第26课 现代科学革命
一、课标要求
知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义
二、导学提纲
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三、释疑解惑
1、基本线索
2、相对论、量子论出现的历史背景——19世纪经典物理学的危机是什么？
17世纪后期，牛顿发表了著名的力学三定律（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，标志着经典力学体系的建立。当时，以牛顿力学为代表的经典物理学被认为是绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说明，而且物理学已经发展到了完整、系统和成熟阶段，以后的工作只不过是在细节上做些修正和补充，在计算上更细致一点，使理论更加完备。一些科学家还根据万有引力定律计算出了海王星和冥王星的位置，证明了经典物理学的准确性、科学性和可预见性。但是，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，在这里，时间和空间被认为是绝对的，是与物质运动无关的因素。因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。这种状况随着20世纪以来科学研究的不断深入而日益显现，如神秘的“以太”一直不能被证明是存在的、高速运动的微观粒子发生的现象非经典力学所能解释等。物理学只有来一番彻底的革命，才能适应科学研究的新形势。在这种背景下，相对论与量子论应运而生。
经
典物理学的危机
爱因斯坦与相对论 量子理论中的微观世界
四、自我测评
（一）选择题
1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界
A①②③B②③④C①③④D①②④
2、现代物理学的基础是
A牛顿力学B相对论C量子假说D量子理论、相对论
3、下列表述不正确的是
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的物理学是完全错误的
D量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
4、海王星的发现是根据
A哥白尼日心说的推算B牛顿理论的推测
C法拉第演说计算D爱因斯坦对时间、空间属性的揭示
5、20世纪初，为物理学的发展带来革命性变化的是
A．牛顿力学B．经典物理学C．相对论D．电磁学
6、相对论的两个基本原理是①相对性原理②质量守恒定律③光速不变
原理④万有引力定律
A. ②③
B.②④
C. ①③
D.①④
（二）非选择题
7、爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
请回答：
①“牛顿时代”在物理学上指什么时代？
②有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。
（三）延伸与探究
8、量子理论和相对论的提出有什么共同点?这说明了什么？
答案
一、选择题1、A 2、D 3、C 4、B 5、C 6、C
二、非选择题
7、①经典力学体系建立的时代
②爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思维能力和创造力的人”，其理论对现代物理学仍然具有指导作用。牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，在欧洲启蒙思想宣扬科学、反对封建神学的运动中发挥了极大的作用，以牛顿力学为代表的经典物理学开创了一个崭新的科学时代。相对论是在经典物理学基础上发展起来的，两者之间是继承与发展而不是相互排斥的关系。
三、延伸与探究
8、从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
这说明了人们对自然界的认识是不断深入的，科学的发展是在打破了原有认识的基础上不断创新、发展的。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？
答题要点：科学理论对科学的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。
1．“科学革命引发了观念形态的革命：宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之手撩开一角，传统的权威受到撼动，人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能力。”此处“科学革命”的代表人物是() A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦D．普朗克 答案 A 解析由“理性之手”“人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来”及所学知识可知，牛顿经典力学对自然界的物理现象做出了系统的合理的解释和说明，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，故A项正确。达尔文的进化论、爱因斯坦的相对论、普朗克的量子论与“第一次”不符，故B、C、D三项错误。 2．1933年希特勒上台后，犹太科学家爱因斯坦选择移居美国，放弃愿意为他提供避难所的欧洲国家。悉知该消息时，法国物理学家保罗·朗之万评价道：“这是一个重大事件，其重要程度就如同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆一样。”在此，朗之万() A．谴责纳粹德国迫害犹太科学家 B．担心欧洲大陆的战争威胁日益临近 C．意识到世界科学中心即将转移 D．觉察到科学家全球流动为大势所趋 答案 C 解析考虑到美国更适合科学研究，爱因斯坦选择移居美国而不是留在欧洲，这说明美国的科研环境和水平已经超越欧洲，C项与此信息相符。A、B两项与题干信息不符；D项是对题干信息的放大，全球流动也可以是从美洲流向欧洲等，故排除D项。 3．16、17世纪欧洲学者质疑、改变和放弃了欧洲所继承知识中最神圣化的认识。科学革命的思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的
性质及其力量。在这里，对宇宙的性质及其力量作出“革命”性描述的理论是() A．进化论B．万有引力定律 C．量子论D．相对论 答案 B 解析由题干信息“宇宙的性质及其力量”可排除A项；16、17世纪以前的欧洲处在封建神学的桎梏之下，人们认为宇宙及其力量均由神来操控，牛顿的万有引力定律对宇宙的性质及其力量作出了“革命”性描述，据此推断B项正确；量子论是针对微观世界而非宏观宇宙，且其出现于20世纪初，C项错误；相对论出现于20世纪初，D项与题干时间不符。 4．在1543年出版的《天体运行论》中，哥白尼提出太阳是宇宙的中心；在1859年出版的《物种起源》中，达尔文提出了生物进化理论。两种学说的共同意义是() A．肯定了人的价值和尊严 B．推动了近代科学体系的形成 C．提供了观察世界的新视角 D．奠定了资产阶级革命的思想基础 答案 C 解析本题考查哥白尼日心说和达尔文进化论的共同意义。“肯定人的价值和尊严”是人文主义宣扬的内容，故A项错误；推动了近代科学体系形成的是牛顿的经典力学，故B项错误；奠定了资产阶级革命思想基础的是启蒙思想，故D项错误；根据所学知识可知，哥白尼的日心说冲击了天主教宗教神学的传统观念，达尔文的进化论则否定了宗教的神创论，两者都引导人们摆脱宗教的束缚，从新的科学的角度来观察世界，故C项为正确答案。 5．英国学者怀特海论及近代西方科学精神时说：人们“完全有意识地认识到……知识对技术进步的重要性，发现了抽象知识和技术进步相联系的方法，并且也看到了技术进步的无限前程。”能够为这
第25课现代科学革命 一、选择题 1．相对论和量子理论对人们思维最大的影响是( ) A．改变了人们看世界的角度和方式 B．大大开阔了人们的视野 C．告诉人们要与时俱进 D．使人们有了对微观世界的认识 解析：选A。量子理论从根本上改变了近代物理学传统观念，从宏观世界深入到微观世界；相对论提出全新的时空观、运动观和物质观，故A正确。 2.电视连续剧《天仙配》中有这样的情节：唐朝张百忍因孝道而升天成为玉皇大帝，而后他的年龄基本上是恒定的，七仙女亦然，永葆青春。假设此情景成立，其科学依据最有可能的是( ) A．相对论B．量子理论 C．转基因理论D．进化论 解析：选A。根据爱因斯坦的相对论，时间、质量、重量等都不是固定不变的，而是处在不断地变化中，而且物体速度越快，时间越慢，接近光速时，时间就几乎停止了。 3．下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步( ) A．万有引力定律B．进化论 C．相对论D．量子理论 解析：选D。量子理论使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。 4．《宇宙探险》一书认为，科学家“揭示了时间空间与物质分布、运动之间的辩证关系，提出了新的宇宙观，同时使得现代物理学和天文学如此结合而产生了天体物理学，为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径。”你认为为此作出最重要贡献的应是( ) A．创立万有引力的牛顿 B．创立相对论的爱因斯坦 C．提出量子假说的普朗克 D．提出太阳中心说的哥白尼 解析：选B。从材料“揭示了时间空间与物质分布、运动之间的辩证关系”可以很容易地推断出答案为B。 5．“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。”“这一发现”指的是( ) A．伽利略的自由落体定律 B.牛顿的万有引力定律 C．爱因斯坦的相对论 D.普朗克的量子假说 解析：选D。本题考查对量子理论的理解。由材料信息“二十世纪物理学研究的基础”、“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”可判断选D项。量子理论使人们对微观世界的基本认识取得革命性进步。 6．经典物理学所面临的危机，终于在20世纪初被物理学发展史上的两场伟大的革命所解决。这两场革命使人类( )
第15课近代科学技术革命学案 第15课近代科学技术革命学案 ※目标与结构 《课程标准》要求：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；简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上的产生分歧的根源；以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。 知识网络结构： ※精析与探究： 1．简析17—20世纪初，在自然科学基础理论研究方面的四大成果及其标志和意义。 ①牛顿力学体系的建立标志着近代科学的形成，是人类认识史上对自然科学规律的第一次理论性的概括和总结。②法拉第发现电磁感应现象，开辟了人类历史的新时代——电气时代。③达尔文创立了生物进化论学说，从根本上推翻了“神创说”，将“发展”和“变化”等观念引入自然科学和社会科学领域，促进了人类思想认识的飞跃。④爱因斯坦提出了相对论和质能关系公式，深刻揭示了时间和空间的本质，
是物理思想的一次重大革命，质能转换原理成为研发原子能的理论基础。 2．分析近代科学诞生诞生的历史背景。 首先，新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要。14世纪以后，手工工场发展迅速，生产中的技术改造与机器的逐步采用，向人们提出很多新的问题，需要自然科学予以解决，以促进生产力的更大发展。同时，新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。 其次，自然科学自身发展的需要。经过中世纪前期的漫长黑夜，自然科学逐渐复兴。资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。最后，文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。近代自然科学革命就是在文艺复兴运动的高潮中拉开序幕的，首先向宗教神学发起冲击的是天文学。随后的宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁，科学革命也产生了巨大的影响。在此期间，地理大发现也有重要意义，
目录 摘要 (2) 1.20世纪科学技术的发展 (2) 1.1科学技术成为支撑、引领经济社会发展的主导力量 (2) 1.2科学技术向应用转化速度不断加快，科技成果产业化周期大大缩短 (3) 1.3科学的交叉融合和技术的集成，导致重大的创新突破，孕育了新的科学和技术革命 (3) 1.4科技全球化深刻改变了科学研究的传统组织结构和方式，使得科技资源在全球范围 内的融合和有效配置 (3) 2.世纪科学技术发展新趋势 (3) 2.1信息技术成为先导技术，世界正在进入以信息产业为主导的新经济时代 (3) 2.2高新技术成为现代生产力中最活跃，最重要的因素 (4) 2.3科学发展的综合化趋势 (4) 2.4科技交流的国际化 (5) 3．结束语 (6) 参考文献 (7)
现代科学技术的发展趋势 摘要：当今时代，科技发展突飞猛进，极大的推动了社会的进步，改变了人类生活的面貌。尤其是第二次世界大战以来，科学技术的发展更是日新月异，不少学者称之为"第三次技术革命"，以表明其划时代的意义或用"知识爆炸"来形容现代科技发展的高速度。随着科学技术的不断发展以及与人类社会的紧密结合，人们也开始思考关于科技发展的哲学命题：例如科学技术的本质问题、科技与自然的关系问题、科技与社会的关系问题、科技与人的自身关系问题等等。同时，科学技术本身也呈现出了超越以往时代的特点。 关键词：科学技术人类社会发展 1.20世纪科学技术的发展 20世纪是科学技术空前辉煌的世纪，人类创造了历史上最为巨大的科学成就和物质财富。这些成就深刻地改变了人类生产和生活的方式及质量，同时也深刻地改变了人类的思维观念和对世界的认识，改变并继续改变着世界的面貌，极大地推动了社会的发展。纵观20世纪中叶以来50多年间，科学技术发展大致经历了6次大变革。 表1 20世纪现代科技经历的6次变革 上表显示出了20世纪总体上世界科技发展的特点: 1.1科学技术成为支撑、引领经济社会发展的主导力量 量子理论促进了集成电路计算机的发展，奠定了信息产业的发展；相对论和原子核裂变原理形成了核技术和核能工业；分子生物学和遗传学成就发展了生物
[精品]现代科技革命的特点和意义 8.现代科技革命的特征和意义 所谓科技革命，是指正在成长的科学技术传统取代旧的科学技术传统的重大事件和过程，包括科学的基本原理、科学的社会建制、科学的规范标准、科学活动的方式方法等根本变革，以及技术的理论基础、技术结构、技术的规范标准、技术活动的方式方法、技术应用的形式规模等根本变革，标志着人类认识和改造世界的手段和能力的显著改进和历史性的、划时代的飞跃。 能够称得上科技革命的科学技术，至少应具备以下特点:重大的科技创新，而不是一般性的科学发现或技术发明;广泛的渗透性，使人类的生产和生活发生广泛而深刻的变化;显著的经济和社会效益，对生产力和生产关系、经济基础和上层建筑的变革起了巨大的促进作用。按照这些标准来衡量，近代以来人类社会先后发生了三次科学技术革命。第一次是以"珍妮"纺纱机和蒸汽机的发明为标志;第二次是以电力与内燃机的发明为标志;二战以后，西方发达国家率先爆发了以微电子信息科技为主导，包括新材料技术、新能源技术、激光技术、海洋技术、空间技术和生物技术等领域的一场全方位、多层次的新科技革命,也就是人们常说的第三次科技革命。这次科技革命至今方兴未艾，这场历时长久、影响深远的科技革命，在速度和规模方面都远远超过了前两次科技革命。这场全球性、全方位的新科技革命，大大拓展了人们认识和改造自然的广度和深度，对人类的生产和生活的各个领域都产生了巨大促进作用，使人类由"电气时代"跨入到"自动化、智能化时代"或"信息时代"，对当今国际政治、经济、文化及社会生活的各个领域产生了极其广泛而深远的影响。 一、新科技革命极大地提高了劳动生产率，使科学技术真正成为“第一生产力”。
现代科学技术革命的诞生、特征和影响 一、现代科学技术革命的诞生 （一）20世纪的科学革命 1.现代科学革命产生的背景：到19世纪，机械决定论和还原论仍然影响着物理学、化学、生物学、医学、心理学。它已经根深蒂固地渗透到自然科学的各个研究领域，甚至人类的文化方面。人们在研究复杂事物的过程中，主要采取从实体上进行还原的方法，“试图在所有复杂的现象中找到共同具有的物质实体（如原子），将其作为差异性的共同基础。”爱因斯但指出：“从希腊哲学到现代物理的整个科学史中，不断有人力图把表面上极为复杂的自然现象归结为几个简单的基本观念和关系。”近代科学在诸如力的分解、元素的离解，生物的解剖等方面取得的成功，使人们坚信“机械分割”的思想是无往不胜的，并试图把这种方法推广到对生命现象和社会现象的研究上。机械还原论者坚信，任何复杂的运动形式，都可以最终分解为机械的或力学的运动形式。尽管19世纪的自然科学取得的某些成就已经部分地揭露了机械决定论和机械还原论的局限性，但是要动摇和突破这种规范是不容易的，因为它们是构成近代科学赖以产生和发展的基础。恩格斯说：“把自然界分解成各个部分，把自然界的各种过程和事物分成一定的门类，对有机体的内部按其多种多样性的解剖形态进行研究，这是最近400年来在认识自然界方面获得巨大进展的基本条件。” 19世纪末，许多科学家都认为，以力学为基础的经典物理学大厦已经峻工，人们在对这幢雄伟大厦表示赞叹之余，又多少流露出满足和无所作为的情绪。著名的德国科学家基尔霍夫（G.R.Kirchhoff）表示：“物理学将无所作为了，至多只能在已知规律的公式的小数点后加上几个数字罢了”。英国大物理学家W.汤姆逊在刚跨入20世纪的第一天的《元旦献辞》中也说：“在已经建成的科学大厦中，后辈物理学家只能做一些零碎的修补工作。” W?汤姆逊在对科学大厦赞叹的同时，又不得不承认在物理学晴朗的天空还有两朵小小的令人不安的乌云。这两朵乌云是什么？为什么它们会引起这位著名物理学家深深的忧虑呢？物理学进入19世纪80年代以来，人们在实验中发现了一系列令人困惑的现象，经典理论对此显得无能为力。其中现象之一，就是迈克尔逊——莫雷实验。 1880年，美国物理学家迈克尔逊和化学家莫雷利用光学干涉仪进行了一项搜索“以太风”的著名实验来测量所谓的“以太漂移”。“以太”是根据牛顿经典力学观点所设想的用来传播光的介质，经典力学认为以太充满整个宇宙空间，而且是静止不动的。在牛顿力学中，任何机械运动都是相对于一个参考系进行的。地球相对太阳运动，必然能测得所谓的“以太飘移速度”（即地球和以太之间的相对运动速度）。迈克尔逊和莫雷经过不懈努力，昼夜不停地观察了五天，试验的精密度达到四十亿分之一，也没有找到“以太风”或地球相对于“以太”漂移的运动迹象，于1887年12月宣布实验测得以太“漂移速度”为零的结果。这一否定性的实验结果说明地球和以太之间不存在相对运动。这就是物理学史上有名的“零结果”，人们曾试图从各个角度对此作出说明，但都难以自圆其说。看来，人们原先对光传播所构想的物理图象是不正确的，使许多持有光是以太波动观点的物理学家大失所望。这一现象被称之为19世纪末20世纪初飘浮在物理学上空的一朵乌云。另一朵乌云与绝对黑体辐射的实验有关。热辐射是普遍的自然现象，物体在任何温度下都会以电磁波的形式向外辐射能量，其量值可以通过实验测定出来。由于绝对黑体在受光照达到热平衡时将会把能量全部以热辐射的形式发送出去，黑体的热辐射要比相同温度下其他任何物体的热辐射强，所以黑体是研究热辐射的理想模型。通过研究黑体辐射来揭示热辐射现象的本质和规律，是19世纪末物理学的一个重要课题。德国物理学家维恩（w?wien）发现随着辐射体温度的升高，辐射的峰值会向短波方向移动，即所谓的“位移定律”。1896年，他依据热力学，用半经验半理论的方法找到了“维恩公式”，用以说明黑体辐射谱。发现这个公式在短波段（高频辐射部分）同实验吻合，但在长波段（低频辐射部分）却系统地低于实验值。以后，英国物理学家瑞利（Lord Rayleign）根据经典统计物理学推出另一公式，它在长波段（低频辐射部分）与实验相符合，但在短波段（高频辐射部分——紫外光区）完全不能适用。按公式计算的预测值，在紫外一端辐射应趋向无穷大，而实验数据的结果却趋于零。这显然是荒谬的。经典物理学的理论在这里陷入困境和危机。这就是有名的“紫外灾难”。“紫外实验”成为飘浮在物理学上空的又一朵乌云。英国著名物理学家凯尔芬勋爵在1900年的讲演中把这两大疑难称之为经典物理学天空中的两朵乌云。他说：“动力学理论断言“热”和“光”都是运动的方式，现在这一理论的优美性和明晰性被两朵乌云遮蔽的黯然失色了。实际上，当时物理学天空并非只有两朵乌云，例如被称之为19 世纪末物理学的三大发现，即1895年德国物理学家“伦琴”发现X射线，1896年波兰物理学家居里对放射性元素的发现,以及1897年英国物理学家汤姆逊对电子的发现，都是对经典物理学理论的极大冲击：X射线可以穿透物体，说明“不可入性”不是物质的固有属性，而传统观念认为物质是不可入的；放射性辐射表明化学元素会蜕变为其他元素；发现比原子更小的电子，说明原子并非是不可再分的最小实体。原子不可再分的观念由此而发生了根本动摇，面对一系列无法纳入旧理论框架的新事实，一些物理学家感到惊恐万分，他们惊呼：“物理学的危机来临了”“科学破产了”。他们在牛顿力学体系与一些实验发生明显矛盾时，依然坚持牛顿力学必定正确的观点，从而在物理学界造成更大的思想混乱。然而在当时著名的科学家中，也不乏有远见卓识者，如法国科学家彭加勒（H.poincare），他认为，物理学理论与试验事实出现矛盾是好事而不是坏事，它预示着一种行将到来的变革，是物理学进入新阶段的前兆，他指出：要摆脱危机，就要在新实验事实基础上重新改造物理学。可惜的是，他没有跳出旧理论的框架，尽管他的电子动力学在数学形式和实验预言与以后爱因斯但的狭义相对论等价，但在物理解释上却大相径庭，他那富丽堂皇的理论，不过是经典物理学最后的宏伟建筑物而已。19世纪末的三大发现，使人类的认识第一次深入到了原子内部，彻底打破了原子不可分、元素不可变的传统物理学观念。以太漂移实验的零结果和黑体辐射研究中的“紫外灾难”，使经典物理学陷入不可克服的矛盾，成为推动这一时期科学发展的重要机制。 2.世纪之交物理学革命的产生 物理学危机是物理学革命的前夜，经典物理学天空上的乌云倾刻化为狂风暴雨，冲击和洗刷着经典物理学的基础。世纪之交，1900年量子理论的提出和1905年狭义相对论的建立，是现代物理学革命的重要标志。量子论的提出者是德国物理学家普朗克。1894年，他从研究黑体辐射问题开始，从维恩推出的有关黑体辐射能量密度的半经验公式得到启示，把电磁学方法和热力学中熵的概念结合起来，得到电磁熵的定义式。1900年10月，他经过不懈努力，应用娴熟的数学技巧，借助内插法，得到了一个与黑体辐射实验无论在短波段或长波段都吻合得非常好的新的辐射公式。在导出这个公式时，他大胆地提出了一个和“经典物理学关于能量过程必定是连续的”结论截然相反的假说，即能量的交换是不连续的，是一份一份进行的，能量的交换只能是hv的整倍数。h是普朗克常数，V是组成黑体的带电谐振子的频率，hv为能量交换的最小单位。称为“能量子”。1900年12月14比普朗克在德国物理学会年会上公布了他的这一工作。从能量子假说出发,普朗克成功地解释了他自己提出的辐射公式，解决了“紫外灾难”的问题。量子论的诞生，是对经典物理学理论的重大突破，它把经典物理学中一切因果关系都是在连续的基础上所建立的物理思想方法彻底地变革了。尽管在当时的物理学界对这一假说的反应冷淡，但在爱因斯坦、玻尔等科学家的推动下，量子理论获得了飞速发展，成为举世公认的科学理论。到20世纪30年代，经过德布罗意、薛定愕、海森伯、玻恩、狄拉克以及泡利等青年物理学家的努力，形成了量子力学的完整体系。量子力学的建立，是继相对论之后对古典物理学的又一次严重冲击。它使人们从根本上改变了只承认连续性和机械力学决定论的经典观念，揭示了连续与间断统一的自然观，揭示了自然规律的客观统一性，为各门科学的量子化奠定了理论基础。在普朗克提出能量子假说的第五年，即1905年的夏天，德国物理学家爱因斯坦完成了一篇名为《论运动物体的电动力学》的论文，这篇论文奠定了狭义相对论的基础。爱因斯坦在这篇论文中，针对经典物理学同新的实验事实之间的矛盾，批判了牛顿力学的超距作用观点，坚持电动力学中电磁场的近距作用观点
第25课现代科学革命 1．“科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论，而是限制和缩小旧理论的作用范围，把旧理论作为新理论的某种特例包含在其中。”下列最能说明此观点的是( ) A．神创论与进化论B．经典力学与相对论 C．经典力学与量子论D．相对论与量子论 2．某科学理论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时空的相对性”“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。该理论( ) A．推动了启蒙运动的到来 B．弥补了经典力学认识世界的不足 C．奠定了电气技术应用的理论基础 D．开创了以实验为基础的近代科学 3．1919年11月6日，在英国皇家天文学会和皇家学会联合举行的大会上，天文学家罗伊尔宣布：“星光确实按照爱因斯坦引力理论的预言发生偏折。”爱因斯坦的主要成就是( ) A．量子假说B．相对论 C．万有引力定律D．电磁感应现象 4．马克垚主编的《世界文明史》一书写道：“1870年以后物理学不断有新的发展，经过一场范式的危机，进入20世纪以后，物理学由量变进入质变，开始了革命性变革。”这主要体现在( ) A．牛顿发现万有引力定律 B．哥白尼提出“日心说” C．达尔文创立生物进化论 D．爱因斯坦提出相对论 5．爱因斯坦被人们称为20世纪的哥白尼、20世纪的牛顿，其主要依据是( ) A．提出外力能够改变物体运动状态的观点 B．证实物体运动速度与质量没有关系 C．正确揭示了时间和空间的本质属性 D．发现了能量辐射的运动原则及其规律 6．普朗克年轻时曾向他的老师表示，要献身于理论物理学。老师劝他说：“年轻人，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展了，将一生献给这门学科，太可惜了。”打破该老师看法的是( ) A．万有引力定律的发现 B．量子假说的提出 C．电力的发现与应用 D．牛顿力学定律的发现 7．1905年，爱因斯坦解释了光电效应，亦即在光的照射下，由金属逸出的电子的能量和光的强度无关，但和波长有关。这一解释主要是基于( ) A．经典力学B．量子论 C．狭义相对论D．广义相对论
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第15课近代科学技术革命 【课标要求】 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、简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。 3、以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。【重点】牛顿的经典力学、达尔文的进化论、两次科技革命 【难点】牛顿的经典力学、达尔文的进化论 【基础知识梳理】 什么是近代科学？——P64课本知识链接 一、近代科学技术兴起发展的原因： 1、经济：资本主义经济的发展（资本主义生产方式兴起和发展）物质基础、根本原因 2、政治：资产阶级的成长和壮大，资本主义代议制的逐步确立 3、思想：文艺复兴、宗教改革和启蒙运动的推动，解放人们思想 4、欧洲先进国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动 近代科学的创立和发展。科学家们的主观努力。 二、近代科技兴起的表现： （一）牛顿的经典力学：——17世纪 1、背景： （1）哥白尼：①成就：提出太阳中心说；（日心说） ②意义：从根本上动摇了的理论基础。——近代天文学的奠基人 （2）伽利略： ①成就——A：1610年发现木星的四颗卫星，证明日心说的正确； B：“近代科学之父”—开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学 ②意义：伽利略的杰出成就为 2、建立 （1）标志：1687年，牛顿出版《自然哲学的数学原理》-实现了物理学史上的第一次大飞跃。 特征：以实验为基础，以数学方式符号为表达方式 （2）内容：建立的基本体系，发现了着名的定律和 定律 （3）运用范例：海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功范例。 数学方面：在17世纪60年代，牛顿与德国的莱布尼茨分别独立创立了微积分 3、经典力学建立的意义： ①牛顿力学是的基础，也是现代工程力学的理论基础； ②牛顿力学得建立，标志着；（近代科学真正形成的标志） ③牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类社会进入 ④为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础。（推动了以理性主义为旗帜的启蒙 运动）
《现代科学革命》教案 教学目标 知识与技能 （1）了解在经典物理学危机的基础上现代科学革命产生的必然性，明白现代科学的两大支柱一一相对论和量子理论的基本观点。 （2）认识爱因斯坦在相对论、普朗克在量子理论的形成和创立过程中的重大作用。 （3）结合相对论和量子理论各自的理论基础和研究方向，阐明两者对人类历史和现代生活的重大意义。 过程与方法 （1）充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源，提高收集、分析相关资料的能力。在学习过程中通过合作、探究学习，培养分析解决问题的能力及交流与合作的能力。 （2）全面提高科学素质、创新精神和实践能力。学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解近代物理学的相关问题。 情感态度与价值观 结合辩证法原理，让学生领会科学发展的过程和意义，树立对待科学发展的正确态度。 重点与难点 重点 经典力学的建立；相对论的提出；量子论的诞生。 难点 不同阶段物理学之间的关系；对科学发展创新性的理解。 教学过程 新课导入 经典物理学的历史地位是什么？ 牛顿经典力学的历史地位： （1）为力学学科确定了基本概念和基本定律，使力学形成系统化和理论化的知识体系而达到成熟和完善，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学基础。 然而，在19世纪，备受推崇的经典物理学却面临着严重的危机，从而导致了现代科学革命。 新课学习 一、经典物理学的危机 牛顿经典物理学有哪些内容？经典物理学为什么会出现危机？ 17世纪后期，牛顿发表了著名的力学三定律（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，标志着经典力学体系的建立。 我们说的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，及在此基础上建立的理论体系。 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，在这里，时间和空间被认为是绝对的，是与物质运动无关的因素。 因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确，导致经典物理学出现了危机。 当德国著名的物理学家普朗克年轻时向他的老师求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时，得到的答复是：“物理学基本是一门已经完成了的科学，因此，对于物理学的研究实际上是不会有多大成果的。” 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。 这说明了什么问题？ 1.17～19世纪牛顿经典力学日趋完善、成熟。 物理学的新发现：X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矛盾，揭示了经典物理学的局限性。 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。这就要求人们对物质的认识要提高到一
第六单元现代世界的科技与文化 第26课现代科学革命教学素材 ◆阅读与思老 （1）人们过去积累起来的常识和日常经验并不一定总是正确的，要敢于打破思维定势，推进科学创新。 （2）正确的理论在刚刚诞生时往往难于被人们理解和接受，甚至还遭到攻击或嘲笑。但随着时间的推移，以受住实践检验的科学和理论终究会被人们理解和接受。 （3）科学的发展是艰难的，科学真理需要勇于探索、执著追求的精神，要有足够的恒心和毅力去面对，坚持自己的正确立场和信念，坚持真理不动摇。 ◆解析与探索 （1）从加速反法西斯战争胜利进程的角度讲，爱因斯坦建议制造原子弹以掌握对法西斯作战的优势，是应该的；从原子弹对无辜平民造成的严重摧残的角度讲，爱因斯坦建议制造原子弹是不应该的。 （2）先进的科学技术可以加快人类发展的进程，也可以毁灭人类自身。 （3）大力发展科学技术，加快人类自身发展。但要正确使用先进的科学技术，避免给人害自身带来灾难。 ◆自我测评 1．现代物理学的两大理论支柱是相对论和量子学。相对论和量子学正确地反映了宏观的宇宙世界和微观的粒子世界的客观规律，打破了经典物理学绝对化的思维，描绘了一个崭新的世界，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。相对论和量子学的提出不仅对物理学本身，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。 ◆重难点分析 ⑴相对论、量子论出现的历史背景——19世纪经典物理学的危机是什么？ 17世纪后期，牛顿发表了著名的力学三定律（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，标志着经典力学体系的建立。当时，以牛顿力学为代表的经典物理学被认为是绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说明，而且物理学已经发展到了完整、系统和成熟阶段，以后的工作只不过是在细节上做些修正和补充，在计算上更细致一点，使理论更加完备。一些科学家还根据万有引力定律计算出了海王星和冥王星的位置，证明了经典物理学的准确性、科学性和可预见性。但是，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，在这里，时间和空间被认为是绝对的，是与物质运动无关的因素。因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。这种状况随着20世纪以来科学研究的不断深入而日益显现，如神秘的“以太”一直不能被证明是存在的、高速运动的微观粒子发生的现象非经典力学所能解释等。物理学只有来一番彻底的革命，才能适应科学研究的新形势。在这种背景下，相对论与量子论应运而生。 ⑵相对论的主要内容是什么？有何重大意义？ 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、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。 尺缩效应和钟慢效应：两者都是狭义相对论的结论。一根在静止时长度为L′的细杆，
第三单元从人文精神之源到科学理性时代 第15课近代科学技术革命 编者：哈第十八中学杨丹［课标要求］ 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；简述进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源；以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。 ［概念释疑］ 圈地运动——指15世纪末叶至19世纪中叶西欧新兴资产阶级和新封建贵族使用暴力剥夺农民土地的过程。这种情况在英国、德国、法国、荷兰、丹麦等国家都曾先后出现过，而以英国的最为典型。所谓圈地，即用篱笆、栅栏、壕沟把强占的农民份地以及公有地圈占起来，变成私有的大牧场、大农场。大批丧失土地和家园的农民成为一无所有的雇佣劳动者。这是资本原始积累的最重要手段之一。 早期蒸汽机——最先把蒸汽动力技术的设想付诸实施的是法国工程师巴本（1647--1712）。1674年，他发明了带有活塞的实验型汽缸，可以把热能转变为机械能。不久，英国工程师塞维利发明了一种把动力装置和排水装置结合在一起的蒸汽泵，由于热效率很低，容易爆炸，因而无法普及。1705年，纽可门等人合作制造出了第一台真正算得上是动力机的大气活塞式蒸汽机，被称为纽可门蒸汽机，但热效率仍然较低，且只能用于矿山抽水，不能满足新的需要，万能蒸汽机就是在早期蒸汽机的基础上改良而成的。 ［自学提纲］ 1．哥白尼 （1）背景 ①在欧洲占统治地位 ②人文主义得以传播 （2）贡献：太阳中心说 （3）影响：否定了嫉妒教会宣扬的，从根本上动摇了欧洲中世纪的理论基础。 2．加利略 （1）贡献 ①为日心说找到了确凿的证据 ②开创了以 _________为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“___________ ”。（2）影响：为___________的创立奠定了基础。 二、牛顿的经典力学 1．内容 （1）_________定律和_________三定律 （2）作品：《_______________》 2．影响
第25课现代科学革命教学设计（有趣） 山东成武二中历史组盛昌华274200 【课标要求】 知道相对论、量子论的主要观点，认识其意义。 一、教学目标 1．知识与能力 知道相对论、量子论的提出者及其基本内容；能够分析它们对现代物理学进步的意义以及对人类思维方式的影响。 2．过程与方法 阅读了解相对论的基本内容，然后将之与牛顿的经典力学进行比较，从而认识相对论等提出的重要意义 3．情感态度价值观 认识在科学上没有绝对的权威，科学会不断的进步，进而树立创新的意识和精神。 认识科技进步也是一把双刃剑，应用不好会给人类社会带来灾难。 二、教学重点、难点 重点：相对论、量子论的基本内容 难点：分析、评价科技进步的影响 三、教学内容安排（1课时多媒体） 六、教学过程 (一)导课请欣赏神话故事 王质烂柯 晋朝时有一位叫王质的人，有一天他到信安郡的石室山（今浙江省衢qu县）去打柴。看到一童一叟在溪边大石上正在下围棋，于是把砍柴用的斧子放在溪边地上，住足观看。看了多时，童子说“你该回家了”，王质起身去拿斧子时，一看斧柄（柯）已经腐朽了，磨得锋利的斧头也锈的凸凹不平了。王质非常奇怪。回到家里后，发现家乡已经大变样。无人认得他，提起的事，有几位老者，都说是几百年前的事了。原来王质石室山打柴误入仙境，遇到了神仙，仙界一日，人间百年。 你认为这有可能发生吗？你能用现代科学知识解释一下其出现的可能性吗？ （二）新课讲授
1、经典力学创立以后，人们把经典力学看作绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以 用经典力学加以说明。事实果真如此吗？ 经典物理学认为时间和空间都是绝对的，即存在绝对的时间和绝对的空间，它研究的范围只适用于低速运动状态我们肉眼能够看到的宏观世界。它解释不了高速运动的宇宙空间和微观世界运转状况。 2、探案思考：中国古典神话小说《西游记》中出现了“天上一日，地上一年”的幻想，现在看有道理吗 根据爱因斯坦的相对论，有个相对论效应，就是当物体的速度十分接近光速（约30万公里每秒）的时候就会发生时空弯曲，时钟就会变慢，当物体速度超过光速的99.99%以上时就会更加明显，这种情况就会出现 假设一个人坐上光子火箭，以光的速度到宇宙空间去旅行一年，那么，当他回到地球时，他的儿子已是白发苍苍的老人，自己却还是那样年轻，儿子反而比父亲老了! 3、相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾，但还是取得了成功。有一次，卓别林出席一个宴会时笑着对爱因斯坦说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”你能用通俗的语言讲述一下你对相对论的理解吗？ 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。 4、迷信说法人死后会进阴间或天堂，你相信在我们周围还存在着另外一个世界吗？ 根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。一维是线，二维是面，三维是立体空间，四维是弯曲空间。 四维空间联想 《西游记》中第七十九回【寻洞擒妖逢老寿当朝正主救婴儿】中孙悟空在土地公的指引下绕树根左转三圈右转三圈，然后三声“开门，开门，开门”霎时间，一声响喨，唿喇喇的门开两扇，更不见树的踪迹。那里边光明霞采，亦无人烟。行者趁神威，撞将进去，但见那里好个去处：烟霞幌亮，日月偷明。白云常出洞，翠藓乱漫庭。一径奇花争艳丽，遍阶瑶草斗芳荣。温暖气，景常春，浑如。滑凳攀长蔓，平桥挂乱藤。蜂衔红蕊来岩窟，蝶戏幽兰过石屏。行者急拽步，行近前边细看，见石屏上有四个大字：“清华仙府”。 应用学习：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？ 科学理论对科学技术的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推
命题角度1近现代世界的科学技术 高考真题体验·对方向 (2019全国Ⅰ·28)恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”,他指的应是() A.哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说” B.伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展 C.牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃 D.达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念 答案： A 解析：欧洲中世纪时期,教会实行独裁统治,神学代替了科学,科学成为神学的“婢女”,依附于神学,在宇宙观上宣传“地心说”,而哥白尼的“日心说”否定了教会神学宣扬的“地心说”,第一次使自然科学从神学的统治下解放出来,促进了自然科学的发展,被恩格斯称为“自然科学的独立宣言”,故选A项。伽利略、牛顿、达尔文进一步发展了自然科学,排除B、C、D三项。 新题演练提能·刷高分 1.(2019云南昆明二模)“揭穿上帝赋予地球特殊地位”“摧毁上帝创造世界的谬论,是自然科学开始从神学中解放出来的标志”。此科学成就是() A.哥白尼“日心说” B.牛顿经典力学 C.达尔文进化论 D.血液循环理论 答案： A
解析：哥白尼“日心说”否定上帝选择地球作为宇宙中心的理论,否定神创论,“是自然科学开始从神学中解放出来的标志”,故A项正确;牛顿经典力学从物理学上否定神创论,但不是自然科学从神学中解放出来的开始,故B项错误;达尔文进化论从生物学上否定神创论,但不是自然科学从神学中解放出来的开始,故C项错误;血液循环理论从医学上否定神创论,但不是自然科学从神学中解放出来的开始,故D项错误。 2.(2019山西太原期末)近代人文主义的兴起,将人从神学的束缚中解放出来,促进了近代自然科学的发展,但自然科学的发展,一方面验证了人文主义思想的正确性,另一方面也造成了人类在自然界地位不断的降低。这主要反映出() A.自然科学发展制约人文主义发展 B.自然科学彻底摆脱了神学束缚 C.自然科学发展有助于“认识人自己” D.宗教神学束缚了人文主义发展 答案： C 解析：根据材料“自然科学的发展,一方面验证了人文主义思想的正确性”可知,A项错误;“自然科学彻底摆脱了神学束缚”表述过于绝对,故B项错误;根据材料“一方面验证了人文主义思想的正确性,另一方面也造成了人类在自然界地位不断的降低”可知,自然科学的发展,使人逐渐认识到人在自然界的地位,故C项正确;材料的主旨是人文主义与自然科学的关系,故D项错误。
世界近现代科学技术发 展的启示 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
世界近现代科学技术发展的启示 近代科学技术的伟大进步是多种因素合力作用的结果。文艺复兴、启蒙运动等思想解放运动，将科学从宗教迷信的精神束缚中解放出来。经济发展为科技进步奠定了物质基础，经济需求成为推动科技进步的强劲动力。国家重视发展科技，政府实行科技奖励政策，为科技进步提供了良好的社会氛围，大大激发了科技人员的创造热情。发展教育，培养人才，保证了科技的持续进步。科学家们重视实践、勇于奉献、大胆创新的科学精神不断推动科技事业取得新的成果。 近代以来世界科学技术的发展，大体经历了三个阶段：1、兴起阶段：文艺复兴运动促使近代自然科学的兴起，实现了科学史上的一次革命。它冲破了神学与经院哲学的牢笼，推动了生产力的发展，为新世界观和哲学观提供了坚实的依据。波兰科学家哥白尼开创性与提出了“太阳中心说”，意大利哲学家布鲁诺发展了他的学说，伽利略用自制天文望远镜观察天体，证实并进一步发展了哥白尼的学说，因此他成为近代实验科学的奠基人。17世纪近代数学建立、牛顿力学体系创立、近代化学创立等，都体现了这个阶段的特点。2、综合化阶段：19世纪前期电磁学感应现象的发现，综合了电与磁的关系，并取得了电磁关系研究的飞跃。分子—原子结构学说的确立、化学元素周期规律的发现、达尔文生物进化论的提出、爱因斯坦相对论的创立，都是各学科发展过程中综合化的表现。3、飞跃阶段：20世纪四五十年代新技术革命兴起，科技的各个领域都有突破性的进展，而且整体化、综合化的程度更高，出现了许多新学科。
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。