，你覺得好像只過了5分鐘！反過來，你一個人孤孤單單地坐在熱氣逼人的火爐邊，只過了5分鐘，但你卻像坐了一個小時。唔，這就是相對論！”,愛因斯坦指出物體使周圍空間、時間彎曲，在物體具有很大的相對質(zhì)量（例如一顆恒星）時，這種彎曲可使從它旁邊經(jīng)過的任何其它事物，即使是光線，改變路徑。,,時空可以不是

5、平坦的，而是彎曲的。足夠的質(zhì)量能改變和扭曲時空。,廣島原子彈后橫尸遍野,1939年8月2日，愛因斯坦出于對人類命運(yùn)的極大關(guān)注，寫信給羅斯福總統(tǒng)建議美國務(wù)必?fù)屧诜ㄎ魉沟聡爸圃斐鲈訌棧?后來，當(dāng)原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認(rèn)一生最大錯誤就是建議研制原子彈。他痛心地說，“早知如此，我寧可當(dāng)個修表匠！”愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表了人類良知的高度，是人類良心發(fā)出的最強(qiáng)音。,愛因斯坦告訴我們:一個人不聰明并不可怕，可怕的是自己先泄氣。只要你肯為你的目標(biāo)付出艱辛的勞動，并配合正確的方法，就一定會得到成功女神的酬勞。許多在事業(yè)上有成就的人，在童年時代、少

6、年時代并不一定能畢露鋒芒，相反，他們非常平凡，甚至顯出遲鈍、愚笨的樣子，常常被周圍的人嘲笑、譏諷。如果因為自己笨就灰心喪氣，不再努力，那不是將自己潛在的才華、能力都扼殺在搖籃中了嗎？,“中國人受人注意的是他們的勤勞以及對生活方式、兒童福利要求的低微。他們比印度人更樂觀，更天真。他們大多數(shù)負(fù)擔(dān)沉重：男男女女為每日5分錢的工資天天在敲石子。他們似乎駑鈍得不理解自己命運(yùn)的可怕?！? 在他看來這是“一幅悲慘的圖像”，所以他認(rèn)為，1919年中國爆發(fā)的“五四”運(yùn)動是“完全可以理解的”。愛因斯坦還將中國和西方的文化發(fā)展作了比較，揭示了兩種文化在思維方式上的差異，充分表達(dá)了他對中國文明成就的贊嘆。此外，“推之

7、中國青年，敢信將來對于科學(xué)界定有偉大貢獻(xiàn)”這是當(dāng)年愛因斯坦上海之行的期望。,二,,愛因斯坦與相對論,愛因斯坦： 1905狹義相對論 1916廣義相對論,基本原理： 相對性原理 光速不變原理,P107 物理學(xué)最偉大的革命 解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī) 打破經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維模式（辯證看待世界）,在艾薩克牛頓墓志銘中，英國詩人亞歷山大蒲伯寫道： “大自然和自然定律都在黑暗中躲藏 上帝說，讓牛頓問世！于是一切大白于天光?！?英國現(xiàn)代派詩人斯奎爾（ J.CSquire 18841958）在其諷刺詩體集中對蒲伯的上述兩句詩做出了回應(yīng)： “此情形并未能持久：魔鬼喝道“嗬！ 讓愛因斯坦問世！”世界又變

8、得難以捉摸?！?三,,量子理論中的微觀世界,愛因斯坦： 1905狹義相對論 1916廣義相對論,基本原理： 相對性原理 光速不變原理,P107 物理學(xué)最偉大的革命 解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī) 打破經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維模式（辯證看待世界）,提出： 1900，普朗克量子假說 發(fā)展： 愛因斯坦光的量子理論 玻爾原子的量子理論,,量子力學(xué),加熱到不同溫度的物體發(fā)出不同顏色的光,科學(xué)家們?yōu)榱丝偨Y(jié)熱輻射規(guī)律，推導(dǎo)出兩個公式。但這兩個公式的計算結(jié)果總是與實驗結(jié)果不相符合。 1900年，為了解決熱輻射理論上的疑點，德國物理學(xué)家普朗克提出了量子假說：輻射像物質(zhì)一樣，是由具有能量的基本單位量子來實現(xiàn)的。,三,,量

9、子理論中的微觀世界,愛因斯坦： 1905狹義相對論 1916廣義相對論,基本原理： 相對性原理 光速不變原理,P107 物理學(xué)最偉大的革命 解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī) 打破經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維模式（辯證看待世界）,提出： 1900，普朗克量子假說 發(fā)展： 愛因斯坦光的量子理論 玻爾原子的量子理論,,量子力學(xué),P108 20C最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一 帶來技術(shù)創(chuàng)新（半導(dǎo)體、激光器等） 推動生產(chǎn)力發(fā)展，改變?nèi)祟愇镔|(zhì)生活,1.現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)和兩大支柱是 （ ） 牛頓力學(xué) 相對論 量子論 分子論 A. B. C. D. 2.打破了經(jīng)典物理學(xué)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

10、A.相對論 B.量子理論 C.量子假說 D.萬有引力定律,課堂練習(xí),D,A,3.相對論的主要內(nèi)容不包括 A 時間和空間隨著物質(zhì)的運(yùn)動而變化 B 時間和空間是不變的 C 物質(zhì)的質(zhì)量隨著運(yùn)動速度的變化而變化 D 質(zhì)量和能量是可以互相轉(zhuǎn)化的 4.下列成就中使人類對微觀世界的基本認(rèn)識有了革命性進(jìn)步的是 A 相對論 B 牛頓力學(xué) C 經(jīng)典物理學(xué) D 量子論,B,D,現(xiàn)代科學(xué)革命,背景：,內(nèi)容 （兩大支柱）,相對論,量子論,狹義相對論與廣義相對論；相對性原理與光速不變原理,意義：,普朗克的量子假說，愛因斯坦的光的量子理論；玻爾的原子,意義：,影響：,歷程：,內(nèi)容：,構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)， 改變了人們看世界的角度和方式， 對人類的思維產(chǎn)生了影響。,經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),,,,,