1、第第25課現代科學革命課現代科學革命第六單元第六單元 現代世界的科技與文化現代世界的科技與文化課程標準課程標準學習目標學習目標知道相對論、量子論知道相對論、量子論的主要內容，認識其的主要內容，認識其意義。意義。了解相對論和量子論的基本內容，認識其了解相對論和量子論的基本內容，認識其對現代物理學發展的重大意義。對現代物理學發展的重大意義。第六單元第六單元 現代世界的科技與文化現代世界的科技與文化一、經典物理學的危機一、經典物理學的危機1經典物理學的成就經典物理學的成就(1)在經典力學的基礎上，在經典力學的基礎上，19世紀物理學領域取得了長足的進世紀物理學領域取得了長足的進步。步。(2)人們把以人

2、們把以_為代表的經典物理學看做絕對權為代表的經典物理學看做絕對權威的理論。威的理論。2經典物理學的危機：經典物理學的危機：19世紀末，一系列新的發現，無法用世紀末，一系列新的發現，無法用_來解釋，這使得經典物理學陷入了危機，面來解釋，這使得經典物理學陷入了危機，面臨著挑戰。臨著挑戰。牛頓力學牛頓力學經典物理學經典物理學二、愛因斯坦與相對論二、愛因斯坦與相對論1提出提出(1)1905年，愛因斯坦發表年，愛因斯坦發表論動體的電動力學論動體的電動力學一文，完整一文，完整地提出了地提出了_。(2)1916年，愛因斯坦又建立了廣義相對論。年，愛因斯坦又建立了廣義相對論。2 內 容 ： 內 容 ： 相 對

3、 論 的 兩 個 基 本 原 理 是 相 對 性 原 理 和相 對 論 的 兩 個 基 本 原 理 是 相 對 性 原 理 和_原理。時間和空間都是物質存在的形式，時原理。時間和空間都是物質存在的形式，時間、空間、運動、質量不是絕對不變的，而是相對的，可以間、空間、運動、質量不是絕對不變的，而是相對的，可以_。狹義相對論狹義相對論光速不變光速不變互相轉化互相轉化辯證辯證普朗克普朗克玻爾玻爾微觀世界微觀世界技術創新技術創新現代物理學現代物理學(1)據所學知識分析史料一為什么說相對論是據所學知識分析史料一為什么說相對論是“人類思想史上人類思想史上最偉大的成就之一最偉大的成就之一”。“相對論始終沒有

4、獲諾貝爾獎相對論始終沒有獲諾貝爾獎”說明說明了什么問題？了什么問題？提示：提示：原因：相對論否定了經典力學的絕對時空觀原因：相對論否定了經典力學的絕對時空觀，深刻揭深刻揭示了時間和空間的本質屬性示了時間和空間的本質屬性，提出了全新的時空觀、運動觀提出了全新的時空觀、運動觀和物質觀；發展了牛頓力學和物質觀；發展了牛頓力學，將其概括在相對論力學之中將其概括在相對論力學之中，將物理學發展到一個新的高度。將物理學發展到一個新的高度。說明的問題：相對論超出了人們的日常思維、經驗和感受說明的問題：相對論超出了人們的日常思維、經驗和感受，很難被人們理解和接受。很難被人們理解和接受。(2)據史料二回答，愛因斯

5、坦這一研究的理論基礎是什么？他據史料二回答，愛因斯坦這一研究的理論基礎是什么？他在這一方面有何貢獻？在這一方面有何貢獻？提示：提示：理論基礎：普朗克于理論基礎：普朗克于1900年提出的量子假說年提出的量子假說，量子論量子論宣告誕生。貢獻：用量子理論成功解釋了光電效應。宣告誕生。貢獻：用量子理論成功解釋了光電效應。量子理論和相對論的共同點及說明的道理量子理論和相對論的共同點及說明的道理(1)共同點：從產生的背景看，共同點：從產生的背景看，19世紀末，物理學得到了極大世紀末，物理學得到了極大發展，物理學的研究一方面深入到物質內部的微觀世界，另發展，物理學的研究一方面深入到物質內部的微觀世界，另一方

6、面擴展到整個宇宙；但是，一系列新發現無法用經典物一方面擴展到整個宇宙；但是，一系列新發現無法用經典物理學來解釋，使經典物理學陷入了危機，面臨著挑戰。從產理學來解釋，使經典物理學陷入了危機，面臨著挑戰。從產生的過程看，都是科學大師們敢于向權威挑戰，追求真理的生的過程看，都是科學大師們敢于向權威挑戰，追求真理的結果；結果；都經歷了一個產生、發展和完善的過程，如相對論經歷了由都經歷了一個產生、發展和完善的過程，如相對論經歷了由狹義相對論到廣義相對論的發展，量子理論則經歷了量子假狹義相對論到廣義相對論的發展，量子理論則經歷了量子假說、光的量子理論、原子的量子理論、量子力學的發展過說、光的量子理論、原子

7、的量子理論、量子力學的發展過程。程。(2)說明的道理：科學的發展以前人的成果為基礎，又在不斷說明的道理：科學的發展以前人的成果為基礎，又在不斷地超越前人，挑戰未知世界。地超越前人，挑戰未知世界。經典力學、量子論和相對論之間的關系經典力學、量子論和相對論之間的關系1牛頓經典力學的創立改變了自古以來人們的認識論和方法牛頓經典力學的創立改變了自古以來人們的認識論和方法論，為相對論的提出奠定了基礎。論，為相對論的提出奠定了基礎。2量子論和相對論的提出，彌補了經典力學在認識微觀世界量子論和相對論的提出，彌補了經典力學在認識微觀世界和宏觀世界方面的不足。相對論反映的是物體高速運動的客和宏觀世界方面的不足。相對論反映的是物體高速運動的客觀規律，而量子論則是研究微觀世界粒子運動規律的科學。觀規律，而量子論則是研究微觀世界粒子運動規律的科學。量子論和相對論一起，構成了現代物理學的基本理論框架，量子論和相對論一起，構成了現代物理學的基本理論框架，開闊了人們的視野，改變了人們認識世界的角度和方式。開闊了人們的視野，改變了人們認識世界的角度和方式。3相對論是對牛頓力學的繼承和發展，否定了牛頓力學的絕相對論是對牛頓力學的繼承和發展，