经典力学、量子论和相对论的关系

前排左起：I.朗缪尔 M.普朗克 M.居里夫人 H.A.洛伦兹 A.爱因斯坦 P.朗之万 Ch.E.古伊 C.T.R.威尔逊 O.W.里查逊
三、从弱引力到强引力
阅读教材P50-P51，思考： 1. 经典力学与行星轨道的矛盾是什么？
2
m0为物体静止时的质量 m是物体速度为v时的质量 c是真空中的光速
光在真空中的 c 3.0 108m / s
【例1】 如果真空中的光速为c=3.0×108 m/s,当一个物体的 运动速度为v1=2.4×108 m/s时，质量m1= 3 kg。当它的速度 为v2=1.8×108 m/s时，质量m2为多少？
从低速到高速---速度变换公式
例：一列火车正以v＝50 m/s的速度高速行驶，列车内一乘客以相对列车u′＝ 5 m/s的速度向前跑，站台上的观察者测得该乘客的速度是u＝v＋u′＝55 m/s. 若列车的速度是0.9c，乘客的速度是0.5c，那么站台上的观察者测得该乘客的 速度是0.9c＋0.5c＝1.4c吗？
答案 不是，光速c是极限速度.
相对论认为： 同一过程的位移和时间测量在不同参考系中是不同的，因 此上式不能成立，经典力学也就不适用了。
从低速到高速---相对论速度变换公式
v
u
车对地的速度为v，人对车的速度为u/
地面上的人看到车上人 相对地面的速度为：
u
u v
1
uv c2
注：如果车上人运动方向与火车运动方向相反，则u/ 取负值
普朗克常数 h 6.631034 J s
旧量子论：普朗克，爱因斯坦，玻尔；
新量子论：海森堡，狄拉克，薛定谔，泡利，德布罗意，玻恩，费米，狄拉克，康普 顿
物理学的“全明星”合影
1927年索尔维会议照片（彩色为后期技术处理）

进化说 自然选择 适者生存
渐变说
现存物种有共同祖先
万祖同源
科学 把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代
意 思想 ①挑战了封建神学创世说，促进人类的认识飞跃 ②为马克思主义的发展提供自然史基础
义 社会 成为资产阶级反对封建特权的思想武器
对中 国的 影响
①严复翻译赫胥黎著作《天演论》，敲响了祖国危亡的警钟，宣传 变法思想
A“超越时空的梦想” B“探索与发现：海王星” C“普朗克的假说与验证” D“比萨斜塔—亚里士多德力学学说的终结”
20世纪初，提出光量子假说，解决经 典物理学无法解释的光电效应问题的科 学家是：
A．普朗克 B．麦克斯韦 C．玻尔 D．爱因斯坦
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 是连续变化的观念。”这一理论的诞生 主要是由下列哪一问题引起的？
②康有为把儒家“三世说”和西方进化论结合起来，宣传维新思想 ③新文化运动前期， 宣传资产阶级自由平等学说和达尔文的进化论
科学与宗教在人类起源问题上 产生分歧的根源？
根本 生命是自然界 分歧 进化的结果
生命是上帝创 造的产物
提出：爱因斯坦
成 ①相对论（狭义、广义 ） 就 ②光速不变原理
普朗克：提出量子假说 爱因斯坦：用量子论解释光电效应 玻尔：提出了有关原子的量子理论
①是物理学领域的一次重大革命 ①是认识微观世界的革命性的进步
①地②解揭发意义决示展②了了了打提经时牛破供典间顿了了物和力绝辩对证理空学化看学间，的待的的将思世危本其维界机质概模的式途，属括，径性在否。相定对了②与论经改 式相变 构力典对了 成学力论人 了之学一们 现中的起认 代弥，绝识物补世理推对了界学动时经的的物空典角基理观力度础学学，和，方发深展刻 到一个为新现的代高自度然。科学和现代技术革命提供了重要的理论基础

据美国盖洛普公司在20世纪90年代的 三次民调，坚信上帝造人的美国成年受 访者达44％以上，作为达尔文故乡的英 国相信“物种的进化非由神定”的人也 不到4成。这说明科学和宗教在人类起源 问题上的分歧仍然很大。这一分歧的根 源在于： A．教育的进步状况 B．科学的发达程度 C．世界观的认识差异 D．生产力的水平高低
勇于创新，
实践出真知.
二、探索生命起源之谜
神创论：上帝创世
物种不变
东方：女娲造人
西方：上帝创世说
为什么神创论能够成为生物起 源的共识，并且长期流行？
①生产力水平不高 ③教会的禁锢
A①②④ C①②③
②知识贫乏 ④没有人敢去研究
B②③④ D①②③④
“进化论”
达尔文
《物种起源》
◆生物进化论 1、创立的标志：1859年英国科学家达尔文 发表了《物种起源》 2、理论观点： (1)生物是进化而来的：经历了由低级向高 级，由简单到复杂的发展过程。 (2)自然选择：现存物种具有共同的祖先， 物种变异是“自然选择”的结果。 (3)物竞天择：为了生存和繁衍生物存在种 间和种内竞争。 (4)适者生存：能适应环境而发生变异的个 体，将获得较多生存和繁殖的机会，反之则遭 淘汰。
(三)量子论的诞生与发展
1、背景： ① 19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现。 ② 实验表明微观粒子的运动不能用经典力学的理 论来说明。 2、诞生：1900,德国物理学家普朗克 3、发展： ① 爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应 ② 丹麦玻尔提出有关原子的量子理论
4、意义： ① 使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步 ② 与相对论一起,构成现代物理学的基础
第三次工业革命
1.政治保障－资本 主义发展相对稳定 和国家垄断资本主 义发展； 2.先决条件－科学 理论的重大突破； 3.必要手段－科学 技术的发展具备了 一定的物质和技术 基础； 4.推动力－社会需 要（二战中的军事 需求、战后军备竞 争和发展经济的要 求）

一近代物理学的奠基人和革命者学习目标时空坐标1.了解经典力学的主要内容。

2.认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。

3.知道相对论、量子论的主要内容,认识现代物理学发展的重大意义。

必备知识·自主学习一、认识史上的飞跃1.背景:近代科学的诞生以及伽利略自由落体定律的创立,冲击了亚里士多德学说的统治地位。

2.牛顿力学三定律:(1)时间:17世纪末。

(2)内容:牛顿在研究伽利略自由落体定律的基础上,得出了惯性定律和加速度定律,又在笛卡尔等人对碰撞运动的研究基础上总结出作用力和反作用力定律。

(3)地位:牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础,成为整个近代物理学的重要支柱。

3.万有引力定律:从研究地球对月球的引力入手,综合了开普勒等人有关天体力学方面的研究成果,并运用他自己创立的微积分做计算工具,成功地导出了万有引力定律。

4.著作:《自然哲学的数学原理》,总结了他的力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果。

5.意义:(1)牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明,从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。

(2)它的确立使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度,同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。

二、驱走乌云的太阳1.背景:19世纪的物理学领域,在牛顿力学的基础上,形成了完整的理论体系,19世纪末,物理学界的重大研究课题是黑体辐射问题。

2.量子理论的诞生:1900年,德国物理学家普朗克提出了量子概念,《关于正常光谱能量分布定律的理论》的发表,标志着量子理论的诞生。

3.量子力学的建立:(1)1905年德国科学家爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应,得出光具有波粒二象性的结论。

(2)1923年法国物理学家德布罗意提出物质波理论,将量子论发展到一个新的高度。

(3)奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。

4.意义:(1)量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系,指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。

• 1837年开始写作第一本物种演变笔记。 • 1838年阅读托马斯•马尔萨斯的著作《人口论》。 • 1839年~1843年编纂五卷本巨著《贝格尔号航行期内的动物志》 • 1842~1846年撰写三卷本著作《贝格尔号航行期内的地质学》。 • 1855年开始撰写关于进化论的主要著作。 • 1859年发表《物种起源》。
成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一，与相对论一 起，构成了现代物理学的基础，推动了物理学自身的进步；
近代
现代
科学家 主要的成果 科学家 主要成果
伽利略
（为经典力学奠 定基础）
近代科学的研究方 法
物理学天文学Fra bibliotek爱因斯坦
（发展牛顿力 学）
狭义相对论 广义相对论
牛顿
（形成经典力学 体系）
总结运动三大定律和 万有引力定律，创立 经典力学。
【合作探究】： 14—19世纪，欧洲在思想领域、天文学领域、物理 学和生物学领域如何挑战封建神学？
（1）14—16C文艺复兴提倡人文主义，肯定人的价值和尊严，把神 从人们的生活中驱逐出去；
（2）16C哥白尼提出日心说，把神从天文学领域驱逐出去；
（3）17C牛顿创立经典力学，提出了物体运动三大定律和万有引力， 把物体运动和天体运动概括到同一个理论之中，把造物主（神） 从无生命现象研究领域驱逐出去；
• 依据该年表并结合所学，指出《物种起源》成书的背景。 • 英国成为殖民帝国； • 工业革命完成； • 资本主义迅速发展； • 近代自然科学发展； • 达尔文长期进行生物进化的考察、研究。
二 .爱恩斯坦创立相对论：
1、背景: 19C科学技术的飞速发展；经典力学无法解释面临的新问题 2、提出: 20C初，爱因斯坦（德）提出相对论。 3、内容： （1）狭义相对论：1905年

以普遍成立 ， 而克服 其“ 局域性 ”． 然后 ， 出了泛等价原 理和泛广义 相对论 ， 提 ｊ 特别是 电磁 广义相对 论 ’ 进而论证 了广 义 ． 相对论 的各种实验检验及不足之处 ， 讨论 了检验 电磁广义相对论 的某些可 能方 案 并 反 Ｂ Ｉ不等式 ， ｅ ｌ 显示 出纠缠态是一种新 的作用距离和强度 中等 的相互作 用． ． 更一般 ， 基于量子力学 和相对论 的 比
（ ｅａ ｍ ｎ ｆ ｈｓ ｓＹ ｎａ ｎ ｅ ｉ ， ｕ ｍ ｎ ５ ０ １ Ｃ ｉ ） Ｄ ｐｎ ｅｔ ｙｉ ， ｕ ｎＪＵ ｉ ｒ ｌ Ｋ ｎ ｉｇ６０ ９ ，ｈｎ ０Ｐ ｃ １ ｖ ｓｙ ａ
Ａｂｓｒ ｔ Ｔｈ ｅａｉ ｎ ｔ ｅ ｅａｉ ｉ ｎ ｕ ｎｕ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｒ ｏ ｎ ｃｅ ｌ ｓ ｌ ｂｕ ｒ １０ ｉ ｃ ｍｐ ｔｈ １— ｔａｃ ： ｅ ｒ ｌ ｔ ｓｂｅｗｅ ｎ ｒ ｌｔｖｔ ａ ｄ ｑ ａ ｔｍ ｃ ａ ｉｓ ａ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｃ ０ ｅｙ， ｔａ ｅ ａ ｓ ｎ ０ ａｉ ｉｉ ｏ ｙ ｔ ０ ｏ ａ ｅ ，ｎ ｐ ｒｉｕ ａ ，０ ｈｅ ｕ ｅ ｔ ｉ ｙ ｐ ｉ ｉ ｌ ｎ ｈｅ ｃ ｎ ｔ ｎ ｙ ｌｇ ｔｓ ｅ ＦＩ ｍ ｈ ｓ ｔ ｅ ｑ ａ ｔ ｙ ｆｒｓ ｍｅ ｃ ｓ ｓ ｉ ａ ｔｃ ｌ ｒ ｆｒ ｔ ｎｃ ｒａｎｔ ｒｎｃｐ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ｓａ ｃ ｉ ｈ ｐｅ ｄ． ｌ ｔ ｉ ｈ ｕ ｎｕｍ ０ ｇｌ ｉ ｈ ｏ ｉ ｓ ｓ ｐ ｒｔｉ ｇ ａ ｄ ｌ ｏ ｅｃ．， ｒ ｉｃ ｓ ｅ ． ｎ ｌｙ， ０ ｓｂｉ ｔ ｓｅ ｐ ｕ ｄ ｄ ｔ ａ ｅ ａ ｉｅ ｍａ ｔｒｄ — Ｉ ｖｔ ｔ ｅ ｒｅ ， ｕ ｅ ｓｒｎ ｎ ｏ ｐ， ｔ ａ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ｆｉ ａ１ ａ ｐ ｓ ｉ ｌ ｙ ｉ ｘ ｏ ｎ ｅ ｈ ｔｎ ｇ ｔ ｔ ｅ ａ ｙ ｉ ｖ ｅ

第四单元近代以来世界的科学发展历程第11课物理学的重大进展一、经典力学1．背景（1)文艺复兴运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。

（2)16世纪末17世纪初，伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，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,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。

2．建立（1）提出:1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》。

（2)内容：物体运动三大定律和万有引力定律等。

（3)特征：①以实验为基础。

②以数学为表达形式。

3．地位及作用：经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。

后来，根据万有引力定律,人们发现了海王星等。

二、相对论的创立1．背景:到了19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。

2．内容(1）狭义相对论:物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加,同时,空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应.(2)广义相对论:空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。

3．意义（1)相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。

(2）它否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。

（3）它也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。

三、量子论的诞生与发展1．背景（1)19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子内部。

（2)微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。

2．过程（1）使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。

(2）量子论与相对论一起,构成了现代物理学的基础,弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足.（3）不仅推动了物理学自身的进步，而且开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。

[轻巧识记] 经典力学[易错提醒]爱因斯坦的相对论并未全面否定牛顿力学体系。

爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿力学体系的绝对时空观，并没有否定整个牛顿力学体系。

三次工业革命与中国 1、第一次工业革命中国未能把握住发展机遇（鸦片战争前）
（1）原因： 经济：自然经济占统治地位，资本主义萌芽发展缓慢。 政治：封建制度走向衰落，专制主义中央集权空前强化。 思想：统治阶级推行的重农抑商政策阻碍商品经济的发展。 文化：文化专制统治阻碍科技和思想的自由发展。 外交：闭关锁国阻碍了中西经济文化的正常交流。 （2）影响： 英国发动对中国的鸦片战争，中国开始沦为半殖民地半封建社会，自然经济开 始解体，被卷入资本主义世界市场 （3）应对： 洋务派开展洋务运动，引进西方科技，创办洋务企业，开始了中国近 代化的第一步； 思想界掀起了一股向西方学习的新思潮，提出“师夷之长技以制夷思 想”，使学习西方，实现民族独立与富强，实现近代化成为思想主流。
例1 《世界：一部历史》对一种科学现象这样描述道： “物质和能量可以互相转换，双胞胎以不同的速度衰老，平行 线可以交叉„„直觉的观念荡然无存，就像进入了《爱丽斯漫 游奇境记》中的兔子洞一样。”其中所说的将人们思想认识带 进“兔子洞”的是( ) A．经典力学理论 B．进化论 C．量子论 D．相对论 [答案] D
（3）应对 经济上：民族资本主义有了初步发展 政治上：民族资产阶级开始登上历史舞台，掀起了戊戌变法和辛亥革命。 思想上：思想解放，宣传启蒙思想，提出维新思想和三民主义，掀起新文化 运动。
3、第三次科技革命中国未能把握住发展机遇 （1）中国先“滞后” 中国处于解放战争和新中国成立初期，由于战争的破坏和建国后帝国主义 的封锁包围，中国没有发展先进科技的环境。 建国后不久，“左”的思想日渐严重，没有落实知识分子政策，对教育 没有高度重视，失去了发展机会。 （2）飞速“追赶” ①70年代后期中国开始进行改革开放，建立社会主义市场经济体制，加入 WTO,积极参与国际竞争。 ②世界经济区域集团化和经济全球化趋势。 4．启示 (1)科技本身是一柄双刃剑，推动生产力发展的同时也会带来环境污 染等负面影响。 (2)对于科技的正确态度是：科学利用，使其更好地服务于人类的生 产和生活，同时要注意从可持续发展角度推动科技和生产力的发展。

量子论相对论三者关系
量子论和相对论是现代物理学中最重要的两个理论，它们描述了宇宙中最微小和最大的事物。

虽然它们描述的是两个完全不同的领域，但它们之间存在一些有趣的关系。

首先，相对论和量子力学是两个不同的理论，它们描述了不同的现象。

相对论主要描述了高速物体的运动和引力，而量子力学则描述了原子和分子的行为。

因此，相对论和量子力学适用的尺度和领域是不同的。

然而，当我们研究更微小的领域时，我们必须将这两个理论结合起来，才能得到更全面的描述。

这就是量子场论的基础，它结合了相对论和量子力学。

其次，相对论和量子力学都具有基本的不确定性原理。

相对论中的不确定性原理表明，我们无法同时精确地测量一个物体的位置和速度。

而量子力学中的不确定性原理则表明，我们无法同时精确地测量一个量子粒子的位置和动量。

最后，量子场论中也有引力的存在，这意味着引力也是一种基本力量，和电磁力、弱力和强力一样重要。

总之，虽然相对论和量子力学描述的是两个不同的领域，但在更微小的尺度下，这两个理论必须结合起来才能够得出更完整的描述。

同时，它们也共享着一些基本原理和基本力量的存在。

- 1 -。

科学家 主要科学成 就 1905年解释 光电效应 爱 因 斯 坦 相对论
在人类文明（自然、社会）中的 地位
发展了量子理论从根本上改 变近代物理学的传统观念
科学家 主要科学成 在人类文明（自然、社会）中的 就 地位
穿越时空一般“取材”于爱因斯坦狭义相对论
（2） 广义相对论
提出: 1916年
内容： ①物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的； ②空间弯曲的程度体现为引力场强度； ③时间、空间不是独立的实在，它们是物质存在的 形式。
广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联 系的重要思想。
探究：相对论与牛顿力学的关系
内容：
影响
•
1905年,爱因斯坦发表了 《论运动物体的电动力学》的 论文，提出了狭义相对论和著 名的核动力公式，为原子能的 发现和利用奠定了理论基础。 1945年7月15日凌晨5点30分， 世界上第一颗原子弹“胖子” 试验成功。8月6日和9日，美国 分别在日本的广岛和长崎投下 了原子弹。随着苏联军队出兵 我国东北，日本天皇于14日宣 布无条件投降，第二次世界大 战结束了。
在未来的某一时间，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘 宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行，哥哥留在地球 上。50年以后，当哥哥已经变成白发苍苍的老人时， 他去迎接回到地球的弟弟，却发现弟弟还是一个30多
岁的年轻人！
你认为应该用什么理论来解释这一现象
相对论
物体以光速或接近光速运动时，质量会变大， 距离会变短，时间会变慢；如果物体超过光速 运动，则时间会倒流”。
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非 全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运 动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的 客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相 对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论 体系中。

——伏尔泰
通过牛顿开辟的科学方法，人类可以在实验室里发现 事物的真相和原理，揭示规律，然后运用这个原理从事于 技术发明，最后再将技术转化为现实的生产力。
正是因为遵循了 科学、技术 和 生产 这个全新的模
式……沟通了人类5000年来一直无法跨越的“技术”和
“科学”之间的鸿沟……开启了“工业革命”的大门。
证明哥白尼的“日心说”的正确性
注重科学研究方法
标志着物理学的真正开端
牛顿
《自然哲学的数学原理》 （物体运动三大定律和
万有引力定律）
标志着牛顿力学体系的形 成
相对论（狭义、广义）、
爱因斯
光速不变原理
（否定了••••••修正了 ••••••揭示了••••••发展了
••••••推动••••••）
坦 成功解释光电效应出现 进一步推动了理子论的发
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
A、①②③
B、②③④
A
C、①③④
D、①②④
2、 现代自然科学和现代技术革命的基础是 D
A、牛顿力学
B、相对论
C、量子假说
D、量子理论、相对论
二、相对论的创立
1.背景 1）19世纪科学得到了飞速发展； 2）物理学研究中遇到了一些经典力学无法解释的新
问题。 2.相对论的提出及主要内容
20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论
狭义相对论认为：时间和空间随着物质运动速度的变 化而变化，发生尺缩效应和钟慢效应；质量会随着物 体运动速度增大而增大。 E = M . C 2
3）再次改变了人们认识世界的角度和方法。 推动了人类第三次科技革命
牛顿和爱因斯坦，谁才是最伟大的科学家

量子论和微观相对论
量子论和微观相对论都是现代物理学的基础理论，它们分别描述了微观世界和宏观世界的物理现象。

量子论是描述微观粒子（如电子、光子等）行为的理论，其基本假设是波粒二象性，即物质既有粒子性又有波动性。

量子论用于解释光谱、化学键合等现象，可以帮助人们理解光电效应、量子隧道效应等奇特现象。

微观相对论是描述微观粒子在高速运动过程中的行为的理论，它通过爱因斯坦的质能公式E=mc²连接了质量和能量，同时也引入了相对论因子，例如时间和空间的相对性，因此微观相对论解释了很多物理学中的矛盾和不协调。

微观相对论适用于解释粒子加速器等高能物理现象，以及银河系、星系等大型天体的运动。

两个理论之间没有严格的竞争关系，因为量子论和微观相对论是描述不同尺度的物理现象的理论，各自在自己的领域内得到了验证和应用。

同时，科学家们也在不断努力探索两者之间的关联，希望将两个理论更加有效和准确地融合在一起。

第11课物理学的重大进展17世纪以来的科技发展的原因条件1、前提条件：――社会发生根本转型2、经济条件：-----资本主义经济的发展以及不断进步…物质基础3、政治条件：-----资产阶级革命胜利，资本主义制度确立，保障4、文化条件：-----文艺复兴、地理大发现、宗教改革的推动5、优秀科学家实践和刻苦钻研，也促进了科学的发展。

一、经典力学：1、经典力学的重要奠基者──伽利略（1）背景：文艺复兴运动的影响，即解放了人们的思想，推动了科学研究。

（2）成就：A成就：①创立科学的研究方法：实验和观察。

②物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。

③天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。

B意义：①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念，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，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。

②伽利略在天文学上的发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。

2、牛顿创立经典力学（1）标志：1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。

惯性定律、比例定律、作用与反作用相等定律。

（2）特点：以实验为基础，以数学为表达形式。

（3）、意义：①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。

②经典力学体系具有科学性和预见性：牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义，根据牛顿力学体系，人们发现了海王星和冥王星。

二、爱恩斯坦创立相对论：1、历史背景：（1）19世纪科学得到了飞速发展；（2）经典力学无法解释研究中遇到的一些问题，如高速运动的微观粒子等。

2、相对论的提出及主要内容：（1）提出：20世纪初，刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章，提出了著名的相对论，引发了二十世纪物理学的另一场革命。

（2）内容：相对论包含狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。

C.达尔文
【解析】选B。本题考查学生再认再现能力。 1687年,牛顿出版
了著名的力学著作《自然哲学的数学原理》,建立起一个完整
的力学体系。
2.(2013·天津学业水平测试)经过科学家的计算,1846年人们 终于发现了海王星。其计算的理论依据是( A.哥白尼“日心说” C.牛顿万有引力定律 )
B.伽利略自由落体定律 D.爱因斯坦相对论
第四单元 近代以来世界的 科学发展历程
第11课 物理学的重大进展
1.通读课文,勾画并记忆以下知识点： (1)伽利略的物理学成就和牛顿创立经典力学体系。 (2)相对论的提出及其对的建立。 (4)重点掌握相对论和量子理论对物理学的发展。
2.在掌握近代以来世界科学发展脉络的基础上,探究思考：
二、相对论的创立
1.背景：19世纪,经典力学面临着挑战。 爱因斯坦 提出。 2.创立：20世纪初的德国物理学家_________ 3.内容： 质量 会随着物体运动速度增大 (1)狭义相对论：物体运动时,_____ 而增加,同时,空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变 化。
(2)广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情
系,即经典力学体系,标志着近代科学的形成和人类科学时代的
开始。 (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“蒸汽时代”。 (4)牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,为法国 启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础;打击了神学,促进人 类思想不断解放。
主题二
20世纪初物理学的发展
【探究讨论】 材料一 17世纪牛顿创立的经典力学符合人们的日常经验,也
【解析】选B。材料表明的是潮汐现象,是由天体引力所致。近 代经典力学体系包含了万有引力定律,能对这一自然现象作出 科学解释。

2020年山西省太原市傅山中学高二历史测试题含解析一、选择题（每小题2分，共60分）1. 南京临时政府颁布了《临时约法》的目的之一是限制袁世凯的权力，体现这一目的的规定是：（）A.主权属于国民全体B.立法、行政、司法三权分立C.实行总统制D.实行责任内阁制参考答案：D考察《临时约法》。

中华民国成立时实行的是总统制的共和体制。

为限制袁世凯的权力，孙中山在辞去临时大总统的职务时，颁布了《中华民国临时约法》，改总统制为内阁制。

故应选D。

2. 梭伦鼓励发展工商业的措施对雅典民主政治建设的意义是 ( )。

A．直接削弱了贵族专权的局面B．加强了工商业奴隶主的经济实力C．扩大了下层平民的就业机会D．壮大了雅典城邦的实力参考答案：B解析本题重在探究经济发展与民主政治的关系。

工商业的发展壮大了工商业奴隶主的经济实力，这有利于削弱贵族专政，从而有利于雅典民主政治的建设。

3. “颠覆了人类对宇宙和自然的常识性观念，提出了‘时间和空间的相对性’,‘四维时空’,‘弯曲空间’等全新的概念。

”这是对哪一个理论的描述？A．辩证法 B．相对论 C．量子论 D．生命工程参考答案：B4. “历史告诉我们，在所有年代，在所有形式的政府下，统治者大都是一样的，他扪敢多坏就有多坏，堕落的空虚，愚昧的诅咒就像麻风病一样附着在他们身上。

”鉴习此，美国人采取的有力措施是A．实行联邦制政体B．确立分权制衡原则C．保持两党制原则D．坚持人民主权原则参考答案：B5. 唐朝李商隐在《赠送前刘五经映三十四韵》中写道：“建国宜师古，兴邦属上庠。

从来以儒戏，安得振朝纲。

……屋壁余无几，焚坑逮可伤。

……”文中所包含的历史事件是A 罢黜百家B 焚书坑儒C 建立太学D 实行科举制参考答案：B6. 雅典政治家阿里斯提德就曾在放逐投票时，被一个公民请求代写上阿氏自己的姓名投入票柜，阿里斯提德问那人何以要放逐他，那人答道“不为什么，我甚至还不认识这个人，但是到处都称呼他为‘公正之士’，我实在是听烦了。

量子力学表明，微观物理实在既不是波也不是粒子，真正的实在是量子态。真实状态分解为隐态和显态，是由于测量所造成的，在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体，它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论，也定量地支持了量子态不可分离。
量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中，粒子的状态用波函数描述，它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律，就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的，被称为薛定谔方程。当微观粒子处于某一状态时，它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值，而具有一系列可能值，每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时，力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年，海森伯得出的测不准关系，同时玻尔提出了并协原理，对量子力学给出了进一步的阐释。
不确定性也指量子力学中量子运动的不确定性。由于观测对某些量的干扰,使得与它关联的量(共轭量)不准确。这是不确定性的起源。
不确定性，经济学中关于风险管理的概念，指经济主体对于未来的经济状况（尤其是收益和损失）的分布范围和状态不能确知。
在量子力学中，不确定性指测量物理量的不确定性，由于在一定条件下，一些力学量只能处在它的本征态上，所表现出来的值是分立的，因此在不同的时间测量，就有可能得到不同的值，就会出现不确定值，也就是说，当你测量它时，可能得到这个值，可能得到那个值，得到的值是不确定的。只有在这个力学量的本征态上测量它，才能得到确切的值。
在经典物理学中，可以用质点的位置和动量精确地描述它的运动。同时知道了加速度，甚至可以预言质点接下来任意时刻的位置和动量，从而描绘出轨迹。但在微观物理学中，不确定性告诉我们，如果要更准确地测量质点的位置，那么测得的动量就更不准确。也就是说，不可能同时准确地测得一个粒子的位置和动量，因而也就不能用轨迹来描述粒子的运动。这就是不确定性原理的具体解释。

四、经典力学与相对论的关系
1. 自十七世纪以来，以牛顿定律为基础，经过世界 各国科学家的共同努力，已经建立起了完整的力学知识 体系，在科学研究与生产技术中有广泛的应用．经典力 学与天文学相结合产生天体力学（研究卫星及天体的运 动）；经典力学与工程实际相结合产生应用力学（研究 陆地上的交通工具及空中的飞机和导弹等）．说明人类 认识自然界更加深入，它是科学的进步，并不表示经典 力学失去意义。
可是，一系列新现象却无法用经典物理学解释：以太 漂移实验、元素的放射性、电子运动、黑体辐射、光电效 应等等。在这个新形势面前，物理学家一般企图以在旧理 论框架内部进行修补的办法来解决矛盾，但是，年轻的爱 因斯坦则不为旧传统所束缚，在洛伦兹等人研究工作的基 础上，对空间和时间作了本质上的变革。这一理论上的根 本性突破，开辟了物理学的新纪元。他提出了光的量子概 念，并用这个理论成功地解释了光电效应、黑体辐射等， 爱因斯坦一生中最重要的贡献是相对论。
•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/9/72021/9/7Tuesday, September 07, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/9/72021/9/72021/9/79/7/2021 3:21:31 AM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/9/72021/9/72021/9/7Sep-217-Sep-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/9/72021/9/72021/9/7Tuesday, September 07, 2021