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1、第第25课现代科学革命课现代科学革命第六第六单元单元 现代世界的科技与文化现代世界的科技与文化课程标准课程标准学习目标学习目标知道相对论、量子论的主要知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。内容，认识其意义。了解相对论和量子论的基本内容，认识其对现代物理学了解相对论和量子论的基本内容，认识其对现代物理学发展的重大意义。发展的重大意义。第六第六单元单元 现代世界的科技与文化现代世界的科技与文化一、经典物理学的危机一、经典物理学的危机1经典物理学的成就经典物理学的成就(1)在在经经典典力力学学的的基基础础上上，19世世纪纪物物理理学学领领域域取取得得了了长长足足的的进步。进步。(2)人人们们把把
2、以以_为为代代表表的的经经典典物物理理学学看看做做绝绝对权威的理论。对权威的理论。2经经典典物物理理学学的的危危机机：19世世纪纪末末，一一系系列列新新的的发发现现，无无法法用用_来来解解释释，这这使使得得经经典典物物理理学学陷陷入入了了危机，面临着挑战。危机，面临着挑战。牛顿力学牛顿力学经典物理学经典物理学二、爱因斯坦与相对论二、爱因斯坦与相对论1提出提出(1)1905年年，爱爱因因斯斯坦坦发发表表论论动动体体的的电电动动力力学学一一文文，完完整地提出了整地提出了_。(2)1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论。年，爱因斯坦又建立了广义相对论。2内内容容：相相对对论论的的两两个个基基本本原原
3、理理是是相相对对性性原原理理和和_原原理理。时时间间和和空空间间都都是是物物质质存存在在的的形形式式，时时间间、空空间间、运运动动、质质量量不不是是绝绝对对不不变变的的，而而是是相相对对的的，可以可以_。狭义相对论狭义相对论光速不变光速不变互相转化互相转化辩证辩证普朗克普朗克玻尔玻尔微观世界微观世界技术创新技术创新现代物理学现代物理学(1)据据所所学学知知识识分分析析史史料料一一为为什什么么说说相相对对论论是是“人人类类思思想想史史上上最最伟伟大大的的成成就就之之一一”。“相相对对论论始始终终没没有有获获诺诺贝贝尔尔奖奖”说明了什么问题？说明了什么问题？提提示示：原原因因：相相对对论论否否定定
4、了了经经典典力力学学的的绝绝对对时时空空观观，深深刻刻揭揭示示了了时时间间和和空空间间的的本本质质属属性性，提提出出了了全全新新的的时时空空观观、运运动动观观和和物物质质观观；发发展展了了牛牛顿顿力力学学，将将其其概概括括在在相相对对论论力力学学之中之中，将物理学发展到一个新的高度。将物理学发展到一个新的高度。说说明明的的问问题题：相相对对论论超超出出了了人人们们的的日日常常思思维维、经经验验和和感感受受，很难被人们理解和接受。很难被人们理解和接受。(2)据据史史料料二二回回答答，爱爱因因斯斯坦坦这这一一研研究究的的理理论论基基础础是是什什么么？他在这一方面有何贡献？他在这一方面有何贡献？提提
5、示示：理理论论基基础础：普普朗朗克克于于1900年年提提出出的的量量子子假假说说，量量子子论宣告诞生。贡献：用量子理论成功解释了光电效应。论宣告诞生。贡献：用量子理论成功解释了光电效应。量子理论和相对论的共同点及说明的道理量子理论和相对论的共同点及说明的道理(1)共同点：从产生的背景看，共同点：从产生的背景看，19世纪末，物理学得到了极世纪末，物理学得到了极大发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，大发展，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，一系列新发现无法用经另一方面扩展到整个宇宙；但是，一系列新发现无法用经典物理学来解释，使经典物理学陷入了危
6、机，面临着挑战。典物理学来解释，使经典物理学陷入了危机，面临着挑战。从产生的过程看，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求从产生的过程看，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果；真理的结果；都都经经历历了了一一个个产产生生、发发展展和和完完善善的的过过程程，如如相相对对论论经经历历了了由由狭狭义义相相对对论论到到广广义义相相对对论论的的发发展展，量量子子理理论论则则经经历历了了量量子子假假说说、光光的的量量子子理理论论、原原子子的的量量子子理理论论、量量子子力力学学的的发发展过程。展过程。(2)说说明明的的道道理理：科科学学的的发发展展以以前前人人的的成成果果为为基基础础，又又在在不不断地超
7、越前人，挑战未知世界。断地超越前人，挑战未知世界。经典力学、量子论和相对论之间的关系经典力学、量子论和相对论之间的关系1牛牛顿顿经经典典力力学学的的创创立立改改变变了了自自古古以以来来人人们们的的认认识识论论和和方方法论，为相对论的提出奠定了基础。法论，为相对论的提出奠定了基础。2量量子子论论和和相相对对论论的的提提出出，弥弥补补了了经经典典力力学学在在认认识识微微观观世世界界和和宏宏观观世世界界方方面面的的不不足足。相相对对论论反反映映的的是是物物体体高高速速运运动动的的客客观观规规律律，而而量量子子论论则则是是研研究究微微观观世世界界粒粒子子运运动动规规律律的的科科学学。量量子子论论和和相相对对论论一一起起，构构成成了了现现代代物物理理学学的的基基本本理理论论框框架架，开开阔阔了了人人们们的的视视野野，改改变变了了人人们们认认识识世世界界的的角角度度和方式。和方式。3相相对对论论是是对对牛牛顿顿力力学学的的继继承承和和发发展展，否否定定了了牛牛顿顿力力学学的的绝绝对对时时空空观观，但但并并非非全全盘盘否否定定。牛牛顿顿力力学学反反映映的的是是宏宏观观物物体体低低速速运运动动的的客客观观规规律律，是是相相对对论论的的一一种种特特例例，包包含含在在相相对论力学之中。对论力学之中。
