專題七 近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌
解讀:圖上拿圓規(guī)者為牛頓,中間為藝術(shù)女神繆斯(music),將“理性之光”傳到伏爾泰身上。問:光的寓意是什么?科學(xué)之光和理性之光。牛頓的科學(xué)成就促進了啟蒙運動的進一步發(fā)展。再想一想:科學(xué)的發(fā)展對人類文明的進步有什么作用?
結(jié)論3:激發(fā)了人類理性,推動了社會的進步;能否再舉一例說明對社會進步的影響?投影材料:“許多歷史學(xué)家認為,如果從近代科學(xué)的角度看,正是牛頓開啟了工業(yè)革命的大門。” ——《大國崛起》解說詞
問:科學(xué)的發(fā)展與工業(yè)革命有何關(guān)系?還可以得出什么結(jié)論?
結(jié)論4:開啟了工業(yè)革命的大門。
過渡:19世紀末,面對經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展,有的物理學(xué)家表示:“19世紀已經(jīng)將物理大廈全部建成,今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈。”(投影)可是,隨著人類認識的不斷發(fā)展,經(jīng)典力學(xué)受到了越來越大的挑戰(zhàn)。
(二)為什么說愛因斯坦的問世使世界又變得難以捉摸?
經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運動的物體為研究對象的,一旦進入光速運動時,經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準確。在這種背景下,量子理論與相對論應(yīng)運而生。正如詩人j.c.squire對蒲伯的回應(yīng)(投影導(dǎo)入材料)
1、量子理論(投影:誕生-發(fā)展—廣泛應(yīng)用)
普朗克,19xx年提出了著名的量子概念,并發(fā)表《關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論》,標志著量子理論的誕生。量子力學(xué)標志著人類對客觀規(guī)律的認識,開始從宏觀世界深入到微觀世界。普朗克由此獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎。
19xx年,愛因斯坦把普朗克的量子理論推廣到光學(xué)中,成功地解釋了光電效應(yīng),得出了光具有波粒二象性的結(jié)論。后來經(jīng)過各國科學(xué)家們的努力,量子論不斷發(fā)展,建立了量子力學(xué)。成為反映自然界基本規(guī)律的理論體系,讓人們從上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念,使物理乃至整個自然科學(xué)的觀念都發(fā)生了重大變革。
過渡:誰知道1921年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者是誰?他因什么成就獲獎?
p121材料閱讀與思考:1921年,愛因斯坦獲得了諾貝爾獎金。這獎來得十分不容易。當(dāng)時有不少德國的諾貝爾獎獲得者威脅說,如果給相對論授獎,他們就要退回已獲的獎?wù)拢Y(jié)果評選委員會找到一個辦法,讓愛因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者而得獎,相對論始終沒有獲得諾貝爾獎。
能否因為相對論沒有獲諾貝爾獎,就否定它的成就呢?
2、相對論
投影:相對論的主要內(nèi)容和意義
狹義相對論 廣義相對論
創(chuàng)立 19xx年《論動體的電動力學(xué)》 19xx年
內(nèi)容 ①時間和空間都與物質(zhì)運動有關(guān)。
②時間和空間隨著物質(zhì)運動速度的變化而變化。 ①物質(zhì)存在的現(xiàn)實空間是彎曲的,
②空間結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量和分布情況,③空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強度。
適用范圍 適用于高速運動中的勻速運動體系 適用于高速運動中的加速運動體系
意義 打破絕對時間和絕對空間,但不是牛頓力學(xué)對全盤否定,而是繼承和發(fā)展。 第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想
狹義相對論發(fā)表100多年了,也許全世界只有幾十個人能完全理解他的真諦,但這并不能掩蓋相對論對人類生活的巨大改變。簡單舉一個例子:相對論能修正gps(全球定位系統(tǒng))。