政史课件现代科学革命
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2、主要内容：
相对性原理和光速不变原理。
相对论的两个基本原理:
相对性原理和光速不变原理
狭义相对论和广义相对论统称相对论。 如何理解相对论？
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。
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。
“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
? （3）打破了经典物理学绝对Biblioteka Baidu的思维模式， 为人们 提供了辩证看待世界的途径。
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能力的人所 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。故有人把 牛顿称为 “近代科学之父 ”。
为什么牛顿被称为“近代科学之父”？
? 相对论构成了现代物理学的两大支柱之
一.那么,现代物理学的另一个支柱又是什 么呢?
量子理论是现代物理学的另一大支柱。
三、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（ 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。
? A．爱因斯坦的相对论 B．牛顿的经典力学
? C．达尔文的生物进化论 子理论
D．普朗克的量
? 解析： 本题主要考查学生的理解能力。爱因 斯坦的相对论是对牛顿的经典力学创新和发展。
? A．牛顿力学体系已经解决了包括宏观和微观 世界的一切问题
? B．牛顿力学体系被奉为物理学的圣经，作为 权威对科学的进一步发展产生阻碍作用
? C．经典物理学到 19世纪末已发展得比较完整， 包括了研究宏观物理和超高速物理学的各部门
? D．牛顿力学体系还没有从神学中解放出来
? 解析： 人们把以牛顿力学为代表的近代物理 学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都 可以用经典物理学来加以说明，实际上已经对 科学的进一步发展产生阻碍作用。
社会：
推动了生产力发展，根本上改变了人 们的物质生活。
四、现代物理学兴起的重大意义
构成
1.量子理论和相对论一起，共同构成了现代物理学 的基础。
弥补、改变
2.量子理论和相对论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。
物理、思维
3. 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。
(相对论和量子理论出现 的背景 )
二、爱因斯坦与相对论
1879年，阿伯 特·爱因斯坦
(Albert Einstein) 出生在德国西南部 古城乌耳姆的一个 犹太人家庭。父亲 是个电工设备店店 主。母亲是个有成 就的钢琴家。
音乐和物理伴随 爱因斯坦的一生
二、爱因斯坦与相对论
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 。
? 提示： 牛顿在数学和物理学方面都取得 了卓越成就，其中最辉煌的成就是建立了 经典物理学的体系，他还是微积分的创立 者之一。他的经典力学是经典物理学和天 文学的基础，也是现代工程力学以及与之 有关的工程技术的理论基础。
? 1．诗人亚历山大·波普赞颂道：“自然界和自 然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿去 吧，于是一切成为光明。”19世纪末，科学家 曾普遍认为物理学的主要框架已经一劳永逸地 构成了，以后需要做的就是把小数点后面的数 字再推进一位。这反映出( )
加热到不同温度的物体发出不同颜色的光
2、背景：
?1900年，普朗克为了克服经典物理学对热辐射现 象解释上的困难，量子假说。
量子论的发展
过程： 普朗原子的量克的量子假说； 玻提出尔子理论； ?爱因斯坦提出光的量子理论 研究微观粒子运动规律的量子力学建立 起来了
量子论的意义
地位：
20世纪最深刻最有成就的科学理论之 一，对微观世界认识有了革命性的进 步。
现代科学革命
? 知道相对论、量子论的主要内容，认识其 意义。
1.掌握经典力学的危机、相对论和量子理 论的提出 2.理解相对论和量子论是构成现代物理学 的基础，开辟了现代科学技术的新局面
一、经典物理学的危机
1、17—19世纪牛顿经典 力学日趋__完__善__、__成_熟__。 2、 19世纪末以牛顿力学为 基础的经典物理学无法解释 _物_理__学_的__新__发_现___而陷入危机
? 答案： B
? 1．相对论的提出是否完全否定了牛顿力学？
? 精讲： 没有。牛顿力学和相对论说的都是宏 观上的运动。牛顿力学体系概括了物质机械运 动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前 提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才 能适用。在牛顿力学中，运动是绝对的； 20世 纪初爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对 时空论，指出了时间和空间的辩证关系，即时 间和空间不是绝对不变的，而是随着物质运动 速度变化而变化，速度、时间是相对的。相对 论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在
能力提升
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。
? 1．1921年3月上海《时事新报》刊登了一篇驻 德国作者的特约稿，评论“爱因斯坦的革命事 业，比之昔日的德国路德之宗教革命，其影响 还要重大，这位先生把旧科学的概念一齐推翻” 材料中“旧科学的概念”是指( )
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！”
? 3、相对论的意义： （1）物理学最伟大的革命
? （2）解决了经典物理学的危机， 创造了一个全新的 物理学世界，极大地扩展了物理学的应用的领域。
相对性原理和光速不变原理。
相对论的两个基本原理:
相对性原理和光速不变原理
狭义相对论和广义相对论统称相对论。 如何理解相对论？
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。
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。
“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
? （3）打破了经典物理学绝对Biblioteka Baidu的思维模式， 为人们 提供了辩证看待世界的途径。
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能力的人所 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。故有人把 牛顿称为 “近代科学之父 ”。
为什么牛顿被称为“近代科学之父”？
? 相对论构成了现代物理学的两大支柱之
一.那么,现代物理学的另一个支柱又是什 么呢?
量子理论是现代物理学的另一大支柱。
三、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（ 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。
? A．爱因斯坦的相对论 B．牛顿的经典力学
? C．达尔文的生物进化论 子理论
D．普朗克的量
? 解析： 本题主要考查学生的理解能力。爱因 斯坦的相对论是对牛顿的经典力学创新和发展。
? A．牛顿力学体系已经解决了包括宏观和微观 世界的一切问题
? B．牛顿力学体系被奉为物理学的圣经，作为 权威对科学的进一步发展产生阻碍作用
? C．经典物理学到 19世纪末已发展得比较完整， 包括了研究宏观物理和超高速物理学的各部门
? D．牛顿力学体系还没有从神学中解放出来
? 解析： 人们把以牛顿力学为代表的近代物理 学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都 可以用经典物理学来加以说明，实际上已经对 科学的进一步发展产生阻碍作用。
社会：
推动了生产力发展，根本上改变了人 们的物质生活。
四、现代物理学兴起的重大意义
构成
1.量子理论和相对论一起，共同构成了现代物理学 的基础。
弥补、改变
2.量子理论和相对论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。
物理、思维
3. 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。
(相对论和量子理论出现 的背景 )
二、爱因斯坦与相对论
1879年，阿伯 特·爱因斯坦
(Albert Einstein) 出生在德国西南部 古城乌耳姆的一个 犹太人家庭。父亲 是个电工设备店店 主。母亲是个有成 就的钢琴家。
音乐和物理伴随 爱因斯坦的一生
二、爱因斯坦与相对论
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 。
? 提示： 牛顿在数学和物理学方面都取得 了卓越成就，其中最辉煌的成就是建立了 经典物理学的体系，他还是微积分的创立 者之一。他的经典力学是经典物理学和天 文学的基础，也是现代工程力学以及与之 有关的工程技术的理论基础。
? 1．诗人亚历山大·波普赞颂道：“自然界和自 然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿去 吧，于是一切成为光明。”19世纪末，科学家 曾普遍认为物理学的主要框架已经一劳永逸地 构成了，以后需要做的就是把小数点后面的数 字再推进一位。这反映出( )
加热到不同温度的物体发出不同颜色的光
2、背景：
?1900年，普朗克为了克服经典物理学对热辐射现 象解释上的困难，量子假说。
量子论的发展
过程： 普朗原子的量克的量子假说； 玻提出尔子理论； ?爱因斯坦提出光的量子理论 研究微观粒子运动规律的量子力学建立 起来了
量子论的意义
地位：
20世纪最深刻最有成就的科学理论之 一，对微观世界认识有了革命性的进 步。
现代科学革命
? 知道相对论、量子论的主要内容，认识其 意义。
1.掌握经典力学的危机、相对论和量子理 论的提出 2.理解相对论和量子论是构成现代物理学 的基础，开辟了现代科学技术的新局面
一、经典物理学的危机
1、17—19世纪牛顿经典 力学日趋__完__善__、__成_熟__。 2、 19世纪末以牛顿力学为 基础的经典物理学无法解释 _物_理__学_的__新__发_现___而陷入危机
? 答案： B
? 1．相对论的提出是否完全否定了牛顿力学？
? 精讲： 没有。牛顿力学和相对论说的都是宏 观上的运动。牛顿力学体系概括了物质机械运 动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前 提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才 能适用。在牛顿力学中，运动是绝对的； 20世 纪初爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对 时空论，指出了时间和空间的辩证关系，即时 间和空间不是绝对不变的，而是随着物质运动 速度变化而变化，速度、时间是相对的。相对 论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在
能力提升
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。
? 1．1921年3月上海《时事新报》刊登了一篇驻 德国作者的特约稿，评论“爱因斯坦的革命事 业，比之昔日的德国路德之宗教革命，其影响 还要重大，这位先生把旧科学的概念一齐推翻” 材料中“旧科学的概念”是指( )
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！”
? 3、相对论的意义： （1）物理学最伟大的革命
? （2）解决了经典物理学的危机， 创造了一个全新的 物理学世界，极大地扩展了物理学的应用的领域。