2016.11.25-第25课《现代科学革命》.pptVIP

牛顿 爱因斯坦 普朗克 学习目标 1、现代物理学的两大支柱理论——相对论、 量子论出现的历史背景； 2、相对论的提出、主要内容及意义； 3、 量子论的提出、主要内容及意义； 4、通过对相对论、量子论出现过程的学习，培养敢于怀疑、勇于创新的精神。 3.1西学东渐和维新变法思想 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＿＿＿＿ ＿ （包括在经典力学体系中） （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》 ①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） ②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命（生产力和社会发展角度） ③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础（哲学角度） 3.1西学东渐和维新变法思想 一、经典物理学的危机——晴空上漂浮着两朵乌云 （一）背景：19世纪，经典物理学的权威与危机并存 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。 2、危机： 19世纪末以牛顿力学为基础的经典物理学无法解释物理学的新发现而陷入危机。 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。 1、权威：17—19世纪牛顿经典力学日趋完善、成熟。 “晴空上漂浮着两朵乌云” 低速运动的物质 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，是举世闻名的德裔美国科学家，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。 1933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——散去宏观世界的乌云 如何理解相对论？ 相对性原理：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。 1905年《论动体的电动力学》 狭义相对论（1905年）和广义相对论（1916年） 时间、空间、运动、质量是相对的,可以相互转化。 则认为光的传播速度在任何条件下都是不变的。 （二）内容： （一）提出： 相对性原理: 光速不变原理: （二）意义： 对物理学：物理学领域最伟大的革命 对人类思维：辩证的看待世界 否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时空的相对性 爱因斯坦关于相对论的比喻： 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。” 这故事形象说明了时间和空间相对性。 爱因斯坦说，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。 请回答： ① “牛顿时代”在物理学上指什么时代？ ② 有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。 经典力学体系建立的时代 爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思维能力和创造力的人”，其理论对现代物理学仍然具有指导作用。 同意第一种； 理由：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基础上发展起来的，两者之间是继承与发展的关系。 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（1858—1947年），德国物理学家、哲学