第25课 现代科学革命

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。
相对论解决了人们的宏观宇宙观，但怎样认 识微观世界的运动规律呢？
普朗克（1858—1947年）， 德国物理学家、哲学家， 量子理论的奠基人，1879 年在慕尼黑大学获得博士 学位后，先后在慕尼黑大 学和基尔大学任教授。 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。
在四、五岁时，爱因斯坦有一次卧病 在床，父亲送给他一个罗盘。当他发现 指南针总是指着固定的方向时，感到非 常惊奇，觉得一定有什么东西深深地隐 藏在这现象后面。他一连几天很高兴的 玩这罗盘，还纠缠着父亲和雅各布叔叔 问了一连串问题。尽管他连“磁”这个 词都说不好，但他却顽固地想要知道指 南针为什么能指南。这种深刻和持久的 印象，爱因斯坦直到六十七岁时还能鲜 明的回忆出来。
材料解析：
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”。
请回答：
① “牛顿时代”在物理学上指什么时代？ 经典力学体系建立的时代
② 有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉 完全被抹掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观 点？说出你的理由。
青年时期的爱因斯坦
思考中的晚年爱因斯坦
二、爱因斯坦与相对论
• 请阅读课文并找出：爱因斯坦相对论的提出过 程，主要内容，历史意义。
• 提出过程： • ①1905《论动体的电动力学》，狭义相对论 • ②1916，广义相对论 • 内容： • ①相对性原理：时间、空间、质量、运动是相对的， 可以转化。 • ②光速不变原理。 • 历史意义： • ①对物理学本身： • ②对人们的思维方式：
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。
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。
• 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。
三、量子理论中的微观世界
• 请阅读课文并找出：量子理论是谁在什 么样的情况下提出来的？
• 量子理论的基本内容？
• 量子理论的提出产生了哪些重要影响？
• 合作探究：量子理论和相对论的 提出标志着现代物理学的兴起， 其意义何在？量子理论和相对论 的提出有什么共同点？这说明了 什么？
• 意义：（略） • 共同点：（有着共同的历史背景）；都是科
第25课
现代科学革命
课程标准： 知道相对论、量子论的 主要观点，认识其意义。
温故知新：
• • • • • 请回顾：现代科学革命是从哪个领域开始的？ 经典物理学 请回顾：牛顿经典力学体系的基本内容是什么？ 牛顿三大定律，万有引力定律 请回顾：牛顿经典力学体系的历史地位及影响？
• （1）为力学学科确定了基本概念和基本定律，使力学
普朗克为人谦虚，作风严谨。在1918年4月德国 物理学会庆贺他60寿辰的纪念会上，普朗克致答词 说：“试想有一位矿工，他竭尽全力地进行贵重矿 石的勘探，有一次他找到了天然金矿脉，而且在进 一步研究中发现它是无价之宝，比先前可能设想的 还要贵重无数倍。假如不是他自己碰上这个宝藏， 那么无疑地，他的同事也会很快地、幸运地碰上它 的。”这当然是普朗克的谦虚。洛仑兹在评论普朗 克关于能量子这个大胆假设的时候所说的话，才道 出了问题的本质。他说：“我们一定不要忘记，这 样灵感观念的好运气，只有那些刻苦工作和深入思 考的人才能得到。”
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
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
材料二： 物理学的新发现：X射线、放射性和电子的 发现，这三大发现都无法用经典物理学来解释， 与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾，揭 示了经典物理学的局限性。 经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理 解的宏观世界，三大发现所揭示的却是人们没有 直接经验的微观现象。这就要求人们对物质的认 识要提高到一个新的层次，物理学要进行一场彻 底的变革。
自主探究：
• 牛顿的经典力学在19世纪末开始面 临严重的危机，危机的表现是什么？ 危机的影响是什么？
• ①19世纪人们把经典力学看作权威的理 论，认为一切自然现象可以由它来说明， 人们只需在细节上做些修正补充。 • ②物理学上出现一系列新发现无法用经 典物理学解释，使其面临危机和和挑战。
一、现代科学革命的历史背景