18-19 第6单元 第25课 现代科学革命
必修三第六单元第25课 现代科学革命
必修三第六单元：第25课现代科学革命名题分解整理人：智玉、龚哲山（福建莆田五中历史组 QQ：35152082）一、选择题1．（2011·江苏南京师大附中高三12月考试)爱因斯坦对19世纪末20世纪初诞生的某物理学理论评价说“这一发现成为二十世纪物理学研究的基础……要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。
”材料中的“这一发现”A．说明了物体空间和时间会随着物体运动速度的变化而变化B．说明了空间和时间的性质取决于物质的运动和本身的分布状态C．与物理学界长期信奉的“自然界无跳跃”的原则是一致的D．开阔了人们的眼界并改变了人们认识世界的角度和方式【解析】D从材料中的“分子、原子”等可判断此理论为量子理论，选择D项。
2．（2011·安徽皖南八校高三第二次联考)2010年7月5日，欧洲航天局的宇宙探测卫星“普朗克”，绘出了首幅宇宙全景，下列有关物理学家普朗克的介绍，不正确的是A．他是德国科学家B．他在1900年提出量子假说C．他的理论否定了“自然无跳跃”的原则D．他的研究使人类对宏观世界的基本认识取得革命性进步【解析】D。
此题考查的是对物理学家普朗克量子理论的理解。
根据题干提供的信息和所学史实普朗克的研究使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步，而不是宏观世界。
所以此题正确选项是D。
3．(2011·江苏省九校联考）1922年，爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖。
这主要是为了表彰他A．深刻提示了时间和空间的本质属性B．修正了经典力学的绝对时空论C．证明了空间、时间和质量都与物体的运动速度无关D．在光电效应方面的突出成就【解析】D爱因斯坦在普朗克提出量子理论后，利用量子概念分析辐射的传播和吸收，提出光量子，完满地解释了经典物理学无法解释的光电效应问题。
光量子概念的提出，在人类认识自然界的历史上第一次揭示了光同时具有波动性和粒子性，为随后量子力学的建立开辟了道路。
18-19 第6单元 第25课 现代科学革命
第25课现代科学革命课程标准：知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义。
[自主预习·探新知]一、经典物理学的危机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)人们把以牛顿力学为代表的经典物理学看做绝对权威的理论。
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，无法用经典物理学来解释，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。
二、爱因斯坦与相对论1．提出：20世纪初，爱因斯坦提出的相对论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：相对性原理和光速不变原理：时间、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，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。
(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．诞生：1900年，普朗克提出了量子假说。
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原子的量子理论。
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。
(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，构成了现代物理学的基础，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。
第25课现代科学革命
第25课 现代科学革命 霍金的警告
第25课 现代科学革命 爱因斯坦与相对论
二、爱因斯坦与相对论
1、提出 ①1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 ②1916年提出加速运动体系的广义相对论 2、内容 ①相对性原理 ②光速不变原理 3、意义 ①解决了危机、创立了全新的物理学、扩展了领域 ②打破了经典物理学绝对化的思维模式
第25课 现代科学革命 爱因斯坦与相对论
二、爱因斯坦与相对论
1、提出 ①1905年提出匀速运动体系的狭义相对论 ②1916年提出加速运动体系的广义相对论 2、内容 ①相对性原理 ②光速不变原理
第25课 现代科学革命 如何理解相对性和光速不变原理
如何理解相对性和光速不变原理
相对性原理：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。 光速不变原理：光的传播速度在任何条见课本P108
第25课 现代科学革命 思考
1、（2009上海春季）法国数学家和天文学家拉普拉斯 曾经这样说过：“不会产生两个牛顿，因为要发现的 世界只有一个。”牛顿所发现的“世界”是指 A. 微积分 B.反射望远镜 C. 光的色散原理 D.三大 运动定律
D
2、（2007广东单科）20世纪初，物理学本身发生了一 场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是 A.电的发明和利用 B.量子论的提出和发展 C.经典力学的发展 D.原子能在军事上的应用
第25课 现代科学革命 普朗克与量子论
三、普朗克与量子论
1、内容 辐射是由具有能量的基本单位量子来实现的
第25课 现代科学革命 量子论
任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本 领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是 具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及 其温度有关，因而被称之为热辐射。
第25课 现代科学革命
学的新纪元。
1.相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原 理。在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、空间、运 动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转
化。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。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。
观世界
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
2.现代物理学的基础是( D ) A.牛顿力学 C.量子假说 B.相对论 D.量子理论、相对论
3.下列表述不正确的是( C )
A.牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础
B.经典物理学所适用的主要是日常生活中的物
理现象
C.相对论的提出证明经典物理学是完全错误的
了不可磨灭的影响。
（现代许多自然科学的学科，如天文学、光学、量子力学都
是在相对论的基础上发展的。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。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）
轻轻的风，吹开你紧锁的眉头，让所有的
跃式地变化的。
3.发展：普朗克提出量子假说，玻尔提出原子的量子理 论，爱因斯坦提出光的量子理论。 4.意义：对化学、生物学、医学等多门学科产生重大影 响，带来的技术创新直接推动了生产力的发展，从根本上改
变了人类的物质生活。
基于量子规律的新技术深深地改变了人类的生活，
包括激光技术和电子计算机的出现；在量子论的基础上
第六单元 现代世界的 科技他是窥见上帝秘密的人； 作为思想家的爱因斯坦，他是窥见人间秘密的人。
知道相对论、量子论的主要内容，认识 其意义。
25课 现代科学革命
北极：
赤道：
长度变短——尺缩效应
当速度接近光速时
当速度达到光速时：
时间变慢——钟慢效应
质量（重量）增加 钟表不走了——时间停止了
问题探究
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尔奖获得者威 胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委 员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终没 有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。
一、历史背景（经典物理学的危机）
1、19世纪，科学的进步显示出巨大威力，科学研究突 飞猛进，孕育着新的突破————奠定基础 2、社会经济的发展，提供了物质条件 3、17—19世纪牛顿经典力学日趋完善、成熟 4、经典力学存在局限性，面临着危机和挑战
①建立在绝对时空观的理论 之上 ②适用的范围主要是人们日 常生活中的物理现象
阅读与思考
爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美 国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法 西斯国家。1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗 原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样 令全世界震惊。爱因斯坦为此非常懊悔。从这件事中，我们能得 到什么启发？我们应如何对待科学的发展？
经典物理学
牛顿经典力学的历史地位
（1）使力学系统化和理论化,达到成熟和完善，并带动了其他学科的发展。 （2）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。 （3）引发第一次工业革命，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学基础。
2018-2019学年岳麓版必修3 第25课现代科学革命 教案
教学设计第25课现代科学革命从容说课本课内容简洁，线索清晰，主要阐述了在经典物理学出现危机的情况下，相对论和量子理论出现，掀起了物理学的革命，形成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性影响。
以牛顿力学为代表的经典物理学，使人类对自然界的认识有了质的飞跃，许多新兴学科在经典物理学的基础上取得了长足进步。
但随着物理学上的一系列新的发现，使得当时具有绝对权威的经典物理学面临巨大挑战，陷入了危机。
爱因斯坦提出的相对论是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了狭隘经验建立起来的时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性，推动物理学发展到一个新的高度。
量子论的创立是物理学发展中的又一场革命，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步，并对其他学科产生了重大影响，从而根本上改变了人类的物质生活。
相对论和量子论的创立使人们的认识深入到新的层次和领域，特别是发现了微观物质的运动规律，为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础。
教学重点 1.经典力学。
2.相对论和量子论。
教学难点相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾，因此人们很难相信它是正确的而予以接受；对科学发展创新性的理解。
教具准备 1.多媒体及课件。
2.有关现代科学革命的图片。
课时安排 1课时三维目标一、知识与技能1.了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
2.知道相对论、量子论的主要内容，认识其对近代自然科学和现代技术革命的意义。
3.了解牛顿、爱因斯坦的主要贡献和研究成果，引导学生认识科学技术与社会发展之间的关系。
二、过程与方法1.利用多媒体电教手段，提供相关图文材料，增强学生学习的直观性，提高学生的学习兴趣。
2.通过课前的调查和课后的实验观察，加深对牛顿力学为代表的经典物理学、相对论和量子论的认识和理解。
三、情感态度和价值观1.通过了解牛顿、爱因斯坦等人的成长历程及主要科学成就，认识他们对社会发展所作的贡献。
第25课现代科学革命教案(08岳麓版必修3)1
岳麓版必修三第六单元第26课现代科学革命教学目标知识与能力：熟悉经典物理学向现代物理学发展的简要历程，了解相对论、量子理论的主要内容，理解现代物理学对人类文明和社会进步的巨大贡献和深远影响。
过程与方法：理解并阐述“物理学革命”与“科学的革命”之间的关系。
情感态度与价值观：通过对本课的学习，树立既尊重权威又不迷信权威的科学态度，培养质疑求真、勇于创新的精神。
教学重点与难点：重点：相对论和量子论的主要内容及意义。
难点：相对论、量子理论的内容教学过程导入新课：19世纪，以牛顿力学为代表的经典物理学已经日趋完善，达到了高峰。
但是一些新的研究发现对它提出了挑战，导致了经典物理学的危机。
正是在这种情况下，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性的影响。
人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。
新课学习一、经典物理学的危机：1、经典物理学的创立1）创立：17世纪牛顿创立2）发展：19世纪，光学、热力学等有了长足进步2、经典物理学的危机1）表现：①19世纪人们把经典力学看作权威的理论，认为一切自然现象可以由它来说明，人们只需在细节上做些修正补充。
②物理学上出现一系列新发现无法用经典物理学解释，使其面临危机和和挑战。
2）影响：物理学孕育着一场伟大的革命19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。
这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。
物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机”。
经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界，三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象，这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。
物理学家继续向前探索，于是产生了以量子论和相对论的建立为标志的物理学革命，物理学从此开辟了新的天地。
二、爱因斯坦与相对论1、提出：①1905年，发表《论动体的电动力学》，提出狭义相对论②1916年，提出广义相对论2、内容：①相对性原理②光速不变原理③时间、空间、质量、运动是相对的，可以转化过去的物理学都以牛顿的理论为基础，认为时间和空间是绝对的，两者是没有任何直接联系的。
2018_2019学年高中历史第六单元现代世界的科技与文化第25课现代科学革命教案(含解析)岳麓版必修3
第25课现代科学革命课程标准：知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
一、经典物理学的危机1．辉煌(1)17世纪牛顿创立经典力学，经后人不断补充发展，日臻完善。
(2)19世纪，人们把经典力学看作权威的理论，认为物理学已经发展到完整、系统和成熟的阶段。
2．危机19世纪末，物理学上出现了一系列新的发现，无法用经典物理学来解释。
二、相对论与量子理论1．现代物理学诞生的原因(1)随着科技转化为生产力巨大威力的显现，各国政府对科技发展日益重视，科学研究突飞猛进，孕育着新的突破。
(2)19世纪末20世纪初，随着科学研究的不断深入，人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。
(3)经典物理学由于自身的局限性，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。
2．爱因斯坦能够取得伟大成就的条件(1)科学发展提供的基础。
(2)科学发展需要提供动力。
(3)个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质。
(4)科学的工作和研究方法。
3．量子论和量子力学的影响(1)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。
(2)标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。
(3)相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的理论也都发生了革命性的突破。
(4)量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。
(5)量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
[史料探究]材料爱因斯坦与牛顿的对话(虚拟)：爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学框架体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。
牛顿：你比我更伟大，相对论在许多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为近代物理学的两大基础理论，相对论包容了我的三条运动定律及万有引力定律。
爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。
牛顿：哪有十全十美的理论，大家不用我们的理论，他们没有别的理论可用，圣人、神仙也要犯错误，你我都是凡人，你我的身躯已经融入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。
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4．近代物理学兴起的意义
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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
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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。
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贝尔奖。
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——吴国盛《科学的历程》
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(1)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
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(2)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，深刻揭示了时间和空间的本质属性，推动物理学发展到了 一个新的高度。
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(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 。
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对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。
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(2)人们把以牛顿力学 为代表的经典物理学看做绝对权威的理论。
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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 了原子的量子理论 。
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1．提出：20 世纪初，爱因斯坦提出的相对论 为物理学的发展带来了革命
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性的变化，爱因斯坦成为继牛顿之后最伟大的科学家。
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2．内容：相对性原理和光速不变原理 ：时间、空间、运动、质量不是绝 对不变的，而是相对的，可以互相转化。
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[史料一] (英国)皇家学会会长汤姆逊致辞说：“爱因斯坦的相对论是
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人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就。”……1921
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