《课现代科学革命》PPT课件

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1、导言科学总是向前发展的，托勒密的地心说被哥白尼的日心说取代，这就是一种对权威的挑战以及超越，而最终的目的是科学的进步。20世纪初，在牛顿经典物理学达到顶峰，形成一种权威的时候，也出现了对这种权威的挑战——爱因斯坦提出的相对论和普朗尼提出的量子论，而这个挑战引起了物理学的一场革命，也促进了科技和经济、社会的飞跃，促进了人类认识能力和思维模式的发展，也改变了人们的自然观念。本节课，我们将了解相对论和量子论的主要内容及其意义。第25课现代科学革命牛顿爱因斯坦普朗克课标要求：1、现代物理学的两大支柱理论——相对

2、论、量子论出现的历史背景；2、相对论、量子论的提出、主要内容及意义；3、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。一、经典物理学的危机牛顿经典物理学有哪些内容?有何意义？内容：力学三定律（惯性定律、加速度的比例定律、作用与反作用定律）和万有引力定律地位:（1）实现物理学的第一次飞跃，把天上和地上的运动统一起来，实现了人类对自然界认识的大综合。（2）是经典物理学和天文学的基础，标志着科学时代的开始（3）引发了第一次工业革命，使人类进入蒸汽时代。（4）为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科

3、学基础。1、17—19世纪牛顿经典力学日趋完善、成熟。普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理学！”老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”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。思考：以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢？第一朵乌云——“以太”说的破灭。19世纪的物理学家普遍接受了以太的概念，认为象水波传播是以水为载体一样，光、电等的传播是以以太为载体的。1887年，迈克尔逊与

4、美国物理学家莫雷通过实验证明“以太”是不存在的。这使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。第二朵乌云——黑体辐射与“紫外灾难”在同样的温度下，不同物体的发光亮度和颜色（波长）不同。颜色深的物体吸收辐射的本领比较强。所谓“黑体”是指能够全部吸收外来辐射而毫无任何反射和透射、吸收率是100﹪的理想物体，真正的黑体是不存在的。19世纪末，卢梅尔等人的著名实验——黑体辐射实验，发现黑体辐射的能量不是连续的，它按波长分布的规律仅与黑体的温度有关。从经典物理学的角度看，这个实验的结果是不可思议的。一、经

5、典物理学的危机以牛顿力学为代表的经典物理学无法解释19世纪末以来的物理学新发现，如：黑体辐射、光电效应等等经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象的，一旦进入光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确在这种背景下，相对论与量子论应运而生二、爱因斯坦与相对论生平简介爱因斯坦（AlbertEinstein，1879-1955），1879年生于德国，是举世闻名科学家，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

6、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1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，提出了狭义相对论1916年，他完成了广义相对论的最终形式。这被看作人类思想史上最伟大的成就之一2005年，是“国际物理年”，这是联合国首次为一个学科确定的全球规模的纪念活动二、爱因斯坦与相对论1、主要内容相对性原理与和

7、光速不变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。时间和空间都是物质存在的形式，随着物质运动速度变化而变化。光速不变原理则认为光的传播速度在任何条件下都是不变的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。二、爱因斯坦与相对论2、意义（1）物理学

8、领域最伟大的革命（2）解决了经典物理学危机（广泛解释不同运动状态的物质），极大地扩展了物理学应用的领域（3）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要敢于怀疑常识，勇于创新、实践出真知(因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的)由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。1921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝