優(yōu)品課件之專題七近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌

1、優(yōu)品課件 專題七 近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌 專題七 近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌 一 近代物理學(xué)的奠基人和革命 者 導(dǎo)入：投影材料 大自然和自然定律都在黑暗中躲藏，上帝說， 讓牛頓問世！ 于是一切都有了光明。一一 蒲伯 英國現(xiàn)代派詩人 J.C .Squire對蒲伯的上述兩句詩做出了回應(yīng)：此情形并未能持久， 魔鬼喝道：“嗬！讓愛因斯坦問世！”世界又變得難以捉摸。師： 大自然和自然定律的探索是物理學(xué)研究的主要對象，這兩段詩，反映 了近代以來物理學(xué)的發(fā)展和主要成就。詩人為什么會(huì)這樣說呢？我們 今天一起來學(xué)習(xí)專題七第一節(jié)內(nèi)容，請大家翻開課本P120.新課：一、 自主學(xué)習(xí)一一梳理知識 科學(xué)家 主要成就 影響 物

2、理學(xué) 自然科學(xué) 思想認(rèn)識伽利略自由落體定律為經(jīng)典力學(xué)奠定基礎(chǔ)觀察、實(shí)驗(yàn)和 推理方法 打破教會(huì)權(quán)威 牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理（物體運(yùn)動(dòng)三 大定律和萬有引力定律） 標(biāo)志著牛頓力學(xué)體系的形成 標(biāo)志著近代科 學(xué)的形成 人類認(rèn)識上的巨大飛躍 普朗克 量子理論 改變了 ？?？ 使?重大變革）為現(xiàn)代自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)革命提供了重要的 理論基礎(chǔ)？?重大變革 愛因斯坦 成功解釋光電效應(yīng)，得出光具 有波粒二象性的結(jié)論 推動(dòng)了量子論的發(fā)展 人類思想發(fā)展史中的一 次根本性變革相對論（狹義、廣義）、光速不變原理構(gòu)成現(xiàn)代物理 學(xué)的基本理論框架 二、合作學(xué)習(xí)（一）為什么說牛頓問世一切有了 光明？ 1、牛頓的巨大成就有哪些？地

3、球人都知道，運(yùn)動(dòng)三定律和 萬有引有定律。若要增強(qiáng)興趣可舉踢球的例子。2、牛頓力學(xué)體系的 建立對人類文明的發(fā)展產(chǎn)生了哪些重大影響？投影：三百年前， 人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水為什么往低處流？太陽為什么升 起落下？這些今天看來簡單之極的問題， 在當(dāng)時(shí)卻是根本無法認(rèn)識和 把握的。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。一一大國 崛起解說詞 問：這段材料的主要觀點(diǎn)是什么？牛頓出現(xiàn)和他的成 就結(jié)束了人類對宗教的迷信和對自然的恐懼。 是人類認(rèn)識上的巨大飛 躍，為什么這么說呢？ 答：牛頓的運(yùn)動(dòng)三定律構(gòu)成了近代力學(xué)體 系的基礎(chǔ)，成為整個(gè)近代物理學(xué)的重要支柱；牛頓力學(xué)體系對自 然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的

4、說明，從而完成了人類對自然界認(rèn)識 史上的第一次理論大綜合；適用適用于一切天體運(yùn)動(dòng)和宇宙中的 所有物體；使力學(xué)和天文學(xué)在理論上達(dá)到了相當(dāng)完備的程度，也 在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證。結(jié)論1:人類認(rèn)識上的 巨大飛躍，使科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展；過渡：牛頓的發(fā)現(xiàn) 表明，自然界中一切在引力作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)均可從物質(zhì)自身的原因 得到說明，因此無需借助于超自然因素的作用。 對科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了 怎樣的影響？ 結(jié)論2:標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。帶動(dòng)了各門科學(xué)的 發(fā)展，引起了巨大的科學(xué)革命。那我們再來看一些材料，投影：牛 頓哲學(xué)原理插圖和材料：（伏爾泰認(rèn)為）牛頓以他對天地萬物的寥 寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的

5、概括，彰顯了人的理性的偉大，暴露了宗教 非理性主義的的荒謬。 一一世界文明史 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(jìn)了啟蒙運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展。再想一想：科學(xué)的發(fā)展對人類文明的進(jìn) 步有什么作用？ 結(jié)論3:激發(fā)了人類理性，推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步；能 否再舉一例說明對社會(huì)進(jìn)步的影響？投影材料：“許多歷史學(xué)家認(rèn)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。”一一 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(jì)末

6、， 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(jì)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(rèn)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(yùn)動(dòng)的物體為研究對象的，一旦 進(jìn)入光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準(zhǔn)確。 在這種背景 下，量子理論與相對論應(yīng)運(yùn)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)展一廣泛應(yīng)用） 普朗克，1900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(biāo)志著

7、量子理論的誕生。量子力學(xué)標(biāo)志著人類 對客觀規(guī)律的認(rèn)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(jiǎng)。1905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(gè)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(jiǎng)獲得者是誰？他因什 么成就獲獎(jiǎng)？ P121材料閱讀與思考：1921年，愛因斯坦獲得了諾貝 爾獎(jiǎng)金。這獎(jiǎng)來得十分不容易。當(dāng)時(shí)有不少德國的諾貝爾獎(jiǎng)

8、獲得者威 脅說，如果給相對論授獎(jiǎng)，他們就要退回已獲的獎(jiǎng)?wù)拢Y(jié)果評選委員 會(huì)找到一個(gè)辦法，讓愛因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者而得獎(jiǎng)， 相 對論始終沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)。能否因?yàn)橄鄬φ摏]有獲諾貝爾獎(jiǎng)，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1905年論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)1916年 內(nèi) 容 時(shí)間和空間都與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)。 時(shí)間和空間隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速 度的變化而變化。 物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間是彎曲的，空間結(jié)構(gòu)取 決于物質(zhì)的質(zhì)量和分布情況，空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強(qiáng)度。 適用范圍 適用于高速運(yùn)動(dòng)中的勻速運(yùn)動(dòng)體系 適用于高速運(yùn)動(dòng)中的 加速運(yùn)動(dòng)體系意義打破絕對時(shí)間和絕

9、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(shí)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(gè)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(gè)例子：相對論能修正 GPS（全球定位系統(tǒng)）。全球 定位系統(tǒng)一一GPS的應(yīng)用也已普及化了，許多城市的公共汽車、出租 車上都安裝了它。早期的 GPS接收器確定物體位置的誤差是在15米 范圍內(nèi)，這個(gè)誤差可以用愛因斯坦相對論來修正。投影：（英國）皇 家學(xué)會(huì)會(huì)長湯姆遜致辭說：“愛因斯坦的相對論是人類思想史上最偉 大的成就之一，也許就是最偉大的成就，它不是發(fā)現(xiàn)一個(gè)孤島，而是 發(fā)現(xiàn)

10、了新的科學(xué)思想的新大陸?！薄Ｄ阃狻跋鄬φ撌侨祟愃枷胧?上最偉大的成就之一”這一說法嗎？為什么？理解相對論建立的意 義： 結(jié)論1:對物理學(xué)：相對論的建立是對近代物理學(xué)理論框架 的重大突破；構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架 .量子論和相對論是現(xiàn) 代物理學(xué)的兩大支柱。結(jié)論2:為現(xiàn)代自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)革命提 供了重要的理論基礎(chǔ)。結(jié)論3:是人類思想發(fā)展史中的一次根本性 變革。本課總結(jié)：投影知識結(jié)構(gòu)表。這節(jié)課我們學(xué)了伽利略、牛頓、 普朗克和愛因斯坦的科學(xué)成就，通過介紹物理學(xué)的發(fā)展是一個(gè)不斷超 越前人、突破權(quán)威的進(jìn)步歷程。向我們揭示了人類對自然認(rèn)識不斷深 入的過程，勾畫出物理學(xué)理論體系的創(chuàng)新，使人類認(rèn)識自然、

11、應(yīng)用自 然和改造自然的能力不斷增強(qiáng)，進(jìn)而推動(dòng)了人類文明的不斷進(jìn)步。 （三）拓展探究 請討論：1、近代科學(xué)迅猛發(fā)展的原因是什么？ 1） 生產(chǎn)力發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的需求 2）人文主義和理性主義的興起解放了 人們的思想3 ）科學(xué)家們的個(gè)人天賦和不懈努力 投影：1666年秋天 的一個(gè)傍晚，牛頓坐在花園的蘋果樹下，正在考慮一個(gè)運(yùn)動(dòng)的問題。 忽然一只熟透的蘋果掉了下來，正好落在牛頓的前面。這只蘋果引起 了牛頓的注意。他想，蘋果為什么不向天上飛，也不向前后左右落， 而偏偏垂直地落到地面上呢？肯定是地球在吸引它。既然地球能吸引 離地面這么高的蘋果樹上的蘋果， 那它也肯定在吸引著月亮。經(jīng)過研 究、演算和論證，牛頓發(fā)

12、現(xiàn)了萬有引力定律。 引自科學(xué)簡史 請思考：1如果蘋果落在你的前面，你會(huì)像牛頓那樣去思考、去探 究嗎？ 2.僅僅因?yàn)樘O果落地的啟發(fā)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律嗎？ 投影材料 牛頓名言： 我之所以能比別人看得遠(yuǎn)些，是因?yàn)槲艺?在巨人們的肩上。我的成就當(dāng)歸于精力的思索。聰明人之所以不會(huì) 成功，是由于他們?nèi)狈?jiān)韌的毅力。 你若想獲得知識，你該下苦功； 你若想獲得食物，你該下苦功；你若想得到快樂，你也該下苦功。因 為辛苦是獲得一切的定律。我好像是一個(gè)在海邊玩耍的孩子，不時(shí) 為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞， 而展現(xiàn)在我 面前的是完全未探明的真理之海。 投影：愛因斯坦的故事 成功的秘 訣：一

13、個(gè)愛說廢話而不愛用功的青年，整天纏著大科學(xué)家愛因斯坦， 要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一個(gè)公式給他：A= x + y + z。愛因斯坦解釋道：“A代表成功，x代表艱苦的勞動(dòng)，y代 表正確的方法 ” “z代表什么？ ”青年迫不及待地問?！按砩?說廢話。”愛因斯坦說。 科學(xué)與人文的結(jié)合： 愛因斯坦曾經(jīng)說過： “科學(xué)對于人類事物的影響有兩種方式。 第一種方式是大家都熟悉的； 科學(xué)直接地、并且在更大程度上間接地生產(chǎn)出完全改變了人類生活的 工具。第二種方式是教育性質(zhì)的它作用于心靈?！笨萍疾粌H具 有”生產(chǎn)力“方面的功能，而且具有”精神文化”方面的功能。愛 因斯坦根據(jù)相對論的觀點(diǎn)提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換理論后， 曾致信美國總統(tǒng)羅斯 福，建議美國研制原子彈，以便在二戰(zhàn)中盡快戰(zhàn)勝法西斯國家。1945 年8月 美國 先后在日本的