高中历史 第六单元 第25课 现代科学革命课件 岳麓版必修3.ppt

第六单元 现代世界的科技与文化 第25课现代科学革命 课标要求知道相对论 量子论的主要内容 认识其意义 1 经典物理学的成就 1 在经典力学的基础上 19世纪物理学领域取得了长足的进步 把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度 2 人们把以 为代表的经典物理学看做绝对权威的理论 预习导学梳理 知识 点拨 一 经典物理学的危机 牛顿力学 2 经典物理学的危机 1 19世纪末 物理学上出现的一系列新的发现 无法用 来解释 这使得经典物理学陷入了危机 面临着挑战 2 物理学面临危机的同时 也迎来了一场伟大的革命 经典物理学 二 爱因斯坦与相对论1 提出 20世纪初 爱因斯坦提出的 为物理学的发展带来了革命性的变化 爱因斯坦成为继牛顿之后最伟大的科学家 2 内容 和 时间 空间 运动 质量是相对的 可以互相转化 3 意义 相对论的提出是物理学领域最伟大的革命 相对性原理 光速不变原理 相对论 1 它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机 可以广泛地解释不同运动状态的物质 创立了一个全新的物理学世界 极大地扩展了物理学应用的领域 2 相对论也打破了经典物理学 的思维模式 为人们提供了辩证地看待世界的途径 温馨提示爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿的绝对时空观 并没有否定整个牛顿力学 牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例 绝对化 三 量子理论中微观世界1 诞生 1900年 提出了量子假说 2 发展 爱因斯坦提出了光的量子理论 丹麦物理学家玻尔提出了 3 影响 1 量子理论是20世纪最深刻 最有成就的科学理论之一 使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步 普朗克 原子的量子理论 2 量子力学对化学 生物学 医学 考古学 古生物学和地质学等科学领域都产生了重大影响 带来了许多划时代的技术创新 这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 4 近代物理学兴起的意义量子理论和相对论一起 构成了 的基础 弥补了经典物理学的不足 描绘了一个崭新的宏观宇宙世界和微观粒子世界 大大开阔了人们的视野 改变了人们看世界的角度和方式 它们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 现代物理学 课堂讲义理解 深化 探究 主题相对论 量子论的地位和异同 1 地位 1 相对论否定了经典力学的绝对时空观 从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观 深刻地揭示了时间和空间的本质属性 树立了新的时空观 运动观 物质观 推动物理学发展到一个新的高度 这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一 2 量子理论的形成标志着人类对客观规律的认识 开始从宏观世界深入到微观世界 同时 在量子论基础上发展起来的量子力学 极大地促进了原子物理 固体物理和原子核物理等科学的发展 3 相对论和量子理论弥补了经典物理学的不足 掀起了物理学的革命 构成了现代物理学的基本理论框架 成为现代物理学的两大支柱 2 异同 1 异 相对论以宏观世界为研究对象 量子论以微观粒子世界为研究对象 2 同 背景 都是在经典物理学陷入危机 面临挑战的情况下提出的 过程 刚开始都是作为假说 后来都得到精确的实验证明 地位 相对论与量子论共同构成现代物理学的基本理论框架 都是科学大师敢于向权威挑战 勇于追求真理的结果 探问题材料一有人认为相对论出现后 牛顿在历史上的光辉会完全被抹掉 而爱因斯坦却说 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 材料二科学家们为了总结热辐射规律 推导出两个公式 但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合 加热到不同温度的物体发出不同颜色的光 1 材料一中 你同意哪一种观点 请说出你的理由 答案同意爱因斯坦的观点 因为牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志 在欧洲启蒙思想宣扬科学 反对封建神学的运动中发挥了极大的作用 以牛顿力学为代表的经典物理学开创了一个崭新的科学时代 相对论是在经典物理学的基础上发展起来的 两者之间是继承与发展而不是相互排斥的关系 2 材料二中的情况说明了什么问题 是如何得到解决的 答案微观粒子的运动不能用经典物理学的原理说明 经典物理学存在局限性 面临着危机和挑战 1900年 德国物理学家普朗克提出量子假说 后来 爱因斯坦提出了光的量子理论 丹麦物理学家玻尔提出原子的量子理论 使人类对微观世界的基本认识取得了革命性的进步 教方法现代物理学的三个 二 两大背景 牛顿经典力学被权威化 经典物理学受到挑战 两大支柱 相对论和量子论 两个人物 爱因斯坦 普朗克 当堂检测巩固 应用 反馈 1 19世纪末 经典物理学陷入危机且面临的挑战有 物理学一系列新的发现与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾 物理学家们实验的结果证明 以太 不存在 爱因斯坦提出相对论 量子假说的提出A B C D 解析本题考查经典物理学面临的危机与挑战 结合所学知识可知 正确 都出现在20世纪 不符合19世纪末的要求 1 2 3 4 5 6 A 2 英国皇家学会会长汤姆逊说 爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一 也许就是最伟大的成就 他不是发现了一个孤岛 而是发现了新的科学思想的新大陆 对此理解不正确的是 A 爱因斯坦彻底否定了牛顿的经典物理学 带来了物理学领域的革命B 相对论的提出拓展了物理学应用的领域 提供了辩证地看待世界的途径 1 2 3 4 5 6 C 相对论解决了经典物理学遇到的难题 将人类的研究深入到高速运动和微观世界D 他不仅对物理学本身 对自然科学 而且对整个人类的思维都产生了巨大的影响解析爱因斯坦对牛顿的经典物理学是批判地继承 而非 彻底否定 故A项表述错误 答案A 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 3 电视连续剧 天仙配 有这样的情节 唐朝张百忍因孝道而升天成为玉皇大帝 而后他的年龄基本上是恒定的 七仙女亦然 永葆青春 假设此情景成立 其科学依据最有可能的是 A 相对论B 量子论C 经典力学D 进化论解析根据爱因斯坦的相对论 时间 空间 质量等都不是固定不变的 而是处在不断的变化中 A 1 2 3 4 5 6 4 爱因斯坦这样评价普朗克的发现 这一发现成为二十世纪物理学研究的基础 从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展 要是没有这一发现 那就不可能建立起分子 原子及支配它们变化的能量过程的有用理论 这一 发现 是 A 相对论B 经典力学C 进化论D 量子论解析1900年 普朗克提出量子论 D 5 把能量的变化看成是跳跃式的进行 成功地解释了经典理论无法解释的某些现象 打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念 这一理论的诞生主要由下列哪一问题引发 A 研究热辐射B 揭示时空本质属性C 解释光电效应D 预测未知行星方位 1 2 3 4 5 6 解析材料体现的是量子理论的相关研究 它是19世纪末科学家在研究热辐射问题的基础上进一步研究的结果 A项正确 B项体现的是相对论思想 C项是材料中现象进一步发展的结果 D项是牛顿经典力学的成就 B C D三项均不符合题干要求 答案A 1 2 3 4 5 6 6 阅读下列材料 回答问题 材料一19世纪末 正当物理学家们在庆贺 物理学大厦 落成之际 科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实 首先是世纪之交物理学的三大发现 电子 X射线和放射性现象 其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵 乌云 以太漂移 的 零结果 和黑体辐射的 紫外灾难 1 2 3 4 5 6 材料二20世纪初 爱因斯坦发表了具有划时代意义的论文 为物理学的发展做出了重要贡献 为纪念这一奇迹100周年 2004年6月10日 联合国大会召开第58次会议鼓掌通过了2005年为 国际物理学年 的决议 1 2 3 4 5 6 1 材料一中的 物理学大厦 指的是什么 它是在怎样的背景下落成的 2 20世纪初 物理学理论有什么新发展 其发展的原因是什么 3 物理学理论的新发展在当时有什么意义 解析本题主要考查了19世纪末20世纪初经典物理学向现代物理学过渡的背景 内容及意义 结合材料和所学知识回答即可 1 2 3 4 5 6 答案 1 经典物理学 背景 资本主义经济的发展 人文主义的兴起和发展极大地解放了人们的思想 自然科学从神学的束缚中解脱出来 2 新发展 由经典物理学发展到相对论 原因 科技革命的推动 经典物理学出现危机 科学理论有了重大突破 1 2 3 4 5 6 3 相对论的提出是物理学领域最伟大的革命 在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机 极大地扩展了物理学应用的领域 同时 相对论也打破了经典物理学绝对化的思维模式 为人们提供了辩证地看待世界的途径 1 2 3 4 5 6 教材问题解答 课中思考 教材P108 提示 1 要结合哲学原理来说明它们的共同点 相对论和量子理论的提出刚开始只是作为假说 是经典物理学在某些领域已经十分完善但在另外的领域却遭遇重重问题的情况下 作为一种解释提出的 但后来它们都得到精确结果的证明 并对修正经典物理学的不足和谬误之处起到了关键作用 成为现代物理学的两大支柱 2 这说明新事物的出现都是需要时间和过程的 人类的认识是一个不断前进的过程 是不断遭遇困惑和不断看清事实找寻真理的过程 此问题可以从哲学的多个方面解释 可以展开课堂讨论 鼓励学生畅所欲言 答案不求唯一 阅读与思考 教材P109 提示本题主要阐述日常经验和理论的关系 日常生活带给我们的经验是直观的 表面的 而物理学上的理论是必须经过精确的 理想的条件下的实验来证明的 理论可能和我们的日常生活相距甚远 但理论一旦应用于实际 便会由里到外改变我们的日常生活 直至我们的日常经验 很多理论在提出伊始 都因为和日常经验背道而驰而遭到质疑 但真理并不因为质疑而黯淡 真理由事实证明 可以在阐述抽象原理的时候 举出生活中的具体例子说明日常经验和理论之间的差距 解析与探究 教材P109 提示 1 爱因斯坦是基于他对于维护人类和平的热忱而做出上述举动的 也是正确的 2 启发 科学研究应该用于促进社会发展 保障人类和平等方面 科学对军事技术进步的推动作用巨大 有时能起到以暴制暴 从而换取和平的作用 科学研究的初衷 与其后的实际应用的效果之间可能会出现较大偏差等等 3 态度 科学发展的本身 是客观而不受任何利益集团左右的 我们应该以理性的态度来看待科学的发展 既要努力学习 进一步推动科学的发展 但同时也要控制科研成果的实际应用向着保障人类福祉的方向发展 本题属于开放性问题 应鼓励学生畅所欲言 答案不求唯一 自我测评 教材P109 提示 1 现代物理学的主要贡献是相对论和量子理论的提出 2 历史影响 现在 相对论已经融入到科学的各个领域 许多现代自然科学的学科 如天文学 光学 量子力学都是在相对论的基础上发展起来的 相对论与现代科学的联系是如此紧密 以至于任何人想打倒它 都需要做彻底推翻现今科学的所有物理定律 否定所有科学领域的尖端技术成果的准 备 量子理论的建立是人类认识史上的又一次飞跃 它使人们的认识深入到微观世界的领域 量子理论在解决原子领域的一系列重大问题中取得了很大成功 物理学在相对论和量子力学这两大基石上迅速建立起了现代物理学的大厦 从此 原子和分子物理学 核物理学 凝聚态物理学 低温物理学等边缘学科纷纷建立 形成了许多新的独立的体系