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1、【课标要求课标要求】知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义【重点难点重点难点】重点：重点：相对论和量子论的主要内容及意义。相对论和量子论的主要内容及意义。难点：相对论、量子理论的内容难点：相对论、量子理论的内容拉小提琴的爱因斯坦（拉小提琴的爱因斯坦（1941年）年）普朗克和爱因斯坦普朗克和爱因斯坦相对论的意义相对论的意义书影书影自主学习一：自主学习一：结合导学案结合导学案 经典物理学的危机经典物理学的危机预习目标：预习目标：经典物理学的创立经典物理学的创立、历史地位、历史地位及危机及危机 一、经典物理学的危机一、经典物理学的危机1.时间：时间：17
2、19世纪世纪2.基础：基础：17世纪牛顿创立的经典力学世纪牛顿创立的经典力学3.发展：发展：到到19世纪，在经典力学的基础上，光世纪，在经典力学的基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得了长足的进步，形成了经典物理学体系。得了长足的进步，形成了经典物理学体系。4.意义：意义：经典物理学把人类对自然界的认识推经典物理学把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。进到前所未有的深度和广度。（一）经典物理学的创立（一）经典物理学的创立 17世纪后期，牛顿发表了著名的世纪后期，牛顿发表了著名的力学三定律力学三定律（惯性定律、加速度的比例定律、
3、作用与反作用定律）和（惯性定律、加速度的比例定律、作用与反作用定律）和万有引力定律万有引力定律，标志着经典力学体系的建立。，标志着经典力学体系的建立。经典物理学是指以牛顿力学为代表的运动三大定律经典物理学是指以牛顿力学为代表的运动三大定律和万有引力定律和万有引力定律,及在此基础上建立的理论体系。及在此基础上建立的理论体系。（二）经典物理学的危机（二）经典物理学的危机1 1）经典物理学的绝对化：）经典物理学的绝对化：当时人们以牛顿力学为代表的经典物理学看作了绝对权当时人们以牛顿力学为代表的经典物理学看作了绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说威的理论，认为一切自然现象都可以用经
4、典物理学加以说明。明。2 2）物理学的新发现：）物理学的新发现：X X射线、放射性和电子的发现，这三大发现都无法用经射线、放射性和电子的发现，这三大发现都无法用经典物理学来解析，与经典物理学的理论体系产生了尖锐的典物理学来解析，与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾，揭示了经典物理学的局限性。矛盾，揭示了经典物理学的局限性。经典物理学无法解释经典物理学无法解释新问题、新发现新问题、新发现。自主学习二：自主学习二：结合导学案结合导学案 爱因斯坦与相对论爱因斯坦与相对论预习目标：预习目标：相对论的提出相对论的提出、内容及意义、内容及意义1、相对论的创立、相对论的创立提出提出1905年提出匀速运动体
5、系的年提出匀速运动体系的狭义相对论狭义相对论1916年提出加速运动体系的年提出加速运动体系的广义相对论广义相对论相对论相对论内容内容光速不变原理光速不变原理相对性原理：相对性原理：时间、空间、运动、质量是相对的时间、空间、运动、质量是相对的意义意义对物理学：物理学领域对物理学：物理学领域最伟大的革命最伟大的革命否定了否定了经典力学的经典力学的绝对时空观绝对时空观，揭示了，揭示了时空的相对性时空的相对性对人类思维：辩证的看待世界对人类思维：辩证的看待世界二、爱因斯坦与相对论二、爱因斯坦与相对论 在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、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
6、对的。较典型的现象是质量不是绝对的，而是相对的。较典型的现象是运运动动的物体长度变短（尺缩效应）、的物体长度变短（尺缩效应）、运动运动的钟比静止的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、的钟走得慢（钟慢效应）、运动运动的物体重量变大。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。下都是不变的。“相对论相对论”妙解妙解 爱因斯坦对大家说：爱因斯坦对大家说：“比方这么说比方这么说你同你最亲你同你最亲的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5分钟！反过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火
7、炉分钟！反过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边，只过了边，只过了5分钟，但你却像坐了一个小时。分钟，但你却像坐了一个小时。唔，这唔，这就是相对论！就是相对论！”爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：爱因斯坦相对论与牛顿经典力学的关系：部分否定：部分否定：否定了牛顿绝对时空观，提出时间否定了牛顿绝对时空观，提出时间和空间不是绝对不变的，是相对的。和空间不是绝对不变的，是相对的。继承发展：继承发展：牛顿力学是相对论力学低速状态时牛顿力学是相对论力学低速状态时的一个特例的一个特例。材料材料：爱因斯坦根据相对论的观点提出质能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
8、国转换理论后，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研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。1945年年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下月，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。此非常懊悔。从这件事中，从这件事中，自主学习三：自主学习三：结合导学案结合导学案 量子理论中的微观世界量子理论中的微观世界预习目标：预习目标：量子理论中的提出、发展及意义量子理论中的提出、发展及意义加热到不同
9、温度的物体发出不同颜色的光加热到不同温度的物体发出不同颜色的光 科学家们为了总结科学家们为了总结热辐射规律，推导出两个公式。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但这两个公式的计算结果总是与实验结果不相符合。合。19001900年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国年，为了解决热辐射理论上的疑点，德国物理学家普朗克提出了物理学家普朗克提出了量子假说量子假说：辐射像物质一辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。三、量子理论中的微观世界三、量子理论中的微观世界1.提出：提出：德国物理学家普朗克的量子假说德国物理学家普朗
10、克的量子假说2，量子论的发展：量子论的发展：1）爱因斯坦提出了光的量子理论。）爱因斯坦提出了光的量子理论。2）丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子理论。）丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子理论。-量子力学建立量子力学建立 量子力学标志着人类的认识对客观规律的认识，开始量子力学标志着人类的认识对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。从宏观世界深入到微观世界。3、意义：量子论的形成、意义：量子论的形成标志标志着人类对于客观规律的认识，着人类对于客观规律的认识，开始从开始从宏观宏观世界深入到世界深入到微观微观世界。基于量子规律的新技术世界。基于量子规律的新技术深深地深深地改变了人类的生活改变了人类
11、的生活，包括激光技术和电子计算机的，包括激光技术和电子计算机的出现；在量子论的基础上发展起来的量子力学，极大地促出现；在量子论的基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子核物理等科学的发展，人类从此进入了进了原子核物理等科学的发展，人类从此进入了核能时代核能时代。把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理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。是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要由下列哪一问这一理论的诞生主要由下列哪一问题引发题引发A研究热辐射研究热辐射 B
12、揭示时空本质属性揭示时空本质属性C解释光电效应解释光电效应 D预测未知行星方位预测未知行星方位归纳小结归纳小结（1 1）相对论的背景、内容、意义？）相对论的背景、内容、意义？背景：背景：（2 2）量子论的背景、内容、意义？）量子论的背景、内容、意义？（3 3）现代物理学的基础及历史意义？）现代物理学的基础及历史意义？经典物理的日臻完善；经典物理的日臻完善；1919世纪经典物理学的危机世纪经典物理学的危机内容：内容：相对性原理、光速不变原理相对性原理、光速不变原理意义：意义：对物理学；对人的思维对物理学；对人的思维背景：背景：经典物理学的危机；热辐射的疑点经典物理学的危机；热辐射的疑点内容：内容：量子假说、光的量子理论、原子的量子理论量子假说、光的量子理论、原子的量子理论意义：意义：地位；对社会地位；对社会基础：基础：意义：意义：相对论与量子论相对论与量子论构成；弥补改变；物理学与思维构成；弥补改变；物理学与思维 思考中的晚年爱因斯坦思考中的晚年爱因斯坦青年时期的爱因斯坦青年时期的爱因斯坦拉小提琴的爱因斯坦拉小提琴的爱因斯坦（1941年）年）
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