2018版 第6单元 第25课 现代科学革命
第六单元 第25课
第25课现代科学革命导学目的知识点一经典物理学的危机1．辉煌________世纪，牛顿创立经典力学，到19世纪，人们把以________为代表的经典物理学看做绝对权威。
2．危机________末，物理学上出现了一系列新的发现，无法用经典物理学来解释，使得经典物理学陷入了危机，面临挑战。
知识点二爱因斯坦与相对论知识点三量子理论中的微观世界1．诞生：1900年，德国物理学家________提出量子假说。
2．开展(1)爱因斯坦提出了________。
(2)丹麦物理学家玻尔提出了________________。
(3)20世纪30年代，量子力学建立起来。
3．影响(1)使人类对________世界的根本认识有了革命性的进步。
(2)对化学、生物学等科学领域都产生了重大影响，直接推动了________的开展，从根本上改变了人类的物质生活。
(3)量子理论与相对论一起，构成了________的根底，弥补了经典物理学的缺乏。
(4)大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式，对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。
[误区警示]1．爱因斯坦的相对论是对牛顿力学的继承和开展，而不是否认。
爱因斯坦的相对论只否认了牛顿的绝对时空观，没有否认整个牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。
2．爱因斯坦的相对论仍然是对宏观世界的探究与认识，而量子论的提出使人类对世界的研究进入微观世界。
3．经典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，是对经典力学的继承和开展。
经典力学是相对论的一种特例(物体低速运动状态)，包括在相对论体系中。
量子论那么是研究微观世界粒子运动规律的科学。
量子论与相对论一起，构成了现代物理学的根底。
[图示巧记] 现代物理学的开展[数字巧记] 用三个“两〞识记现代物理学的成就两大背景：牛顿经典力学被权威化；经典物理学受到挑战。
两大支柱：相对论和量子论。
两个人物：爱因斯坦、普朗克。
第25课 现代科学革命
D
9、在20世纪最后一期的《时代》周刊中，评选出了一位 “世纪人物”。《时代》周刊称他为“天才、政治难民、人 道主义者、原子和宇宙迷的开启者”“以最伟大的思想和无与 伦比的形象独占鳌头”。这个“世纪人物”应该是： A、牛顿 B、达尔文 C、爱迪生 D、爱因斯坦
D
10、经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善起 来 的核心理论体系，它是以实验为基础、以数学为表达形式 的近代物理学体系。该体系不包括： A.惯性定律和加速度定律 B.相对论 C.作用力与反作用力定律 D.万有引力定律
科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。但这 两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。 1900年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理学 家普朗克提出了量子假说：辐射像物质一样，是由具有 能量的基本单位量子来实现的。
（2）发展： 爱因斯坦提出：光的量子理论
玻尔提出：原子的量子理论
（3）意义： 带来许多划时代的技术创新； 直接推动了社会生产力的发展。
三、地位 （1）量子理论和相对论构成了现代物理学的基础。 （2）弥补了经典物理学在宏观世界和微观粒子世 界的不足； （3）对自然科学和整个人类的思维都产生了影响。
爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：
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。
B
[解析] 提取材料中的信息“大家欢迎你是因为他们都不理解 你”，爱因斯坦的重大贡献是相对论。
爱因斯坦说自己是站在牛顿的肩上取得了科学成 就。下列关于牛顿经典力学与爱因斯坦相对论关系的说法不正 确的是( ) A．牛顿力学是相对论在低速状态下的一个特例 B．相对论出现后，牛顿力学体系失去了其存在的价值 C．相对论否定了牛顿力学体系的绝对时空观 D．相对论继承和发展了牛顿力学体系
第25课 现代科技革命
B）
A） D）
9、下列成就中使人类对微观世界的基本认识有了革命 、 D 量子论
一、背景： 背景：
第25课 课
现代科学革命
经典物理学的辉煌与危机。 经典物理学的辉煌与危机。
二、现代科学革命 1、相对论的创立 、 2、量子论的创立与发展 、
①创立： 创立： 普朗克提出量子假说 普朗克提出量子假说 爱因斯坦提出光的量子理论 爱因斯坦提出光的量子理论 量子力学建立 ②发展 玻尔提出原子的量子理论 玻尔提出原子的量子理论 ③意义 人类对客观规律的认识： 人类对客观规律的认识： 宏观世界 微观世界 带来许多划时代的技术创新： 半导体、激光器等 带来许多划时代的技术创新： 半导体、激光器等
④分子论
C D 电磁学 （ D） C）
）
3、下列表述不正确的是 、 A 牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础 C 相对论的提出证明经典物理学是完全错误的
B 经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象 D 量子论使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步
4、打破了经典物理学的绝对化思维，为人们提供了辨 、打破了经典物理学的绝对化思维， 证地看待世界的途径的成就是 A 相对论的提出 C 量子假说 A 完全继承 C 有否定，有发展 有否定， B 量子理论 D 万有引力定律 （
第25课 课
现代科学革命
复习： 复习： 近代科技革命-----物理学成就 近代科技革命---物理学成就
1、成就： ①建立经典力学的基本力学体系。 成就： 建立经典力学的基本力学体系。 著作： 自然哲学的数学原理》 ②著作：《自然哲学的数学原理》 最辉煌：建立经典力学的基本力学体系。 最辉煌：建立经典力学的基本力学体系。 2、影响： ①实现了物理学史上的第一次大飞跃。 影响： 实现了物理学史上的第一次大飞跃。 标志着人类科学时代的开始。 ② 标志着人类科学时代的开始。
第25课现代科学革命
第25课 现代科学革命 霍金的警告
第25课 现代科学革命 爱因斯坦与相对论
二、爱因斯坦与相对论
1、提出 ①1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 ②1916年提出加速运动体系的广义相对论 2、内容 ①相对性原理 ②光速不变原理 3、意义 ①解决了危机、创立了全新的物理学、扩展了领域 ②打破了经典物理学绝对化的思维模式
第25课 现代科学革命 爱因斯坦与相对论
二、爱因斯坦与相对论
1、提出 ①1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 ②1916年提出加速运动体系的广义相对论 2、内容 ①相对性原理 ②光速不变原理
第25课 现代科学革命 如何理解相对性和光速不变原理
如何理解相对性和光速不变原理
相对性原理：时间、运动、质量不是绝对的，而是相对的。 较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的钟 比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。 光速不变原理：光的传播速度在任何条见课本P108
第25课 现代科学革命 思考
1、（2009上海春季）法国数学家和天文学家拉普拉斯 曾经这样说过：“不会产生两个牛顿，因为要发现的 世界只有一个。”牛顿所发现的“世界”是指 A. 微积分 B.反射望远镜 C. 光的色散原理 D.三大 运动定律
D
2、（2007广东单科）20世纪初，物理学本身发生了一 场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是 A.电的发明和利用 B.量子论的提出和发展 C.经典力学的发展 D.原子能在军事上的应用
第25课 现代科学革命 普朗克与量子论
三、普朗克与量子论
1、内容 辐射是由具有能量的基本单位量子来实现的
第25课 现代科学革命 量子论
任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本 领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是 具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及 其温度有关，因而被称之为热辐射。
第25课 现代科学革命
学的新纪元。
1.相对论的两个基本原理是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、空间、运 动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转
化。较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效
应）、运动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运
动的物体重量变大。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。
观世界
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
2.现代物理学的基础是( D ) A.牛顿力学 C.量子假说 B.相对论 D.量子理论、相对论
3.下列表述不正确的是( C )
A.牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础
B.经典物理学所适用的主要是日常生活中的物
理现象
C.相对论的提出证明经典物理学是完全错误的
了不可磨灭的影响。
（现代许多自然科学的学科，如天文学、光学、量子力学都
是在相对论的基础上发展的。量子理论在解决原子领域的一
系列重大问题中取得了很大成功。从此,原子和分子物理学、 核物理学、凝聚态物理学、低温物理学等边缘学科纷纷建立， 形成了许多新的独立的体系）
轻轻的风，吹开你紧锁的眉头，让所有的
跃式地变化的。
3.发展：普朗克提出量子假说，玻尔提出原子的量子理 论，爱因斯坦提出光的量子理论。 4.意义：对化学、生物学、医学等多门学科产生重大影 响，带来的技术创新直接推动了生产力的发展，从根本上改
变了人类的物质生活。
基于量子规律的新技术深深地改变了人类的生活，
包括激光技术和电子计算机的出现；在量子论的基础上
第六单元 现代世界的 科技他是窥见上帝秘密的人； 作为思想家的爱因斯坦，他是窥见人间秘密的人。
知道相对论、量子论的主要内容，认识 其意义。
第25课 现代科学革命
爱因斯坦为说明相对论讲了 这样一个故事：在未来的某一时 间，有一对20岁的孪生兄弟，弟 弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的 速度飞行，哥哥留在地球上。50 年以后，当哥哥已经变成白发苍 苍的老人时，却发现弟弟还是一 个30多岁的年轻人！原来，对于 乘坐光速飞船的弟弟来讲，才刚 刚过了几年！
质能转换公式
（二）量子理论中的微观世界
（1）提出——德国普朗克 普朗克（1858—1947 年），德国物理学家、哲学 家，量子理论的奠基人。 1888年任柏林大学理论物理 研究所所长。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。
（二）量子理论中的微观世界 1、提出： 1900年，为解决热辐射理论上的疑点，提出量子假说。 2、发展： （１）爱因斯坦：光的量子理论 （２）玻尔：原子的量子理论 3、意义：P108 （1）20世纪最深刻、最有成就科学理论之一，人类对 微观世界的基本认识有了革命性的进步 （2）量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生 物学和地质学等科学领域产生重大影响，带来划时代 的技术创新。这直接推动社会生产力发展，根本上改 变人类物质生活。
？我们应如何对待科学的发展？
1、爱因斯坦是基于维护人 类和平的热忱而作出上述举 动，是正确的！ 2、启发：科学技术本身是 一把双刃剑，能造福人类， 推动生产力，但如运用不当 ，也能危害人类。科研初衷 与实际效果可能有偏差。科 技运用于军事可以以暴制暴 3、态度：科技发展应不受 利益集团左右。我们应该理 性对待科学，使之造福人类
C
A
６、爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的关系( ) A 完全继承 B 完全否定 C 有否定，有发展 D 没有关系
C
７、“运动的尺缩短”，“运动的钟变慢”的含义是 A．运动具有破坏性 B．运动回产生奇迹 C．时间、空间随着物质的运动而变化 D．这是相对论的简要概括说明
2018-2019学年岳麓版必修3 第25课现代科学革命 教案
教学设计第25课现代科学革命从容说课本课内容简洁，线索清晰，主要阐述了在经典物理学出现危机的情况下，相对论和量子理论出现，掀起了物理学的革命，形成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性影响。
以牛顿力学为代表的经典物理学，使人类对自然界的认识有了质的飞跃，许多新兴学科在经典物理学的基础上取得了长足进步。
但随着物理学上的一系列新的发现，使得当时具有绝对权威的经典物理学面临巨大挑战，陷入了危机。
爱因斯坦提出的相对论是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了狭隘经验建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性，推动物理学发展到一个新的高度。
量子论的创立是物理学发展中的又一场革命，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步，并对其他学科产生了重大影响，从而根本上改变了人类的物质生活。
相对论和量子论的创立使人们的认识深入到新的层次和领域，特别是发现了微观物质的运动规律，为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础。
教学重点 1.经典力学。
2.相对论和量子论。
教学难点相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾，因此人们很难相信它是正确的而予以接受；对科学发展创新性的理解。
教具准备 1.多媒体及课件。
2.有关现代科学革命的图片。
课时安排 1课时三维目标一、知识与技能1.了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
2.知道相对论、量子论的主要内容，认识其对近代自然科学和现代技术革命的意义。
3.了解牛顿、爱因斯坦的主要贡献和研究成果，引导学生认识科学技术与社会发展之间的关系。
二、过程与方法1.利用多媒体电教手段，提供相关图文材料，增强学生学习的直观性，提高学生的学习兴趣。
2.通过课前的调查和课后的实验观察，加深对牛顿力学为代表的经典物理学、相对论和量子论的认识和理解。
三、情感态度和价值观1.通过了解牛顿、爱因斯坦等人的成长历程及主要科学成就，认识他们对社会发展所作的贡献。
2018_2019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
第25课现代科学革命课程标准：知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
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现，无法用经典物理学来解释。
二、相对论与量子理论1．现代物理学诞生的原因(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，科学研究突飞猛进，孕育着新的突破。
(2)19世纪末20世纪初，随着科学研究的不断深入，人类对自然界的认识推进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解释物理学的新发现而陷入危机。
2．爱因斯坦能够取得伟大成就的条件(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。
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)标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。
(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。
[史料探究]材料爱因斯坦与牛顿的对话(虚拟)：爱因斯坦：你真伟大，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：你比我更伟大，相对论在许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，相对论包容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。
第25课：《现代科学革命》教案
【课标要求】知道相对论、量子论的主要观点，认识其意义。
【教学目标】1．知识与能力知道相对论、量子论的提出者及其基本内容；能够分析它们对现代物理学进步的意义以及对人类思维方式的影响。
2．过程与方法阅读了解相对论的基本内容，然后将之与牛顿的经典力学进行比较，从而认识相对论等提出的重要意义3．情感态度价值观认识在科学上没有绝对的权威，科学会不断的进步，进而树立创新的意识和精神。
认识科技进步也是一把双刃剑，应用不好会给人类社会带来灾难。
【教学重点、难点】重点：相对论、量子论的基本内容难点：分析、评价科技进步的影响【教学内容安排】（1课时多媒体）【教材分析】本课是岳麓版必修3第六单元现代世界的科技与文化的第一课。
在20世纪，相对论和量子理论的诞生不仅标志着现代物理学的革命性变革，而且标志着人类认识能力的提升。
人类对自然界的认识攀升了新的高峰，扩展到宏观宇宙和粒子世界。
是现代高科技的开端，推动世界历史的进程。
第一目：经典物理学的危机教学要点：19世纪末牛顿经典物理学面临危机的主要表现第二目：爱因斯坦与相对论教学要点：相对论的基本原理、相对论提出的意义和影响第三目：量子理论中的微观世界教学要点：量子理论的基本原理、量子理论提出的意义和影响【学情分析与学法指导】针对学生基础一般，理解能力不够强。
借助教辅书的教材梳理，重点诠释及核心点拨练习，帮助学生更好理解并记忆知识点，本课教材内有比较多材料（如知识链接、阅读与思考和解析与探究），所以多媒体课件不用增加其他历史材料，就可以逐渐提高学生分析材料的能力，充分利用好我们的历史教材。
最终学生可做得学以致用。
【教学过程】【导课】回顾第15课的内容，想一想：1、牛顿在物理学方面取得的最辉煌的成就是什么？创立了经典力学2、经典力学的创立有何重大影响？①实现了物理学史上的第一次大飞跃②标志着人类科学时代的开始.3、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。
第25课现代科学革命说课稿
第六单元现代世界的科技与文化第25课现代科学革命尊敬的各位领导老师好！我说课的课题是《》，我将从说教材、说目标、说教法、说教学过程等四个方面来进行说课。
一、首先，说教材：从教材的空间角度讲，本课为必修三第六专题第一课，主要讲了理论的突破。
理论的突破带动了以电子计算机、原子能、航天技术、生物技术为代表的第三次科技革命，所以具有启下的作用。
从高考的时间角度讲，本课在高考中占有较为重要位置。
自2007年新课改高考以来，全国共考过11道选择题，0道简答题。
山东0道选择题，0道简答题。
具体题目1．（2012·重庆文综卷·23）第三次科技革命的浪潮汹涌澎湃，蔚为壮观。
它与前两次技术革命相比，既有不同的特点，又呈现出新的发展趋势。
这具体表现为（）A．新的技术和发明超出一国范围B．科学和技术之间开始走向结合C．学科越来越少且分工越来越细D．科学研究朝着综合性方向发展【考点】第三次科技革命的特点【解析】此题难度不大，依据所学知识，阐释历史事物的特征，D项与第三次科技革命的特点相符；A项在前两次技术革命就已具有；B项应是第二次科技革命的特点；C项“学科越来越少”说法错误。
综上，高考题万变不离其宗，掌握基础知识才是硬道理。
教学目标：知识与能力：通过本课的学习，使学生了解在经典物理学危机的基础上现代科学革命产生的必然性，明白现代科学的两大支柱——相对论和量子理论的基本观点，并认识到爱因斯坦在相对论、普朗克在量子理论的形成和创立过程中的重大作用。
过程与方法：结合相对论和量子论各自的理论基础和研究方向，阐明两者对人类历史和现代生活的重大意义。
情感态度与价值观：结合辩证法原理，正确对待科学的发展。
教学重点：相对论、量子论的主要内容及意义。
教学难点：相对论、量子论的主要内容。
课时：本节教材用一课时。
板书设计：第六单元现代世界的科技与文化第25课现代科学革命一、经典物理的危机绝对权威→危机二、爱因斯坦与相对论1．最伟大2．相对论三、量子理论中的微观世界1．普朗克，爱因斯坦，玻尔2．相对论和量子理论的评价：教学过程：导入新课：同学们还记得1687年出版的《自然哲学的数学原理》是哪位科学家的巨著吗？牛顿。
第25课 现代科学革命
• 说明：无论是学习还是科学研究都应该拥有
敢于质疑，敢于创新的精神。
科学家的小故事：
爱因斯坦小时候并不活泼， 三岁多还不会讲话，父母很 担心他是哑巴，曾带他去给 医生检查。还好小爱因斯坦 不是哑巴，可是直到九岁时 讲话还不很通畅，所讲的每 一句话都必须经过吃力但认 真的思考。
科学家的小故事：
普朗克进入科学殿堂以后，无论 遇到什么困难，都没有动摇过他献身 于科学的决心。他的家庭相继发生过 许多不幸：1909年妻子去世，1916 年儿子在第一次世界大战中战死， 1917年和1919年两个女儿先后都死 于难产，1944年长子被希特勒处死。 但是普朗克总是用奋发忘我的工作抑 制自己的感情和悲痛，为科学做出了 一个又一个重要的贡献。
形成系统化和理论化的知识体系而达到成熟和完善， 并带动了其他学科的发展。 • （2）把天上和地上的运动统一起来，实现了人类对自 然界认识的大综合。 • （3）引发了第一次工业革命，使人类进入蒸汽时代。 • （4）为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。
材料一： 当德国著名的 物理学家普朗克年轻时向他的老师 求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职 业时，得到的答复是：“物理学基本是一门已经 完成了的科学，因此，对于物理学的研究实际上 是不会有多大成果的。” 当时许多物理学家认为：物理学的大厦已经落 成，人类对自然界的认识已经到了尽头。
巩固提高：
1、20世纪初，为物理学发展带来革命性变化的是 （ ）A 牛顿力学 B 经典物理学 C 相对论 D 电磁学
爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思 维能力和创造力的人”，其理论对现代物理 学仍然具有指导作用。 同意第一种：牛顿力学体系的建立是近 代科学形成的标志，在欧洲启蒙思想宣扬科 学、反对封建神学的运动中发挥了极大的作 用，以牛顿力学为代表的经典物理学开创了 一个崭新的科学时代。相对论是在经典物理 学基础上发展起来的，两者之间是继承与发 展而不是相互排斥的关系。
第六单元第25课现代科学革命
2020/8/14
牛顿 经典物理学
广义相对论 光速不变
狭义相对论
普朗克
光的量子理论 玻尔
项目
经典力学
背景
英国资本主义制度确 立；资本主义生产力 迅速发展；文艺复兴 解放了人们的思想
对象 物体的低速运动
相对论
第二次工业革命的发 展；经典物理学面临 挑战
物体的高速运动
项目 影响 二者关系
经典力学
相对论
推动物理学发展到
近代科学形成，推 新的高度，开阔了
动了工业革命的兴 人们的视野，改变起了人们认识世界的
角度和方式
相对论否定了牛顿经典力学体系的绝对时
空观，同时也发展了牛顿力学，将其概括 在相对论力学中
第25课 现代科学革命
这故事形象说明了时间和空间相 对性。
二、爱因斯坦与相对论
• 2、意义
（1）物理学领域最伟大的革命 （2）解决了经典物理学危机（广泛解释不 同运动状态的物质），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
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。
背景：经典物理学的危机 现 代 科 学 革 命
权威
相对论 内容 （两大 支柱）
危机 提出： 内容：狭义相对论与广义相 对论；相对性原理与光速不 变原理 意义： 内容：普朗克的量子假说， 爱因斯坦的光的量子理论； 玻尔的原子量子理论；
量子论
意义： 影响：构成了现代物理学的基础， 改变了人们看世界的角度和方式， 对人类的思维产生了影响
导言
科学总是向前发展的，托勒密的地心说被哥白 尼的日心说取代，这就是一种对权威的挑战以及超 越，而最终的目的是科学的进步。20世纪初，在牛 顿经典物理学达到顶峰，形成一种权威的时候，也 出现了对这种权威的挑战——爱因斯坦提出的相对 论和普朗尼提出的量子论，而这个挑战引起了物理 学的一场革命，也促进了科技和经济、社会的飞跃， 促进了人类认识能力和思维模式的发展，也改变了 人们的自然观念。本节课，我们将了解相对论和量 子论的主要内容及其意义。
相对性原理与和光速不变原理 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。时 间和空间都是物质存在的形式，随着物质 运动速度变化而变化。 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
第25课《现代科学革命》
A ＝x＋y＋ z
成功的秘诀*
爱因斯坦解释道：“A代表成功，x代表 艰苦的劳动，y代表正确的方法……” “z代 表什么？” “代表少说废话”
二、现代科学革命的主要内容
（一）爱因斯坦与相对论 1. 相对论的提出 1905年狭义相对论《论动体的电动力学》 1916年广义相对论 2.两个基本原理 相对性原理和光速不变原理 3.意义 （1）物理学领域最伟大的革命 （2）解决经典物理学危机，扩展了物理学应用 领域 （3）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
为了理解这一深奥的理论，爱因斯坦曾经风趣地对 一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火 炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么， 同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当 然坐在火炉上烤的时间觉得长久。” 这故事形象说明了时间和空间相对性。
能力提升
爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：
三、现代物理学兴起的意义
1.量子理论和相对论构成现代物理学的基 础。（两大支柱） 2.量子理论和相对论弥补了经典物理学在 宏观世界和微观的粒子世界面前的空缺， 开阔了人们的视野，改变了人们看世界的 角度和方式。 3.量子理论和相对论不仅对物理科学本身， 对自然科学，而且对整个人类的思维都产 生了不可磨灭的影响。
选择题练习
1、现代物理学的基础是： A、牛顿力学 B、相对论
C、量子假说
D、量子理论、相对论
2、海王星的发现是根据： A、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测
C、法拉第演说计算
D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示
3、 爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场 重大革命，主要是因为：
①否定了经典力学的绝对时空观
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？
第25课 现代科学革命
岳麓历史必修3
知识要点
岳麓历史必修3
一、经典物理学的危机
• 1．在牛顿力学中，时间和空间被视为 与物质运动无关而独立存在，是绝对 的，即存在着绝对的静止和绝对的时
• 2．19世纪，人们把以牛顿力学为代表 的经典物理学看做是绝对权威的理论， 但是物理学上出现了一系列新的发现 却无法用经典物理学来解释，这使它 面临着挑战。
岳麓历史必修3
21．阅读下列材料： 材料一 19世纪末，正当物理学家在庆贺“物理学大厦”落 成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。 首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象 的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”： “以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。 材料二 20世纪初，爱因斯坦发表了具有划时代意义的论文， 为物理学的发展做出了重要贡献。为纪念这一奇迹 100 周年， 2004年6月10日，联合国大会召开第58次会议鼓掌通过了2005 年为“国际物理年”的决议。 请回答： (1)材料一中的“‘物理学大厦’落成”指的是什么？它是在怎 样的背景下落成的？ (2)20世纪初，物理学理论有什么新发展？其发展的原因是什么？ (3)物理学理论的新发展在当时有什么意义？
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• 学习本单元，一要理清以下基本线索:相对 论和量子理论的提出，不仅掀起了物理学 的革命，也对其他学科产生了重要影响。 20世纪，电子计算机、遗传工程、航天技 术等一系列高新技术的诞生，改变着人们 的生产方式和生活方式，改变着整个世界。 新中国成立后，在原子能、火箭领域取得 重大突破。改革开放以来，杂交水稻、计 算机技术和高新技术迅速发展，跨入世界 先进行列。新中国的科教文化事业既取得 重大进展，也经历了挫折。
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第25课现代科学革命
教材整理1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，人们把经典力学看做权威的理论，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现，无法用经典物理学来解释。
教材整理2爱因斯坦与相对论
1．提出
(1)1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，提出匀速运动体系的狭义相对论。
(2)1916年提出加速运动体系的广义相对论。
2．主要内容
(1)两个基本原理是相对性原理和光速不变原理。
(2)时间和空间都是物质存在的形式，随着物质运动速度变化而变化。
(3)四维时空和物质的分布相联系，时间、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转化。
3．意义
(1)物理学方面
①是物理学领域最伟大的革命，很大程度上解决了经典物理学的危机。
②创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域。
(2)思维模式：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。
[误区警示]相对论是对牛顿经典力学的否定
20世纪初，爱因斯坦提出的相对论，并没有使牛顿力学失去辉煌。
因为任何自然科学都经历了从低级到高级的发展历程，相对论是对牛顿力学的发展，牛顿力学仍是现代物理学的重要基础，二者是继承与发展的关系，而不是相互排斥的关系。
教材整理3量子理论中的微观世界
1．诞生
1900年，德国理论物理学家普朗克提出了量子假说。
2．发展
爱因斯坦提出了光的量子理论；玻尔提出了原子的量子理论；量子力学建立起来。
3．意义
(1)使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步。
(2)对许多相关科学领域都产生了重大影响，直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。
(3)和相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典物理学的不足，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。
探究点相对论的提出
【史料应用】
1．史料一中的“物理学大厦”指的是什么？它是在怎样的背景下落成的？
【提示】经典物理学。
背景：资本主义经济的发展；人文主义的兴起和发展极大地解放了人们的思想；自然科学从神学的束缚中解脱出来。
2．20世纪初，物理学理论有什么新发展？这新发展在当时有什么意义？
【提示】新发展：由经典物理学发展到相对论。
意义：相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，极大地扩展了物理学应用的领域。
同时，相对论也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新途径。
【史论拓展】
牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系
(1)爱因斯坦的相对论否定了牛顿经典力学的绝对时空观，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，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。
狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展，将其概括在相对论力学之中，把物理学推进到一个新的高度。
1999年12月26日，爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
被
公认为是自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、物理学家。
爱因斯坦对于人类的重大贡献在于()
A．深刻改变了人类对微观世界的认识
B．让人类发现了更遥远的天体
C．使人类深刻了解了时空的本质属性
D．提供了新的宇宙起源的解释
【解题模板】
1．19世纪末，以牛顿力学为基础的经典物理学出现危机的根本原因是()
【导学号：11140148】A．经典物理学不够完善
B．经典物理学自身的局限性
C．物理学出现一系列新发现
D．经典物理学仅能解释地球上的物理现象
【解析】经典物理学自身的局限性就在于仅是建立在物质低速运动状态下的研究理论，故选B项。
【答案】 B
2．某科学理论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时空
的相对性”“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
该理论() A．弥补了经典力学认识世界的不足
B．开创了以实验为基础的近代科学
C．奠定了电气技术应用的理论基础
D．解决了热辐射理论上的疑点问题
【解析】依据材料“时空的相对性”等内容可知，该理论是相对论，相对论否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性，也发展了牛顿力学，故A项正确；伽利略通过实验，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，故B项错误；1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，为电气技术应用奠定了理论基础，故C项错误；1900年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普朗克提出了量子假说，故D项错误。
【答案】 A
3．爱因斯坦的相对论修正了经典力学体系，并非否定。
在相对论中，牛顿三大定律依然正确，只不过在分析问题时还要考虑到相对论的效应而已。
以上阐述的相对论与经典力学的关系是()
A．各自独立B．继承与发展
C．否定与对立D．否定与发展
【解析】依据材料可以看出，相对论并非是对经典力学的否定，而是在继承的基础上有所发展，B项正确。
【答案】 B
4．下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的认识有了革命性的进步() A．万有引力定律B．自由落体定律
C．相对论D．量子理论
【解析】1900年，为了解决热辐射理论中的疑点，德国物理学家普朗克提出了量子假说。
20世纪30年代，量子力学建立起来。
量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成效的科学理论之
一。
它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。
【答案】 D
5.阅读下列材料，回答问题。
【导学号：11140149】材料一2013年7月5日，欧洲天文学家表示，太阳系外行星研究领域日新月异……对太空的探索要追溯到14－17世纪欧洲天文学家突破对传统“天”的认识……
材料二牛顿把自然界中一切力学现象囊括在力学体系中，成为人类在认识自然的历史上对自然规律的第一次总结与概括。
而爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就。
材料三1933年，爱因斯坦在为英国一家刊物撰稿时写道：“科学是一种强有力的工具，如何使用它，它是给人赐福还是给人降祸，取决于人本身，而不是取决于工具。
刀子对人生活是有用的，但是它能够用来杀人。
……我们的唯一希望在于，拒绝任何有助于战争准备或战争意图的行为”。
(1)材料一中，欧洲天文学家突破对传统“天”的认识的表现是什么？有什么意义？
(2)概括材料二中两位人物的成就。
(3)根据材料三，概括爱因斯坦的主要观点。
【解析】第(1)问，14—17世纪，欧洲天文学家突破了对传统“天”的认识，哥白尼提出日心说，其意义在于改变了人类对宇宙的认识，从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。
第(2)问根据所学知识列举牛顿、爱因斯坦的贡献即可。
第(3)问，根据材料三得出：爱因斯坦认为科学是一种强有力的工具，如何使用它，它是给人赐福还是给人降祸，取决于人本身；反对将科学成果用于战争。
【答案】(1)哥白尼提出“日心说”。
意义：改变了人类对宇宙的认识，从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。
(2)牛顿的成就：创立了经典力学体系，著作《自然哲学的数学原理》完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，使科学摆脱了神学的束缚。
爱因斯坦的成就：创立相对论，是人类认识自然的过程中一次质的飞跃。
狭义相对论改变了牛顿力学的时空观念，为原子能的利用奠定了理论基础。
广义相对论改变了人们对宇宙的认识，是对近代物理学理论框架的重大突破。
(3)爱因斯坦的观点：科学是一种强有力的工具，如何使用它，它是给人赐福还是给人降祸，取决于人本身；反对将科学成果用于战争。