2018年高中歷史 第五單元 近現(xiàn)代中國(guó)的先進(jìn)思想 第25課 現(xiàn)代科學(xué)革命課件2 岳麓版必修3.ppt

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1、第25課,現(xiàn)代科學(xué)革命,課標(biāo):知道相對(duì)論和量子理論的主要內(nèi)容,認(rèn)識(shí)其意義。,一,,經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),一段對(duì)話普朗克:“老師,我準(zhǔn)備把我的一生都獻(xiàn)給物理學(xué)!” 老師:“年輕人,物理學(xué)是一門(mén)已經(jīng)完成了的學(xué)科,不會(huì)再有多大的發(fā)展,把一生都獻(xiàn)給這門(mén)學(xué)科,太可惜了!”,1.17-19C,牛頓經(jīng)典力學(xué)日臻完善,一,,經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),到19世末,經(jīng)典物理學(xué)對(duì)宏觀和微觀兩個(gè)方面出現(xiàn)的一系列新問(wèn)題已無(wú)法作出解釋,經(jīng)典物理學(xué)出現(xiàn)了危機(jī),科學(xué)家們把經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)形象的比喻為“晴空上漂浮著兩朵烏云”,一朵與宏觀世界里光的速度有關(guān),一朵與微觀世界里的熱體輻射有關(guān)。,2.19C末,經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋新發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)危機(jī),

2、二,,愛(ài)因斯坦與相對(duì)論,20世紀(jì)最后一期的時(shí)代周刊中,評(píng)選出了一位“世紀(jì)人物”。時(shí)代周刊稱他為“天才、政治難民、人道主義者、原子和宇宙迷的開(kāi)啟者”“以最偉大的思想和無(wú)與倫比的形象獨(dú)占鰲頭”。 愛(ài)因斯坦(1879-1955),美籍德裔猶太人,現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者和奠基人,1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。,1979年,聯(lián)合國(guó)教科文組織在愛(ài)因斯坦誕生100周年發(fā)行一枚紀(jì)念章。紀(jì)念章的正面是愛(ài)因斯坦的晚年頭像,背面是愛(ài)因斯坦對(duì)物理學(xué)做出重大貢獻(xiàn)的三個(gè)數(shù)學(xué)公式。,二,,愛(ài)因斯坦與相對(duì)論,愛(ài)因斯坦: 1905狹義相對(duì)論 1916廣義相對(duì)論,基本原理: 相對(duì)性原理 光速不變?cè)?相對(duì)性原理:時(shí)間、空間、運(yùn)動(dòng)、質(zhì)量

3、不是絕對(duì)的,而是相對(duì)的,可以相互轉(zhuǎn)化。 光速不變?cè)恚汗獾膫鞑ニ俣仍谌魏螚l件下都是不變的。,,,,,,,,,,北極:,赤道:,,,當(dāng)速度接近光速時(shí),當(dāng)速度達(dá)到光速時(shí):,質(zhì)量(重量)增加,時(shí)間變慢鐘慢效應(yīng),長(zhǎng)度變短尺縮效應(yīng),鐘表不走了時(shí)間停止了,,,佯謬問(wèn)題,時(shí)鐘雙生子佯謬:相對(duì)論誕生后,曾經(jīng)有一個(gè)令人極感興趣的疑難問(wèn)題雙生子佯謬。一對(duì)雙生子甲和乙,乙在地球上,甲乘火箭去做星際旅行,經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)歲月返回地球。愛(ài)因斯坦由相對(duì)論斷言,二人經(jīng)歷的時(shí)間不同,重逢時(shí)甲將比乙年輕。比如在這一對(duì)孿生兄弟20歲時(shí),甲乘飛船作太空飛行,甲認(rèn)為飛行時(shí)間只有一年,在其返回地面時(shí),甲只有21歲,但他卻發(fā)現(xiàn)乙卻已成了90多歲

4、的老人了,亦即乙比甲年老了許多。,二,,愛(ài)因斯坦與相對(duì)論,有一次,群眾包圍了從德國(guó)移居美國(guó)的科學(xué)家愛(ài)因斯坦的住宅,要他用“最簡(jiǎn)單的話”解釋清楚他的“相對(duì)論”。當(dāng)時(shí),據(jù)說(shuō)全世界只有幾個(gè)高明的科學(xué)家看得懂他關(guān)于“相對(duì)論”的著作。 愛(ài)因斯坦走出住宅,對(duì)大家說(shuō):“比方這么說(shuō)你同你最親的人坐在火爐邊,一個(gè)鐘頭過(guò)去了,你覺(jué)得好像只過(guò)了5分鐘!反過(guò)來(lái),你一個(gè)人孤孤單單地坐在熱氣逼人的火爐邊,只過(guò)了5分鐘,但你卻像坐了一個(gè)小時(shí)。唔,這就是相對(duì)論!”,愛(ài)因斯坦指出物體使周圍空間、時(shí)間彎曲,在物體具有很大的相對(duì)質(zhì)量(例如一顆恒星)時(shí),這種彎曲可使從它旁邊經(jīng)過(guò)的任何其它事物,即使是光線,改變路徑。,,時(shí)空可以不是

5、平坦的,而是彎曲的。足夠的質(zhì)量能改變和扭曲時(shí)空。,廣島原子彈后橫尸遍野,1939年8月2日,愛(ài)因斯坦出于對(duì)人類命運(yùn)的極大關(guān)注,寫(xiě)信給羅斯??偨y(tǒng)建議美國(guó)務(wù)必?fù)屧诜ㄎ魉沟聡?guó)之前制造出原子彈; 后來(lái),當(dāng)原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來(lái)后,愛(ài)因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中,自認(rèn)一生最大錯(cuò)誤就是建議研制原子彈。他痛心地說(shuō),“早知如此,我寧可當(dāng)個(gè)修表匠!”愛(ài)因斯坦就核武器問(wèn)題的懊悔,代表了人類良知的高度,是人類良心發(fā)出的最強(qiáng)音。,愛(ài)因斯坦告訴我們:一個(gè)人不聰明并不可怕,可怕的是自己先泄氣。只要你肯為你的目標(biāo)付出艱辛的勞動(dòng),并配合正確的方法,就一定會(huì)得到成功女神的酬勞。許多在事業(yè)上有成就的人,在童年時(shí)代、少

6、年時(shí)代并不一定能畢露鋒芒,相反,他們非常平凡,甚至顯出遲鈍、愚笨的樣子,常常被周圍的人嘲笑、譏諷。如果因?yàn)樽约罕烤突倚膯蕷?,不再努力,那不是將自己潛在的才華、能力都扼殺在搖籃中了嗎?,“中國(guó)人受人注意的是他們的勤勞以及對(duì)生活方式、兒童福利要求的低微。他們比印度人更樂(lè)觀,更天真。他們大多數(shù)負(fù)擔(dān)沉重:男男女女為每日5分錢的工資天天在敲石子。他們似乎駑鈍得不理解自己命運(yùn)的可怕?!? 在他看來(lái)這是“一幅悲慘的圖像”,所以他認(rèn)為,1919年中國(guó)爆發(fā)的“五四”運(yùn)動(dòng)是“完全可以理解的”。愛(ài)因斯坦還將中國(guó)和西方的文化發(fā)展作了比較,揭示了兩種文化在思維方式上的差異,充分表達(dá)了他對(duì)中國(guó)文明成就的贊嘆。此外,“推之

7、中國(guó)青年,敢信將來(lái)對(duì)于科學(xué)界定有偉大貢獻(xiàn)”這是當(dāng)年愛(ài)因斯坦上海之行的期望。,二,,愛(ài)因斯坦與相對(duì)論,愛(ài)因斯坦: 1905狹義相對(duì)論 1916廣義相對(duì)論,基本原理: 相對(duì)性原理 光速不變?cè)?P107 物理學(xué)最偉大的革命 解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī) 打破經(jīng)典物理學(xué)絕對(duì)化的思維模式(辯證看待世界),在艾薩克牛頓墓志銘中,英國(guó)詩(shī)人亞歷山大蒲伯寫(xiě)道: “大自然和自然定律都在黑暗中躲藏 上帝說(shuō),讓牛頓問(wèn)世!于是一切大白于天光?!?英國(guó)現(xiàn)代派詩(shī)人斯奎爾( J.CSquire 18841958)在其諷刺詩(shī)體集中對(duì)蒲伯的上述兩句詩(shī)做出了回應(yīng): “此情形并未能持久:魔鬼喝道“嗬! 讓愛(ài)因斯坦問(wèn)世!”世界又變

8、得難以捉摸?!?三,,量子理論中的微觀世界,愛(ài)因斯坦: 1905狹義相對(duì)論 1916廣義相對(duì)論,基本原理: 相對(duì)性原理 光速不變?cè)?P107 物理學(xué)最偉大的革命 解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī) 打破經(jīng)典物理學(xué)絕對(duì)化的思維模式(辯證看待世界),提出: 1900,普朗克量子假說(shuō) 發(fā)展: 愛(ài)因斯坦光的量子理論 玻爾原子的量子理論,,量子力學(xué),加熱到不同溫度的物體發(fā)出不同顏色的光,科學(xué)家們?yōu)榱丝偨Y(jié)熱輻射規(guī)律,推導(dǎo)出兩個(gè)公式。但這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果總是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符合。 1900年,為了解決熱輻射理論上的疑點(diǎn),德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子假說(shuō):輻射像物質(zhì)一樣,是由具有能量的基本單位量子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,三,,量

9、子理論中的微觀世界,愛(ài)因斯坦: 1905狹義相對(duì)論 1916廣義相對(duì)論,基本原理: 相對(duì)性原理 光速不變?cè)?P107 物理學(xué)最偉大的革命 解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī) 打破經(jīng)典物理學(xué)絕對(duì)化的思維模式(辯證看待世界),提出: 1900,普朗克量子假說(shuō) 發(fā)展: 愛(ài)因斯坦光的量子理論 玻爾原子的量子理論,,量子力學(xué),P108 20C最深刻、最有成就的科學(xué)理論之一 帶來(lái)技術(shù)創(chuàng)新(半導(dǎo)體、激光器等) 推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展,改變?nèi)祟愇镔|(zhì)生活,1.現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)和兩大支柱是 ( ) 牛頓力學(xué) 相對(duì)論 量子論 分子論 A. B. C. D. 2.打破了經(jīng)典物理學(xué)的絕對(duì)化思維,為人們提供了辨證地看待世界的途徑的成就是

10、A.相對(duì)論 B.量子理論 C.量子假說(shuō) D.萬(wàn)有引力定律,課堂練習(xí),D,A,3.相對(duì)論的主要內(nèi)容不包括 A 時(shí)間和空間隨著物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)而變化 B 時(shí)間和空間是不變的 C 物質(zhì)的質(zhì)量隨著運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化 D 質(zhì)量和能量是可以互相轉(zhuǎn)化的 4.下列成就中使人類對(duì)微觀世界的基本認(rèn)識(shí)有了革命性進(jìn)步的是 A 相對(duì)論 B 牛頓力學(xué) C 經(jīng)典物理學(xué) D 量子論,B,D,現(xiàn)代科學(xué)革命,背景:,內(nèi)容 (兩大支柱),相對(duì)論,量子論,狹義相對(duì)論與廣義相對(duì)論;相對(duì)性原理與光速不變?cè)?意義:,普朗克的量子假說(shuō),愛(ài)因斯坦的光的量子理論;玻爾的原子,意義:,影響:,歷程:,內(nèi)容:,構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ), 改變了人們看世界的角度和方式, 對(duì)人類的思維產(chǎn)生了影響。,經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī),,,,,

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