歷史 第六單元 現(xiàn)代世界的科技與文化 第25課 現(xiàn)代科學革命 岳麓版必修3

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1、第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化第第25課現(xiàn)代科學革命課現(xiàn)代科學革命第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化情境導入情境導入1939年年8月月2日日，愛因斯坦出于對人類命運的深切關注愛因斯坦出于對人類命運的深切關注，寫寫信給羅斯福總統(tǒng)信給羅斯?？偨y(tǒng)，建議美國必須趕在法西斯德國之前制造建議美國必須趕在法西斯德國之前制造出原子彈。但當原子彈真的從潘多拉盒子里跳出來后出原子彈。但當原子彈真的從潘多拉盒子里跳出來后，愛愛因斯坦陷入了強烈的后悔和痛苦中因斯坦陷入了強烈的后悔和痛苦中，自認一生最大的錯誤自認一生

2、最大的錯誤就是建議研制原子彈就是建議研制原子彈，他痛心地說他痛心地說，“早知如此早知如此，我寧愿我寧愿當個修表匠當個修表匠”?，F(xiàn)代科學技術取得了哪些成果？對人類歷史產(chǎn)生了怎樣的現(xiàn)代科學技術取得了哪些成果？對人類歷史產(chǎn)生了怎樣的影響呢？影響呢？第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化課標導航課標導航課程標課程標準準知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義其意義學習導學習導航航了解相對論和量子論的基本內(nèi)容，認識了解相對論和量子論的基本內(nèi)容，認識其對現(xiàn)代物理學發(fā)展的重大意義其對現(xiàn)代物理學發(fā)展的重大意義一、經(jīng)典物理學的危機一、經(jīng)典物理學的危機117世紀

3、，牛頓創(chuàng)立了經(jīng)典力學。世紀，牛頓創(chuàng)立了經(jīng)典力學。219世紀，在經(jīng)典力學基礎上，新興學科獲得重大發(fā)展，把世紀，在經(jīng)典力學基礎上，新興學科獲得重大發(fā)展，把人類對人類對_的認識推進到前所未有的深度和廣度。的認識推進到前所未有的深度和廣度。319世紀末，物理學的一系列新發(fā)現(xiàn)無法用經(jīng)典物理學來解世紀末，物理學的一系列新發(fā)現(xiàn)無法用經(jīng)典物理學來解釋，經(jīng)典物理學出現(xiàn)危機。釋，經(jīng)典物理學出現(xiàn)危機。自然界自然界二、現(xiàn)代物理學的發(fā)展二、現(xiàn)代物理學的發(fā)展1愛因斯坦的相對論愛因斯坦的相對論提出提出1905年，愛因斯坦發(fā)表論動體的電動力學，年，愛因斯坦發(fā)表論動體的電動力學，提出了狹義相對論；提出了狹義相對論；1916年，

4、建立了廣義相對論年，建立了廣義相對論基本基本原理原理_原理原理和和_原理原理意義意義是物理學領域最偉大的革命；創(chuàng)立了一個全新的是物理學領域最偉大的革命；創(chuàng)立了一個全新的物理學世界；打破了經(jīng)典物理學絕對化的思維模物理學世界；打破了經(jīng)典物理學絕對化的思維模式，為人們提供了辯證地看待世界的途徑式，為人們提供了辯證地看待世界的途徑相對性相對性光速不變光速不變2量子理論量子理論(1)誕生：誕生：1900年，為解決熱輻射理論上的疑點，普朗克提出年，為解決熱輻射理論上的疑點，普朗克提出了了_。(2)發(fā)展：愛因斯坦提出了光的量子理論；發(fā)展：愛因斯坦提出了光的量子理論；_提出了原提出了原子的量子理論。量子力學建

5、立。子的量子理論。量子力學建立。(3)意義意義使人類對使人類對_的基本認識有了革命性的進步。的基本認識有了革命性的進步。推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質生推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質生活。活。量子理論和相對論構成了量子理論和相對論構成了_的基礎，彌補了經(jīng)典的基礎，彌補了經(jīng)典物理學的不足，改變了人們看世界的角度和方式。物理學的不足，改變了人們看世界的角度和方式。量子假說量子假說玻爾玻爾微觀世界微觀世界現(xiàn)代物理學現(xiàn)代物理學思維啟迪思維啟迪當?shù)聡奈锢韺W家普朗克年輕時向他的老師當?shù)聡奈锢韺W家普朗克年輕時向他的老師求教，是選擇音樂還是物理學作為自己終身的職

6、業(yè)時，得到求教，是選擇音樂還是物理學作為自己終身的職業(yè)時，得到的答復是：的答復是：“物理學基本是一門已經(jīng)完成了的科學，因此，物理學基本是一門已經(jīng)完成了的科學，因此，對于物理學的研究實際上是不會有多大成果的。對于物理學的研究實際上是不會有多大成果的。”這段材料這段材料說明了什么問題？說明了什么問題？提示：提示：說明當時許多物理學家把以牛頓力學為代表的說明當時許多物理學家把以牛頓力學為代表的_看做絕對權威的理論。看做絕對權威的理論。經(jīng)典物理學經(jīng)典物理學易錯提醒易錯提醒相對論以宏觀宇宙世界為研究對象；量子論以微相對論以宏觀宇宙世界為研究對象；量子論以微觀粒子為研究對象。觀粒子為研究對象。輕巧識記輕巧

7、識記現(xiàn)代物理學的建立現(xiàn)代物理學的建立近代物理學的發(fā)展近代物理學的發(fā)展史料一史料一牛頓臨終遺言：牛頓臨終遺言：“我好像一個在海邊玩耍的孩子我好像一個在海邊玩耍的孩子，不不時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海?！笔妨隙妨隙?905年是科學史上較為特殊的一年年是科學史上較為特殊的一年，當時默默無聞的，當時默默無聞的愛因斯坦發(fā)表的愛因斯坦發(fā)表的5篇論文徹底改變了傳統(tǒng)的物理學篇論文徹底改變了傳統(tǒng)的物理學，也為造福也為造福后世的諸多技術奠定了基礎。百年之后后世的

8、諸多技術奠定了基礎。百年之后，聯(lián)合國通過大會決聯(lián)合國通過大會決議將議將2005年定為國際物理年年定為國際物理年，以紀念這個以紀念這個“奇跡之年奇跡之年”。史料三史料三1918年年4月德國物理學會舉行慶賀普朗克月德國物理學會舉行慶賀普朗克60壽辰的紀念壽辰的紀念會。他致詞說：會。他致詞說：“試想有一位礦工試想有一位礦工，他竭盡全力地進行貴重他竭盡全力地進行貴重礦石的勘探礦石的勘探，有一次他找到了天然金礦脈有一次他找到了天然金礦脈, ,而且在進一步研究而且在進一步研究中發(fā)現(xiàn)它是無價之寶中發(fā)現(xiàn)它是無價之寶, ,比先前可能設想的還要貴重無數(shù)倍。假比先前可能設想的還要貴重無數(shù)倍。假如不是他自己碰上這個寶

9、藏如不是他自己碰上這個寶藏, ,那么無疑地那么無疑地，他的同事也會很快他的同事也會很快地、幸運地碰上它的。地、幸運地碰上它的。”探究問題探究問題(1)史料一中牛頓撿到的史料一中牛頓撿到的“更光滑的石子更光滑的石子”和和“更美麗的貝更美麗的貝殼殼”有哪些？有哪些？(2)史料二中史料二中“國際物理年國際物理年”緣何因愛因斯坦而設？緣何因愛因斯坦而設？(3)史料三中普朗克為人類找到的史料三中普朗克為人類找到的“寶藏寶藏”是什么？對物理是什么？對物理學有何意義？學有何意義？提示：提示：(1)慣性定律、加速度的比例定律慣性定律、加速度的比例定律，作用力和反作用力作用力和反作用力定律以及萬有引力定律等。定

10、律以及萬有引力定律等。(2)愛因斯坦提出相對論愛因斯坦提出相對論，引發(fā)物理學領域的一次偉大革命；引發(fā)物理學領域的一次偉大革命；否定了經(jīng)典理學的絕對時空觀否定了經(jīng)典理學的絕對時空觀，深刻地揭示了時間和空間的深刻地揭示了時間和空間的本質屬性。本質屬性。(3)量子論。人類對微觀世界的認識取得革命性的進步量子論。人類對微觀世界的認識取得革命性的進步，與相與相對論一起構成現(xiàn)代物理學的基礎。對論一起構成現(xiàn)代物理學的基礎。史料史料1962年年7月月9日夜晚日夜晚，美國在太平洋中部的約翰斯頓島上美國在太平洋中部的約翰斯頓島上引爆了一顆氫彈引爆了一顆氫彈，其爆炸力相當于其爆炸力相當于200萬噸萬噸TNT炸藥。整

11、個天炸藥。整個天空都亮了起來空都亮了起來，紅色、紫色、桔黃色和白色的光芒交織在一紅色、紫色、桔黃色和白色的光芒交織在一起起，像令人眼花像令人眼花瞭亂瞭亂的萬花筒的萬花筒，持續(xù)了，持續(xù)了15分鐘。分鐘。2000里以外里以外的美屬薩摩亞群島上的土著都驚慌地沖進家里或教堂里去祈的美屬薩摩亞群島上的土著都驚慌地沖進家里或教堂里去祈禱。當他們得知這種可怕的空中景觀的起因時禱。當他們得知這種可怕的空中景觀的起因時，紛紛說道：紛紛說道：“瘋狂的白人。瘋狂的白人。”斯塔夫里阿諾斯斯塔夫里阿諾斯全球通史全球通史科學的潘多拉盒子科學的潘多拉盒子探究問題探究問題如何正確看待這一科技現(xiàn)象？如何正確看待這一科技現(xiàn)象？提

12、示：提示：這段記載表明這段記載表明，科學技術是一把雙刃劍。科學技術是一把雙刃劍。(1)科學研究應該用于促進社會發(fā)展、保障人類和平等方面；科學研究應該用于促進社會發(fā)展、保障人類和平等方面；科學對軍事技術進步的推動作用巨大科學對軍事技術進步的推動作用巨大, ,有時能起到以暴制暴有時能起到以暴制暴，從而換取和平的作用；科學研究的初衷從而換取和平的作用；科學研究的初衷，與其后的實際應用，與其后的實際應用的效果之間可能會出現(xiàn)較大偏差。的效果之間可能會出現(xiàn)較大偏差。( (2)科學發(fā)展的本身科學發(fā)展的本身，是客觀而不受任何利益集團左右的。我是客觀而不受任何利益集團左右的。我們應該以理性的態(tài)度來看待科學的發(fā)展

13、們應該以理性的態(tài)度來看待科學的發(fā)展，既要努力學習既要努力學習，進進一步推動科學的發(fā)展一步推動科學的發(fā)展，但同時也要控制科研成果的實際應用但同時也要控制科研成果的實際應用向著保障人類福祉的方向發(fā)展。向著保障人類福祉的方向發(fā)展。學與相對論的關系學與相對論的關系1牛頓力學體系正確反映了宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律。牛頓力學體系正確反映了宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律。概括了物體機械運動的基本定律，這些定律有個不容忽視的概括了物體機械運動的基本定律，這些定律有個不容忽視的前提，即物體在低速運動情況下，這些定律才適用。前提，即物體在低速運動情況下，這些定律才適用。2愛因斯坦的相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，

14、指出了愛因斯坦的相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀，指出了時間和空間的辯證關系，即時間和空間不是絕對不變的。而時間和空間的辯證關系，即時間和空間不是絕對不變的。而是隨著物質的運動而變化，物質質量隨運動速度的增大而增是隨著物質的運動而變化，物質質量隨運動速度的增大而增加。相對論的提出加深了人們對物質和運動的認識，在科學加。相對論的提出加深了人們對物質和運動的認識，在科學和哲學上都具有重大意義。和哲學上都具有重大意義。3愛因斯坦的相對論并沒有完全否定牛頓的力學體系，而應愛因斯坦的相對論并沒有完全否定牛頓的力學體系，而應理解為相對論發(fā)展了牛頓力學，將牛頓力學概括在相對論力學理解為相對論發(fā)展了牛頓力學，

15、將牛頓力學概括在相對論力學之中之中,牛頓力學只是相對力學在低速運動狀態(tài)下的一個特例牛頓力學只是相對力學在低速運動狀態(tài)下的一個特例.牛牛頓所創(chuàng)造的概念和定律至今仍然是物理學的重要思想。二者之頓所創(chuàng)造的概念和定律至今仍然是物理學的重要思想。二者之間的關系是愛因斯坦的相對論既否定又發(fā)展了牛頓經(jīng)典力學體間的關系是愛因斯坦的相對論既否定又發(fā)展了牛頓經(jīng)典力學體系。系。1“科學理論的發(fā)展往往并不意味著新理論摧毀舊理論，而科學理論的發(fā)展往往并不意味著新理論摧毀舊理論，而是限制和縮小舊理論的作用范圍，把舊理論作為新理論的某是限制和縮小舊理論的作用范圍，把舊理論作為新理論的某種特例包含在其中。種特例包含在其中。”

16、下列最能說明此觀點的是下列最能說明此觀點的是()A神創(chuàng)論與進化論神創(chuàng)論與進化論B經(jīng)典力學與相對論經(jīng)典力學與相對論C經(jīng)典力學與量子論經(jīng)典力學與量子論D相對論與量子論相對論與量子論解析解析:經(jīng)典力學是相對論中物體宏觀低速運動狀態(tài)下的特例經(jīng)典力學是相對論中物體宏觀低速運動狀態(tài)下的特例，選選B。B21949年年11月，倫敦月，倫敦泰晤士報泰晤士報的標題極為醒目：的標題極為醒目：“科學科學革命、新時空論、牛頓引力論的顛覆革命、新時空論、牛頓引力論的顛覆”。該報道的主題可能。該報道的主題可能是是()A瓦特與萬能蒸汽機瓦特與萬能蒸汽機B普朗克與量子論普朗克與量子論C達爾文與進化論達爾文與進化論D愛因斯坦與相

17、對論愛因斯坦與相對論解析：從題干材料關鍵信息解析：從題干材料關鍵信息“科學革命、新時空論、牛頓引科學革命、新時空論、牛頓引力論的顛覆力論的顛覆”并結合所學可知并結合所學可知，愛因斯坦的相對論提出了新愛因斯坦的相對論提出了新時空論時空論，繼承和發(fā)展了牛頓力學繼承和發(fā)展了牛頓力學，故故D項正確。項正確。D一、閱讀與思考一、閱讀與思考(教材教材P109)相對論極其抽象，難以理解相對論極其抽象，難以理解,并與人們的常識相矛盾。因此并與人們的常識相矛盾。因此,人人們很難相信它是正確的而予以接受。但相對論最終還是取得們很難相信它是正確的而予以接受。但相對論最終還是取得了成功，成為現(xiàn)代物理學的支柱之一。從這

18、件事情當中，你了成功，成為現(xiàn)代物理學的支柱之一。從這件事情當中，你能夠得到什么啟發(fā)？能夠得到什么啟發(fā)？提示：提示：啟發(fā)：不要被常識和日常經(jīng)驗所蒙蔽啟發(fā)：不要被常識和日常經(jīng)驗所蒙蔽，常識并不一定常識并不一定總是正確的。我們要對新生事物抱有正確的態(tài)度總是正確的。我們要對新生事物抱有正確的態(tài)度，要如同愛，要如同愛因斯坦一樣敢于向權威挑戰(zhàn)，追求真理。因斯坦一樣敢于向權威挑戰(zhàn)，追求真理。二、解析與探究二、解析與探究(教材教材P109)愛因斯坦的做法究竟是對還是錯？從這件事情中，我們能得到愛因斯坦的做法究竟是對還是錯？從這件事情中，我們能得到什么啟發(fā)？我們應該怎樣對待科學的發(fā)展？什么啟發(fā)？我們應該怎樣對待

19、科學的發(fā)展？提示：提示：愛因斯坦向羅斯福總統(tǒng)提議在德國之前研制出原子彈愛因斯坦向羅斯?？偨y(tǒng)提議在德國之前研制出原子彈，是出于防止德國形成核優(yōu)勢考慮的是出于防止德國形成核優(yōu)勢考慮的，這種做法是正確的。后來這種做法是正確的。后來后悔是因為美軍在日本投放原子彈后悔是因為美軍在日本投放原子彈，傷害了眾多無辜平民的生傷害了眾多無辜平民的生命。從中得到的啟發(fā)是：要大力發(fā)展科學事業(yè)命。從中得到的啟發(fā)是：要大力發(fā)展科學事業(yè)，并最大限度地，并最大限度地使科學為人類造福，而不是使科學成為人類的殺手。因此，我使科學為人類造福，而不是使科學成為人類的殺手。因此，我們應該理性對待科學的發(fā)展。們應該理性對待科學的發(fā)展。三

20、、自我測評三、自我測評(教材教材P109)現(xiàn)代物理學的主要貢獻和歷史影響是什么？現(xiàn)代物理學的主要貢獻和歷史影響是什么？提示：提示：現(xiàn)代物理學的兩大理論支柱是相對論和量子理論。相現(xiàn)代物理學的兩大理論支柱是相對論和量子理論。相對論和量子理論正確地反映了宏觀的宇宙世界和微觀的粒子對論和量子理論正確地反映了宏觀的宇宙世界和微觀的粒子世界的客觀規(guī)律世界的客觀規(guī)律，打破了經(jīng)典物理學絕對化的思維打破了經(jīng)典物理學絕對化的思維，描繪了描繪了一個嶄新的世界一個嶄新的世界，大大開闊了人們的視野大大開闊了人們的視野，改變了人們看世改變了人們看世界的角度和方式。相對論和量子論的提出不僅對物理科學本界的角度和方式。相對論和量子論的提出不僅對物理科學本身身，對自然科學，而且對整個人類的思維都產(chǎn)生了不可磨滅，對自然科學，而且對整個人類的思維都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。的影響。