第25课 现代科学革命
第25课 现代科学革命
第25课现代科学革命【课标要求】知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
【学习目标】1、现代物理学的两大支柱理论——相对论、量子论出现的历史背景；2、相对论的提出、主要内容及意义；3、量子论的提出、主要内容及意义；4、通过对相对论、量子论出现过程的学习，培养敢于怀疑、勇于创新的精神。
引入：经典物理学的创立1）时间：____—____世纪2）基础：17世纪牛顿创立的_________________3）组成：19世纪，在经典力学的基础上，____学、______学、______学、________学等新兴学科取得长足进步，从而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。
一．现代科学革命的背景：经典物理学的危机(1) 经典物理学达到顶峰：19世纪，在经典力学基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得长足的进步，把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。
(2) 经典物理学面临挑战：它无法解释19世纪末以来的_______新发现，暴露了经典物理学的局限性。
二．现代科学革命（一）相对论爱因斯坦（1879-1955），德国物理学家。
1921年，他因在光点效应上的贡献获得诺贝尔物理学奖。
1933年，因受纳粹政权的迫害，迁居美国。
1940年入美国籍。
1、相对论的提出： 1905年提出______相对论； 1916年提出_____相对论。
知识链接：相对论狭义：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间会随着物体运动速度的变化而变化。
广义：空间和时间不可能离开物质而独立存在，空间结构和性质取决于物质的分布，是人类进一步深化了对时间、空间和引力现象的认识。
狭义相对论和广义相对论统称相对论。
2、主要内容：____________原理和___________原理。
爱因斯坦认为，____、_____、_____、_______不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转化。
第25课 现代科学革命
光速不变原理
物理学：物理学领域最伟大的革命 物理学：物理学领域最伟大的革命 （3）意义 思维： 思维：辩证的看待世界
否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的相对性。 否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的相对性。解 经典力学的绝对时空观 时空的相对性 决了经典物理学的危机，解释不同运动状态的物质， 决了经典物理学的危机，解释不同运动状态的物质，创立 了全新的物理学世界， 了全新的物理学世界，扩展了物理学应用的领域
请思考牛顿的主要贡献及牛顿力学的影响
者
1、牛顿在物理学方面取得的 、 最辉煌的成就是什么 是什么？ 最辉煌的成就是什么？ 创立了经典力学 创立了经典力学 2、经典力学的创立有何重大影响？ 经典力学的创立有何重大影响 重大影响？ 实现了物理学史上的第一次大飞跃 ①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 经典力学创立以后， 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 作绝对权威的理论， 以用经典力学加以说明。事实果真如此吗？ 以用经典力学加以说明。事实果真如此吗？
二、现代科学革命——物理学革命（20世纪） 现代科学革命——物理学革命 20世纪 世纪）
1、相对论的创立——爱因斯坦 相对论的创立—— 2、量子论的创立与发展 （1）创立： 普朗克提出量子假说 创立： 普朗克提出量子假说 普朗克（1858 1947 生于德国基尔。 1947） 德国基尔 普朗克（1858—1947）生于德国基尔。 1879年普朗克在慕尼黑大学获得博士 1879年普朗克在慕尼黑大学获得博士 学位后， 学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大 学任教。由于量子论创立， 学任教。由于量子论创立，普朗克获 1918年诺贝尔物理学奖 年诺贝尔物理学奖。 得1918年诺贝尔物理学奖。普朗克诚 忠于职守， 业余爱好是音乐， 恳，忠于职守，他的 业余爱好是音乐， 在这方面表现了专业艺术才干； 在这方面表现了专业艺术才干；另一 项业余爱好是他一直坚持到晚年的登 山运动。 山运动。
第25课 现代科学技术革命
第25课现代科学技术革命一、【课程标准】识记相对论和量子论的背景、形成、发展以及主要内容，并要能够正确的认识其重要意义。
能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。
能结合辩证法原理，正确对待科学的发展。
二、【课堂导学】问题一：17世纪后期，牛顿创立了经典力学体系，19世纪被看成是绝对的权威。
然而,19世纪科学技术得到飞速发展，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。
物理学产生新的变化。
请同学们阅读“经典物理学的危机”一目，回答以下问题现代物理学两大支柱是什么?这两大支柱产生的背景是什么?_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________问题二:请阅读“爱因斯坦与相对论”一目，完成以下问题1、提出：①________年，发表《_____________________》，提出________义相对论②________年，提出广义相对论2、请写出相对论的内容①②③3、阅读相对论的意义①是人类思想史上最伟大的成就之一，是物理学领域最伟大的革命；②很大程度上解决了经典物理学危机；③可以广泛地解释不同运动状态的物质；④创造了一个全新的物理学世界；⑤极大扩展了物理学的应用的领域；⑥相对论打破了经典物理学绝对的思想模式为人们提供了辩证地看待世界的途径。
岳麓版高中历史必修三课件：第25课 现代科学革命 (共11张PPT)
第25课 现代科学革命
爱因斯坦与相对论
第25课 现代科学革命
青年时期的爱因斯坦
思考中的晚年爱因斯坦
ห้องสมุดไป่ตู้ 第25课 现代科学革命
谁企图在真理和认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就 要在上帝的哈哈大笑中垮台。 ——爱因斯坦
第25课 现代科学革命
量子理论中的微观世界
第25课 现代科学革命
普朗克和爱因斯坦
第25课 现代科学革命
解析与探究
20世纪初，爱因斯坦从相对论的思想出发，提出了著名的质量能量公式， 揭示出人类可以将物质的部分质量直接转换为巨大的、并能被人类直接利用的 能量。这为核开发提供了理论依据。 德国科学家十分重视这一理论的军事价值，在相关研究中处于世界领先地 位。第二次世界大战爆发之后，爱因斯坦向美国总统罗斯福建议，应该抢在纳 粹之前研制出原子弹。罗斯福接见了这位科学家后决定：要赶在德国人之前造 出原子弹。 美国政府从事原子弹的制造是完全秘密的，爱因斯坦本人也不知道。但当 他知道德国没有制成原子弹，而美国已成功后，感到沉重和不安。他说，如果 他知道德国不会制造原子弹，他就不会为“打开这个潘多拉魔匣做任何事情”。 爱因斯坦得知美国向广岛和长崎投下原子弹，平民伤亡惨重时，感到 非常痛心。他说，致信罗斯福提议研制核武器，是自己一生中最大的错误和遗 憾。他甚至懊悔当初从事科研，“早知如此，我宁可当个修表匠”。
爱因斯坦的做法究竟是对还是错？从这件事情中，我们能得到什么启发？ 我们应该怎样对待科学的发展？
第25课 现代科学革命
自我测评
现代物理学的主要贡献和历史影响是什么？
现代物理学的主要贡献就是相对论和量子论的先后提出。 历史影响：现在，相对论已经融入了科学的各个领域，现代的许多自 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。 相对论与现代科学的联系是如此紧密，以至于任何人想打倒它，都需要做 彻底推翻现今科学的所有物理定律，否定所有科学领域的尖端技术成果的 准备。量子理论的建立是人类认识史上的又一次飞跃，它使人们的认识深 入到了微观世界的领域。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。50多年来,物理学在相对论和量子力学这两大基石上迅速 建立起了现代物理学的大厦。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。
第25课 现代科学革命
第25课现代科学革命爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。
1919年，英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食，经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。
英国皇家学会确认广义相对论的结论是正确的。
会上，著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说：“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”，“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”。
“相对论”妙解、有一次，群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住宅，要他用“最简单的话”解释清楚他的“相对论”。
当时，据说全世界只有几个高明的科学家看得懂他关于“相对论”的著作。
爱因斯坦走出住宅，对大家说：“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5分钟！反过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边，只过了5分钟，但你却像坐了一个小时。
——唔，这就是相对论！”时间与永恒有一次，一个美国女记者走访爱因斯坦，问道：“依您看，时间和永恒有什么区别呢？”爱因斯坦答道：“亲爱的女士，如果我有时间给您解释它们之间的区别的话，那么，当你明白的时候，永恒就消失了！”成功的秘诀*一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。
爱因斯坦厌烦了，便写了一 *个公式给他：A＝x＋y＋z 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？”青年迫不及待地问。
“代表少说废话。
”爱因斯坦说。
1、牛顿力学和爱因斯坦相对论的关系(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体是在低速运动的情况下这些定律才适用。
(2)20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化的，并提出质能转化原理，奠定了开发利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。
高二历史岳麓版必修3教学教案第六单元第25课现代科学革命
第25课现代科学革命教学设计一、教材分析（一）课标及解读：知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
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。
（二）本课地位本课的地位：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。
本课的特点：本科主要讲述了现代物理学为代表的科学理论的突破，包含了抽象的物理学概念，如相对论、量子理论等深奥知识。
本课的结构：本课主要内容分为三大部分：第一部分教材介绍了19世纪末20世纪初经典物理学无法解释一些新的研究发现，经典物理学出现危机，也就是现代科学革命的背景；第二部分介绍了现代物理学的一大支柱即物理学界出现的崭新的革命性理论——相对论的提出及其意义；第三部分介绍了现代物理学的另一个支柱——量子论的诞生、发展及其意义。
二、学情的分析高二理科班的学生对相对论等内容有一定的接触，但对教材中的抽象概念、深奥的物理知识是很难理解的。
三、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。
四、本课重难点重点：相对论、量子论的基本内容和影响难点：相对论的内容；相对论与经典力学的关系；分析、评价科技进步的影响五、教学方法以启发式教学为主，多媒体辅助教学。
六、教学过程设计（一）思路：本课教学内容虽然抽象，但知识点较少；在学业水平考试中也是相对偏冷门的知识点。
出发点：一是培养学生学习的兴趣，通过补充材料、图片来帮助学生理解概念，掌握知识，激发学生的求知欲望，进而引发学生学习历史的兴趣。
25现代科学革命
二、探索生命的奥秘（生物工程技术）
1、生物学理论的发展（理论基础）
（1）1865年奥地利遗传学家孟德尔指出遗传单位—基因
（2）1868年瑞士生物学家弗里德里希发现了 DNA。
（3）1944年美国生物学家艾弗里证明DNA是生物遗 传信息的载体。
2、70年代生物工程技术形成 3、生物工程技术的应用：农业 医药
科技是第一生产力
小 结
高新科技改变了世界： 计算机和网络技术 人类迈入信息时代
生物工程技术 人类打开了破解自身的奥秘 的大门 航天技术 人类开辟了更广阔的活动和生 存空间 高新科技的发展对人类的影响： 1、改变了人们的生产方式，推动生产力的发展。 2、改变了人们的生活方式。 3、改变了人们的思维方式，加深了对自身和事物 的认识。
第25课 现代科学革命
一、背景： 经典力学存在局限性，面临着危机和挑战 二、内容： 1、相对论的创立（宏观世界） 内容：相对性原理和光速不变原理
意义：物理学领域的一次重大革命， 发展了牛顿力学
霍金的警告
2、量子论的创立与发展（微观世界） 创立： 普朗克提出量子假说 发展： 爱因斯坦提出光的量子理论 量子力学建立 玻尔提出原子的量子理论 意义
（2）功能：存储信息、计算、高水平脑力劳动等； （3）最大特点：具有人脑的部分功能（智能化） （4）发展的方向： 存储量更大，运行速度更快； 体积更小，更轻便实用。
计算机的发展趋势：存储量更大，运行 速度更快；体积更小，更轻便实用。
台式液晶电脑
1、电脑的发明、发展和运用
（1）第一台计算机诞生：1946 美国
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
△相对论和量子论的创立有何重要意义？ 相对论 量子论 ①构成了现代物理学的基础 ②改变了人们认识世界的角度和方法
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25课 现代科学革命
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。
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
1. 相对论的提出： 2.相对论的两个基本原理： 相对性原理和光速不变原理
如何理解相对论？
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
1.提出：
德国物理学家普朗克
普朗克首创量子论
普朗克
普朗克
普朗克是近代伟大的德国物理 学家，量子论的奠基人，1858年4月 23日生于基尔。1879年普朗克在慕 尼黑大学获得博士学位后，先后在 慕尼黑大学和基尔大学任教。1900 年，他在黑体辐射研究中引入能量 量子。
量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？
说明了社会意识是一定的社会存在的反映；任何事 物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
（二）量子理论中的微观世界
1.提出：德国物理学家普朗克 2.发展 （1）爱因斯坦提出了光的量子理论； （2）丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子理论； （3）在这个基础上，一门新的物理学分支量子力学建立起来了。
25课 现代科学革命
相对性原理： 时间、空间、运动、质量
是相对的，可以相互转化
光速不变原理
二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）
1、相对论的创立——爱因斯坦 （1）相对论的提出 （研究高速运动物质） 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 （2）内容 时间、空间、运动、质量 相对性原理： 是相对的，可以相互转化
①建立在绝对时空观的理论之上 经典力学无法解释物理学研究中遇到的一些新问题： ②适用的范围主要是人们日常生活中的物理现象 ①高速运动中的物理现象 ②微观粒子的运动
二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）
1、相对论的创立——爱因斯坦 （1）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 （2）内容
1、相对论的创立——爱因斯坦 2、量子论的创立与发展 普朗克提出量子假说 （1）创立： 量子力学建立 爱因斯坦提出 （2）发展： 光的量子理论 （研究微观粒 子运动规律） 玻尔提出 原子的量子理论 （3）意义 微观世界 宏观世界 人类对客观规律的认识： 带来许多划时代的技术创新： 半导体、激光器等 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
二、现代科学革命——物理学革命（20世纪）
1、相对论的创立——爱因斯坦 2、量子论的创立与发展 （1）创立：普朗克提出量子假说
普朗克（1858—1947）生于德国基尔。 1879年普朗克在慕尼黑大学获得博士 学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大 学任教。由于量子论创立，普朗克获 得1918年诺贝尔物理学奖。普朗克诚 恳，忠于职守，他的 业余爱好是音乐， 在这方面表现了专业艺术才干；另一 项业余爱好是他一直坚持到晚年的登 山运动。
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
25课现代科学技术革命
相对论提出后，我们应怎样认识 牛顿经典力学？
爱因斯坦说: 在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最 高思维能力和创造力的人所能发现的唯 一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然 指导着我们的物理学思想。
相对论是对牛顿经典力学的概括，而不是否定。
三、量子理论中的微观世界 普朗克 德国物理学家，1879年在 慕尼黑大学获得博士学位 后。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）现代物理学: （2）自然科学:推动了其他自然科学的发展，并促
进了新学科的出现。
（3）人类的思维:
（20世纪以来）
现 代 科 技 革 命 背景： 宏观：爱因斯坦与相对论 微观：量子理论
内容：
对物理学 影响： 对自然科学 对人的思维
课堂练习 1、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 ②揭示 了时间、空间并非绝对不变的本质属性 ③打破了经典力 学体系的局限性 ④使人类对客观世界的认识开始从宏观 世界深入到微观世界
A ①②③ A ①②③
B ②③④
C ①③④
D ①②④
2、 现代物理学的基础是 A、牛顿力学 C、量子假说 B、相对论 D、量子理论、相对论 D、量子理论、相对论
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
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的物理学是完全错误的 C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的
D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性 的进步 4、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 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
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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。 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。
“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。
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、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
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： 2.相对论的两个基本原理： 相对性原理和光速不变原理 3.意义： （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。
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。第25课现代科学革命导 入
一、经典物理学的危机
二、现代物理学的兴起
教材实例探究
结束
近代自然科学诞生于何时？近代科学形成的标志是什么？
现代科学革命开始于什么时期？首先发生在哪个领域？
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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
经典力学的历史地位
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
（1）量子理论是现代物理学的另一大支柱，是20世纪 （二）量子理论中的微观世界 最深刻、最有成就的科学理论之一，使人类对微观世界 的基本认识有了革命性的进步。 1.提出：德国物理学家普朗克 （2）量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生 2.发展 物学和地质学等科学领域都产生了重大影响，带来许多 3.意义： 划时代的技术创新，如半导体和激光器的发明等。这直 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。
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说明了社会意识是一定的社会存在的反映；任何事 物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
（二）量子理论中的微观世界
1.提出：德国物理学家普朗克 2.发展 （1）爱因斯坦提出了光的量子理论； （2）丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子理论； （3）在这个基础上，一门新的物理学分支量子力学建立起来了。
1.墨家的力学思想。 2.海王星和冥王星的发现说明了什么？ （牛顿力学体系理论具有惊人的预见力和巨大 的理论指导意义）
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
1.经典物理学的绝对化 2.物理学的新发现
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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？
阅读下列材料： 19世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射 线和原子被发现，另一方面扩展到整个宇宙。随着光学等学科的深入发 展，人们对在光速或接近光速运动状态下的物质的研究，也超出了经典 物理学的范围。物理学被称为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解 释的难题，其一就是以太的不存在。这使得经典物理学赖以建立的绝对 时空观受到了严峻的挑战。 请回答：
爱因斯坦提出相对论
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
1. 相对论的提出：
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。
爱因斯坦
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
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。
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
（二）量子理论中的微观世界
1.提出：
德国物理学家普朗克
普朗克首创量子论
普朗克
普朗克
普朗克是近代伟大的德国物理 学家，量子论的奠基人，1858年4月 23日生于基尔。1879年普朗克在慕 尼黑大学获得博士学位后，先后在 慕尼黑大学和基尔大学任教。1900 年，他在黑体辐射研究中引入能量 量子。
量子力学的产生和相对论的产生有什么共同点？这说明了什么？
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
1. 相对论的提出： 2.相对论的两个基本原理： 相对性原理和光速不变原理
如何理解相对论？
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
共同点：
从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的 研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。 但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学 陷入了危机，面临着挑战。 从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求 真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
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、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
（二）量子理论中的微观世界 （三）现代物理学兴起的意义
1.量子理论和相对论一起，共同构成了现代物理学的基础。 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，描绘了一个崭新的世界，大大开阔了人们的视野，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。 返回
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。
1.为力学学科确定了基本概念和基本定律，使力学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.把人们对机械运动的认识从运动学的水平提高到动力学的水平。 4.把对物体运动状态的描述从变化的结果提高到对变化过程的认识。