《2013岳麓版必修3《科学革命》课件2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013岳麓版必修3《科学革命》课件2（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、牛顿爱因斯坦普朗克课标要求：知道相对论、量子论的主要内容认识其意义。 牛顿经典力学的创立近代科学形成的标志1、牛顿的主要成就（数学和物理学） （1）数学：微积分的创立。 （2）物理学：总结出 和 （惯性定律、加速度的比例定律、作用与反作用定律） （3）代表作： 年， 建立起一个完整的力学理论体系。实现了物理学史上的 第一次大飞跃。 2、牛顿经典力学的影响万有引力定律牛顿力学三定律1687自然哲学的数学原理有助于人类解释与预见物理现象，是经典物理学和天文学的基础 ，标志人类科学时代的开始。（自然科学角度，实现了自然科学的 第一次理论性大综合） 牛顿力学和热学引发第一次工业革命（生产力和社会发展角
2、度） 为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度）知识回顾：一、背景： 经典物理学的辉煌与危机。第25课 现代科学革命1、辉煌：2、危机：日趋完善和成熟、被看作绝对权威的理论。经典物理学无法解释新问题、新发现。晴空上漂浮着两朵乌云 一朵乌云与宏观世界里光的速度有关，一朵与微观世界里的热体辐射有关。 二、爱因斯坦与相对论生平简介爱因斯坦（Albert Einstein，1879- 1955）， 1879年生于德国，是举世 闻名科学家，现代物理学的开创者和 奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎 士工业大学，1909年开始在大学任教 ，1914年任威廉皇家物理研究所所长 兼柏林大学教授。 193
3、3年受希特勒迫 害离开德国移居美国, 爱因斯坦在物理 学的许多领域都有贡献，比如建立狭 义相对论并推广为广义相对论、提出 光的量子概念，并以量子理论解释光 电效应、辐射过程、固体比热等。 1921年获诺贝尔物理学奖。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。2、主要内容：相对性原理和光速不变原理。如何理解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。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
4、认为光的传播速度在任何条件下都是 不变的。这就提醒人们甚至要敢于怀疑常识，勇于创新， 因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律 都有可能是不科学的。问题探究 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。这说明了一个什么问题? 可以给我们什么启发?3、相对论的意义：
5、（1）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；也使 人们对自然规律的探索从普通世界深入到广阔的宏观 宇宙空间。 （2）打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提 供了辩证看待世界的途径。牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系1 牛顿力学体系概括了物体宏观运动的规律，这 些定律有一个不容忽视的前提，即物体在低速运 动的情况下这些定律才适用。2 爱因斯坦的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， 并提出质量能量公式，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。3
6、相对论发展了牛顿力学，牛顿力学只是相对 论在低速运动状态下的一个特例。牛顿力学是整 个力学的基础，牛顿所创造的力学概念至今仍是 物理学的重要思想。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（18581947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。
7、 量子假说最先由德国物理学家普朗克于1900年提出。 他认为，物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可 再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式地变化的。随后英国物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子论 用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的原子核和带 负电的电子组成。电子在不同轨道上围绕着原子核运动， 当电子从外层轨道跳到内层轨道时就放出相应波长的电磁 波。玻尔在此基础上创立了原子结构的理论。爱因斯坦利用原子论成功地解释了光电效应出现的现 象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，使人 们对微观世界的认识有了革命性进步。 带来了许多划时代的核技术创新
8、，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、意义：2、主要内容：普朗克提出的量子假说、爱因斯坦提出光 的量子理论、玻尔提出原子的量子理论。量子论和相对论是现代物理学的两 大支柱。 想一想:量子理论和相对论的提出 有什么共同点?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。 想一想 爱因斯坦根据相对论的观
9、点提出质能转换理论后， 曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快 战胜法西斯国家。1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下 两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同 样令全世界震惊。爱因斯坦为此非常懊悔。从这件事中，我们能得 到什么启发？我们应如何对待科学的发展？ 科学理论对科学技术的发展有巨大的推动作用，但科 学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力 水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。四、现代物理学兴起的意义1、量子理论和相对论共同构成现代物理学的基 础2、量子理论和相对论弥补经典物理学的不足 改变了人们看世界的角度和方式3、量子理
10、论和相对论不仅对物理学本身， 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1、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2、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3、有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会
11、，他们 都受到了热烈的欢迎，卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大 家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们 都不理解你。”这句话是指：A、绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B、相对论有悖与人们的日常生活经验C、人们更崇拜卓别林 D、伟大的科学家不如知名艺术家4、从经典力学到相对论的发展，说明： 许多科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现 人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的 人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 科学的发展是无止境的A、 B、 C、 D、5、1945年美国向日本的广岛和长崎投下原子弹，平民伤 亡惨重。爱因斯坦认为“人类打开了这个潘多拉魔匣”打开 这个“潘多拉魔匣”的
12、钥匙是： A、牛顿经典力学 B、相对论 C、进化论 D、网络信息技术阅读宇宙发现巨大“轴线”“相对论”可能 遭颠覆据俄罗斯媒体2006年2月3日报道，美国“宇宙微波背景辐射探测 器”日前传回的最新数据在世界科学界引起了巨大震动，有可能颠覆 现有的部分基础性理论。 在测量宇宙中各个不同区域背景辐射温度的 过程中，“宇宙微波背景辐射探测器”意外地发现，在辽阔的宇宙空间 中居然存在着一条贯穿整个宇宙的奇特“轴线”。目前，科学家们正在 着手构建该“轴线”的空间模型。 专家们指出，新近发现的这条“轴线”将会动摇当今所有有关宇宙诞 生和演化过程的理论，这其中也爱因斯坦的“相对论”。 根据爱因斯坦 提出的“
13、相对论”，空间和时间的分布在“大爆炸”发生后便一直是非常 混乱的，而宇宙本身从总体上看应是非常均匀的并且存在着向各个方 向扩展的趋势。 但是，美国“宇宙微波背景辐射探测器”传回的最新数据却从根本上 否定了这一著名的假设。据专家们介绍，测量结果显示，宇宙背景辐 射温度的分布并不是混乱无章的，它们所处的位置都相当确定，或者 说是“有计划的”。 科学家们宣称，在宇宙中似乎存在着一条巨大的轴线，而整个宇 宙都环绕在它的周围。 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。
