第1課物理學(xué)的重大進(jìn)展

1、結(jié)合導(dǎo)言和所學(xué)知識(shí)，思考：結(jié)合導(dǎo)言和所學(xué)知識(shí)，思考：1 1、促成近代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的思想因素是什么、促成近代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的思想因素是什么? ?文藝復(fù)興以后，面向現(xiàn)實(shí)世界、重視實(shí)踐的風(fēng)氣。文藝復(fù)興以后，面向現(xiàn)實(shí)世界、重視實(shí)踐的風(fēng)氣。2 2、近代時(shí)期哪些學(xué)科領(lǐng)域取得了巨大成就？、近代時(shí)期哪些學(xué)科領(lǐng)域取得了巨大成就？數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)3 3、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展怎樣推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步？、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展怎樣推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步？1818世紀(jì)中期世紀(jì)中期 “蒸汽時(shí)代蒸汽時(shí)代”；1919世紀(jì)晚期世紀(jì)晚期 “電氣時(shí)代電氣時(shí)代”2020世紀(jì)末世紀(jì)末 “信息時(shí)代信息時(shí)代” 課

2、程標(biāo)準(zhǔn)：課程標(biāo)準(zhǔn)： 了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其在近了解經(jīng)典力學(xué)的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的地位。知道相對(duì)論、代自然科學(xué)理論發(fā)展中的地位。知道相對(duì)論、量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其意義。量子論的主要內(nèi)容，認(rèn)識(shí)其意義。 閱讀課文，思考：圖中人物分別是誰？他們對(duì)近閱讀課文，思考：圖中人物分別是誰？他們對(duì)近代物理學(xué)的發(fā)展所作出的最重大貢獻(xiàn)分別是什么？代物理學(xué)的發(fā)展所作出的最重大貢獻(xiàn)分別是什么？為經(jīng)典力學(xué)為經(jīng)典力學(xué)奠定基礎(chǔ)奠定基礎(chǔ)伽利略伽利略牛牛 頓頓形成經(jīng)典形成經(jīng)典力學(xué)體系力學(xué)體系愛因斯坦愛因斯坦提出相對(duì)論，提出相對(duì)論，發(fā)展牛頓力學(xué)發(fā)展牛頓力學(xué)普朗克普朗克提出量子假說、提出量子假說、量子

3、論誕生量子論誕生一、經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者一、經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者伽利略伽利略C、開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。 科學(xué)的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，科學(xué)的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中和以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論中去找。而應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中和以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論中去找。 伽利略伽利略研究方法：研究方法：（1）主要貢獻(xiàn)：）主要貢獻(xiàn)：A、證明了日心說的正確；證明了日心說的正確；B、創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了許多星體。創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了許多星體。D、發(fā)現(xiàn)了著名的自由落體定律。發(fā)現(xiàn)了著名的自由落體定律。表現(xiàn)

4、：表現(xiàn)：影響：影響：B、為、為牛頓經(jīng)典力學(xué)牛頓經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。（2）地位：）地位：A、開辟了天文學(xué)的新時(shí)代；、開辟了天文學(xué)的新時(shí)代；被譽(yù)為被譽(yù)為“近代科學(xué)之父近代科學(xué)之父”。注重實(shí)驗(yàn)和觀察注重實(shí)驗(yàn)和觀察經(jīng)典力學(xué)的建立背景：經(jīng)典力學(xué)的建立背景： 以伽利略為代表的科學(xué)家奠定了經(jīng)典力以伽利略為代表的科學(xué)家奠定了經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)。學(xué)的理論基礎(chǔ)。17世紀(jì)英國(guó)資本主義經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展對(duì)世紀(jì)英國(guó)資本主義經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展對(duì)力學(xué)提出迫切的需要。力學(xué)提出迫切的需要。文藝復(fù)興、宗教改革對(duì)人的思想解放作文藝復(fù)興、宗教改革對(duì)人的思想解放作用。用。二、經(jīng)典力學(xué)的建立二、經(jīng)典力學(xué)的建立牛頓牛頓A、

5、標(biāo)志：、標(biāo)志：1687年年自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理的出版。的出版。B、內(nèi)容：、內(nèi)容：提出了著名的萬有引力定律和牛頓力學(xué)三定律。提出了著名的萬有引力定律和牛頓力學(xué)三定律。C、運(yùn)用：、運(yùn)用：利用該理論發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星；利用該理論發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星；解釋潮汐的成因。解釋潮汐的成因。D、特征：、特征：以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)方式。以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以數(shù)學(xué)為表達(dá)方式。三百年前，人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水三百年前，人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水為什么往低處流？太陽(yáng)為什么升起落下？這些今天看為什么往低處流？太陽(yáng)為什么升起落下？這些今天看來簡(jiǎn)單之極的問題，在當(dāng)時(shí)卻是根本無法認(rèn)識(shí)和把握來

6、簡(jiǎn)單之極的問題，在當(dāng)時(shí)卻是根本無法認(rèn)識(shí)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)。的。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。大國(guó)崛起大國(guó)崛起解說詞解說詞牛頓力學(xué)體系建立的意義？牛頓力學(xué)體系建立的意義？ 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)為整個(gè)近代物理學(xué)的重要支柱近代物理學(xué)的重要支柱。 牛頓力學(xué)體系對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的牛頓力學(xué)體系對(duì)自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明，從而完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的說明，從而完成了人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)史上的第一次理第一次理論大綜合。論大綜合。使科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展，成為使科學(xué)擺脫

7、了神學(xué)的束縛向前發(fā)展，成為近代科學(xué)近代科學(xué)形成的標(biāo)志。形成的標(biāo)志。英國(guó)著名詩(shī)人亞歷山大英國(guó)著名詩(shī)人亞歷山大波普曾寫過一首贊美牛頓的詩(shī)：波普曾寫過一首贊美牛頓的詩(shī)：自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里。自然和自然界的規(guī)律，隱藏在黑暗里。上帝說：上帝說：“讓牛頓去吧！讓牛頓去吧！”于是，一切成為光明。于是，一切成為光明。 我之所以我之所以能比別人看得遠(yuǎn)能比別人看得遠(yuǎn)些，是因?yàn)槲艺驹谛?，是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟?。巨人們的肩上。牛頓牛頓牛頓名言牛頓名言 我之所以能比別人看得遠(yuǎn)些，是因?yàn)槲艺疚抑阅鼙葎e人看得遠(yuǎn)些，是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟?。在巨人們的肩上?我只不過是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，不時(shí)我只不過是一

8、個(gè)在海濱玩耍的小孩，不時(shí)地為比別人找到更光滑、更美麗的卵石和貝殼地為比別人找到更光滑、更美麗的卵石和貝殼而高興。而在我面前的真理的海洋，卻完全是而高興。而在我面前的真理的海洋，卻完全是個(gè)迷。個(gè)迷。 牛頓臨終遺言牛頓臨終遺言你覺得牛頓是個(gè)怎樣的人？他的這些你覺得牛頓是個(gè)怎樣的人？他的這些品質(zhì)跟他的突出成就有關(guān)系嗎？品質(zhì)跟他的突出成就有關(guān)系嗎？ 1919世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)在人們心目中，已經(jīng)達(dá)到近乎世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)在人們心目中，已經(jīng)達(dá)到近乎完美的巔峰狀態(tài)。有的物理學(xué)家表示：完美的巔峰狀態(tài)。有的物理學(xué)家表示：“1919世紀(jì)已世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家

9、只是修飾和完美這座大廈。完美這座大廈。”這時(shí)，年輕的普朗克和他的老師這時(shí)，年輕的普朗克和他的老師發(fā)生了一段對(duì)話：發(fā)生了一段對(duì)話： 普朗克：普朗克：“老師，我準(zhǔn)備把我老師，我準(zhǔn)備把我的一生都獻(xiàn)給物理理論學(xué)！的一生都獻(xiàn)給物理理論學(xué)！” 老師：老師：“年輕人，物理學(xué)是一年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的學(xué)科，不會(huì)再有門已經(jīng)完成了的學(xué)科，不會(huì)再有多大的發(fā)展，把一生都獻(xiàn)給這門多大的發(fā)展，把一生都獻(xiàn)給這門學(xué)科，太可惜了。學(xué)科，太可惜了。” 閱讀課文第二、三兩目?jī)?nèi)容，閱讀課文第二、三兩目?jī)?nèi)容，回答問題?；卮饐栴}。 相對(duì)論的創(chuàng)立相對(duì)論的創(chuàng)立 1 1、老師的話對(duì)嗎？、老師的話對(duì)嗎？1919世紀(jì)末，經(jīng)典力學(xué)體系真的

10、世紀(jì)末，經(jīng)典力學(xué)體系真的是最完美的物理學(xué)理論嗎？是最完美的物理學(xué)理論嗎？ 經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀無法解釋研究中遇經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀無法解釋研究中遇到的一些新問題。到的一些新問題。 相對(duì)論的創(chuàng)立相對(duì)論的創(chuàng)立3 3、愛因斯坦對(duì)、愛因斯坦對(duì)2020世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展作出了哪些重世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展作出了哪些重大貢獻(xiàn)？大貢獻(xiàn)？提出相對(duì)論；提出相對(duì)論；利用量子理論成功解釋光電效應(yīng)。利用量子理論成功解釋光電效應(yīng)。2 2、2020世紀(jì)初物理學(xué)最重大的發(fā)展表現(xiàn)在哪些方面？世紀(jì)初物理學(xué)最重大的發(fā)展表現(xiàn)在哪些方面？提出相對(duì)論；量子論的誕生與發(fā)展提出相對(duì)論；量子論的誕生與發(fā)展 19 19世紀(jì)末，物理學(xué)界連續(xù)發(fā)生了三個(gè)重大

11、世紀(jì)末，物理學(xué)界連續(xù)發(fā)生了三個(gè)重大事件，這就是事件，這就是X X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)這這三大發(fā)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明原子不可分、不變化三大發(fā)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明原子不可分、不變化的傳統(tǒng)觀念的錯(cuò)誤。經(jīng)典物理學(xué)體系從根本上的傳統(tǒng)觀念的錯(cuò)誤。經(jīng)典物理學(xué)體系從根本上出現(xiàn)了動(dòng)搖，這就是所謂的出現(xiàn)了動(dòng)搖，這就是所謂的“物理學(xué)危機(jī)物理學(xué)危機(jī)”。 過去牛頓的理論認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對(duì)的，過去牛頓的理論認(rèn)為時(shí)間和空間是絕對(duì)的，兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。似乎宇宙間存在兩者是沒有任何直接聯(lián)系的。似乎宇宙間存在著一個(gè)永遠(yuǎn)走動(dòng)著的大鐘，在任何情況下，它著一個(gè)永遠(yuǎn)走動(dòng)著的大鐘，在任何情況下，它的速率永遠(yuǎn)都

12、是相同的，世界上的一切運(yùn)動(dòng)在的速率永遠(yuǎn)都是相同的，世界上的一切運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上都以它為度量標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間上都以它為度量標(biāo)準(zhǔn)。三、從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論三、從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論 愛因斯坦愛因斯坦1、背景、背景3 3、意義：、意義：2、提出及內(nèi)容：、提出及內(nèi)容：1905:1905:提出提出狹義相對(duì)論狹義相對(duì)論打破經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。打破經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。1916:1916:完成廣義相對(duì)論的最終形式完成廣義相對(duì)論的最終形式進(jìn)一步深化對(duì)進(jìn)一步深化對(duì)時(shí)間空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。時(shí)間空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。物理學(xué)思想的重大革命，物理學(xué)思想的重大革命，否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空論，從本否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空論，從本質(zhì)上

13、修正了由狹義經(jīng)驗(yàn)建立起來的時(shí)空觀，揭示了時(shí)間和空間的質(zhì)上修正了由狹義經(jīng)驗(yàn)建立起來的時(shí)空觀，揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。被后人譽(yù)為本質(zhì)屬性。被后人譽(yù)為20世紀(jì)人類思想史上世紀(jì)人類思想史上最偉大最偉大的成就之一。的成就之一。發(fā)展了牛頓力學(xué)，發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對(duì)論力學(xué)之中，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)將其概括在相對(duì)論力學(xué)之中，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。展到一個(gè)新的高度。為人類提供了辯證看待世界的途徑。為人類提供了辯證看待世界的途徑。1919世紀(jì)末物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)（世紀(jì)末物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)（x x射線、放射性射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)），使經(jīng)典力學(xué)從根本上發(fā)生和電子的發(fā)現(xiàn)），使經(jīng)典力學(xué)從根本上發(fā)生動(dòng)搖，出現(xiàn)動(dòng)搖

14、，出現(xiàn)“物理學(xué)危機(jī)物理學(xué)危機(jī)”。觸摸智者的良心：觸摸智者的良心： 1939年年8月月2日，愛因斯坦出于對(duì)人類命運(yùn)的極大關(guān)注，寫日，愛因斯坦出于對(duì)人類命運(yùn)的極大關(guān)注，寫信給羅斯?？偨y(tǒng)建議美國(guó)務(wù)必?fù)屧诜ㄎ魉沟聡?guó)之前制造出原子信給羅斯?？偨y(tǒng)建議美國(guó)務(wù)必?fù)屧诜ㄎ魉沟聡?guó)之前制造出原子彈。彈。 美國(guó)政府從事原子彈的制造是完全秘密的，愛因斯坦本人美國(guó)政府從事原子彈的制造是完全秘密的，愛因斯坦本人也不知道。但當(dāng)他知道德國(guó)沒有制成原子彈，而美國(guó)已成功后，也不知道。但當(dāng)他知道德國(guó)沒有制成原子彈，而美國(guó)已成功后，感到沉重和不安。他說，如果他知道德國(guó)不會(huì)制造原子彈，他感到沉重和不安。他說，如果他知道德國(guó)不會(huì)制造原子彈

15、，他就不會(huì)為就不會(huì)為“打開這個(gè)潘多拉魔匣做任何事情打開這個(gè)潘多拉魔匣做任何事情”。 愛因斯坦得知美國(guó)向廣島和長(zhǎng)崎投下原子彈，平民傷亡慘愛因斯坦得知美國(guó)向廣島和長(zhǎng)崎投下原子彈，平民傷亡慘重時(shí)，感到非常痛心。他說，致信羅斯福提議研制核武器，是重時(shí)，感到非常痛心。他說，致信羅斯福提議研制核武器，是自己一生中最大的錯(cuò)誤和遺憾。他甚至懊悔當(dāng)初從事科研，自己一生中最大的錯(cuò)誤和遺憾。他甚至懊悔當(dāng)初從事科研，“早知如此，我寧可當(dāng)個(gè)修表匠早知如此，我寧可當(dāng)個(gè)修表匠”。 愛因斯坦的做法究竟是對(duì)還是錯(cuò)？愛因斯坦的做法究竟是對(duì)還是錯(cuò)？從這件事情中，我們能得到什么啟從這件事情中，我們能得到什么啟發(fā)？我們應(yīng)該怎樣對(duì)待科學(xué)

16、的發(fā)展？發(fā)？我們應(yīng)該怎樣對(duì)待科學(xué)的發(fā)展？ 量子論和相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱量子論和相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，量子，量子論的形成論的形成標(biāo)志標(biāo)志著人類對(duì)于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏著人類對(duì)于客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)，開始從宏觀世界深入到微觀世界。觀世界深入到微觀世界。 量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，量子力學(xué)和狹義相對(duì)論結(jié)合形成原子核物理學(xué)，指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為指導(dǎo)制造原子彈、氫彈和建立核電站。量子力學(xué)還為電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)等奠定了理論基礎(chǔ)。今天，我們的現(xiàn)代文明，從電腦，電視，手機(jī)今天，我們的現(xiàn)代文明，從

17、電腦，電視，手機(jī)到核能，航天，生物技術(shù)，幾乎沒有哪個(gè)領(lǐng)域不依到核能，航天，生物技術(shù)，幾乎沒有哪個(gè)領(lǐng)域不依賴于量子論。賴于量子論。 四、量子論的誕生與發(fā)展四、量子論的誕生與發(fā)展1 1、量子論是在怎樣的背景下誕生的？、量子論是在怎樣的背景下誕生的？ 19 19世紀(jì)末世紀(jì)末2020世紀(jì)初，電子和放射線的發(fā)現(xiàn)世紀(jì)初，電子和放射線的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到原子內(nèi)部；使人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到原子內(nèi)部； 實(shí)驗(yàn)表明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用宏觀物體實(shí)驗(yàn)表明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述。的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述。2 2、簡(jiǎn)述量子力學(xué)建立的過程。、簡(jiǎn)述量子力學(xué)建立的過程。19001900年，普朗克提出量

18、子假說年，普朗克提出量子假說愛因斯坦解釋光電效應(yīng)；愛因斯坦解釋光電效應(yīng)；2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代，量子力學(xué)建立起來年代，量子力學(xué)建立起來玻爾提出有關(guān)原子的玻爾提出有關(guān)原子的量子理論；量子理論；成就成就經(jīng)典力學(xué)（即牛頓力學(xué)）經(jīng)典力學(xué)（即牛頓力學(xué)） 相對(duì)論相對(duì)論 的提出的提出 量子論量子論 的誕生的誕生奠基奠基創(chuàng)立創(chuàng)立年代年代科學(xué)家科學(xué)家國(guó)籍國(guó)籍原因原因 本課小結(jié)本課小結(jié):16661666年秋天的一個(gè)傍晚，牛頓坐在花園的蘋果年秋天的一個(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。這只蘋果引蘋果

19、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，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？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。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)現(xiàn)了萬有引力定律。經(jīng)過研究、演算和論證，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。引自引自科學(xué)簡(jiǎn)史科學(xué)簡(jiǎn)史（1 1）如果蘋果落在你的前面，你會(huì)像牛頓那樣去思）如果蘋果落在你的前面，你會(huì)像牛頓那樣去思

20、考、去探究嗎？考、去探究嗎？（2 2）僅僅因?yàn)樘O果落地的啟發(fā)，牛頓就發(fā)現(xiàn)了萬有）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？引力定律嗎？（3 3）我們應(yīng)該如何正確看待科學(xué)傳奇故事？）我們應(yīng)該如何正確看待科學(xué)傳奇故事？物理科學(xué)家給我們什么樣的啟示？物理科學(xué)家給我們什么樣的啟示？ 敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，實(shí)踐出真知敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，實(shí)踐出真知成功的秘訣成功的秘訣一個(gè)愛說廢話而不愛用功的青年，整天纏著大一個(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，便寫了一厭煩了，便寫了一 個(gè)公式給他：個(gè)公式給他：A Ax

21、 xy yz z。愛。愛因斯坦解釋道：因斯坦解釋道：“A A代表成功，代表成功，x x代表艱苦的勞動(dòng)，代表艱苦的勞動(dòng)，y y代表正確的方法代表正確的方法” “z z代表什么？代表什么？”青年迫不青年迫不及待地問。及待地問?！按砩僬f廢話。代表少說廢話。”愛因斯坦說。愛因斯坦說。傳統(tǒng)科學(xué)傳統(tǒng)科學(xué)近代科學(xué)近代科學(xué)考察考察對(duì)象對(duì)象 研究研究手段手段 科學(xué)科學(xué)與技與技術(shù)的術(shù)的關(guān)系關(guān)系 傳統(tǒng)科學(xué)傳統(tǒng)科學(xué)近代科學(xué)近代科學(xué)考察考察對(duì)象對(duì)象把自然界作為一個(gè)把自然界作為一個(gè)整體整體把自然界劃分為不同的領(lǐng)域把自然界劃分為不同的領(lǐng)域和側(cè)面，分門別類加以研究，和側(cè)面，分門別類加以研究，逐步形成以某一類自然現(xiàn)象逐步形成

22、以某一類自然現(xiàn)象為研究對(duì)象的自然科學(xué)的各為研究對(duì)象的自然科學(xué)的各門學(xué)科。門學(xué)科。研究研究手段手段依靠直觀感受和哲依靠直觀感受和哲學(xué)思辨對(duì)自然界提學(xué)思辨對(duì)自然界提出種種猜測(cè)。出種種猜測(cè)。依靠科學(xué)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)和發(fā)展依靠科學(xué)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)和發(fā)展科學(xué)理論，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法使科學(xué)理論，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法使科學(xué)知識(shí)日益精確化?？茖W(xué)知識(shí)日益精確化。科學(xué)科學(xué)與技與技術(shù)的術(shù)的關(guān)系關(guān)系科學(xué)與技術(shù)是相分科學(xué)與技術(shù)是相分離的。離的。科學(xué)與技術(shù)從一開始就相互科學(xué)與技術(shù)從一開始就相互聯(lián)系，并逐步走向密切結(jié)合，聯(lián)系，并逐步走向密切結(jié)合，技術(shù)在科學(xué)的指導(dǎo)和推動(dòng)下技術(shù)在科學(xué)的指導(dǎo)和推動(dòng)下取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。比較中國(guó)古代傳統(tǒng)科技與歐

23、洲近代科技的不同：比較中國(guó)古代傳統(tǒng)科技與歐洲近代科技的不同：中國(guó)古代傳統(tǒng)科技比較重視總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而中國(guó)古代傳統(tǒng)科技比較重視總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而輕視理論概括和抽象；強(qiáng)調(diào)實(shí)用技術(shù)，忽視抽象輕視理論概括和抽象；強(qiáng)調(diào)實(shí)用技術(shù)，忽視抽象科學(xué)。科學(xué)。歐洲近代科技主要以觀察、實(shí)驗(yàn)和推理為主要?dú)W洲近代科技主要以觀察、實(shí)驗(yàn)和推理為主要手段，以數(shù)學(xué)計(jì)算為工具來得出結(jié)論，建立了一手段，以數(shù)學(xué)計(jì)算為工具來得出結(jié)論，建立了一套實(shí)驗(yàn)觀察與數(shù)學(xué)精確表達(dá)的科學(xué)研究方法。套實(shí)驗(yàn)觀察與數(shù)學(xué)精確表達(dá)的科學(xué)研究方法。背景：理論基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、思想解放背景：理論基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、思想解放 內(nèi)容：牛頓力學(xué)三大定律內(nèi)容：牛頓力學(xué)三大定律特征：

24、注重實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)化特征：注重實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)化歷史地位：近代自然科學(xué)形成的標(biāo)志歷史地位：近代自然科學(xué)形成的標(biāo)志背景：經(jīng)典物理學(xué)危機(jī)背景：經(jīng)典物理學(xué)危機(jī)內(nèi)容：兩個(gè)基本原理內(nèi)容：兩個(gè)基本原理意義：物理學(xué)思想的最偉大革命意義：物理學(xué)思想的最偉大革命 背景：研究微觀世界的需求背景：研究微觀世界的需求提出：普朗克量子假說提出：普朗克量子假說發(fā)展：量子力學(xué)建立發(fā)展：量子力學(xué)建立意義：現(xiàn)代物理學(xué)支柱之一意義：現(xiàn)代物理學(xué)支柱之一一、牛頓經(jīng)典力學(xué)體系一、牛頓經(jīng)典力學(xué)體系二、愛因斯坦相對(duì)論二、愛因斯坦相對(duì)論三、量子理論的提出三、量子理論的提出和發(fā)展和發(fā)展 偉大的意大利物理學(xué)家偉大的意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家，他開創(chuàng)了和天文

25、學(xué)家，他開創(chuàng)了以以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)并具有嚴(yán)密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形密邏輯體系和數(shù)學(xué)表述形式的近代科學(xué)，被譽(yù)為式的近代科學(xué)，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父近代科學(xué)之父”。他第。他第一個(gè)把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空進(jìn)一個(gè)把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空進(jìn)行觀測(cè)，出版了行觀測(cè)，出版了星空使星空使者者一書。一書。1632年，他出年，他出版了版了關(guān)于托勒密和哥白關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話尼兩大世界體系的對(duì)話，把哥白尼的學(xué)說推到了最把哥白尼的學(xué)說推到了最終勝利的階段。終勝利的階段。伽利略（伽利略（15641642）伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)觀的否定：伽利略對(duì)亞里士多德力學(xué)觀的否定： 亞里士多德的力學(xué)觀：必須有力作用在亞

26、里士多德的力學(xué)觀：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就會(huì)靜止。如：體就會(huì)靜止。如：“推箱子推箱子”的例子的例子 伽利略通過觀察、實(shí)驗(yàn)和推理，得出結(jié)伽利略通過觀察、實(shí)驗(yàn)和推理，得出結(jié)論：如果運(yùn)動(dòng)物體不受阻礙，它將速度保論：如果運(yùn)動(dòng)物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。持不變地持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。 外力并不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，外力并不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，只是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。只是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。 15901590年，伽利略年，伽利略 在比薩斜塔上做了在比薩斜塔上做了“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的著名實(shí)驗(yàn)，從此推的著名實(shí)驗(yàn)

27、，從此推翻了亞里士多德翻了亞里士多德“物物體落地下的速度和重體落地下的速度和重量成比例量成比例”的學(xué)說，的學(xué)說，糾正了這個(gè)持續(xù)了糾正了這個(gè)持續(xù)了19001900年之久的錯(cuò)誤結(jié)年之久的錯(cuò)誤結(jié)論。論。伽利略所做的兩個(gè)鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)伽利略所做的兩個(gè)鐵球同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)伽利略的手稿伽利略的手稿伽利略的折射式望遠(yuǎn)鏡伽利略的折射式望遠(yuǎn)鏡 1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。他觀測(cè)到月球表年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡。他觀測(cè)到月球表面凹凸不平，并繪制了第一幅月面圖。發(fā)現(xiàn)了多種天文現(xiàn)面凹凸不平，并繪制了第一幅月面圖。發(fā)現(xiàn)了多種天文現(xiàn)象。象。其他成就其他成就牛頓（牛頓（ 16421727）牛頓（牛頓（ 164217

28、27），），英國(guó)物理學(xué)家、天文學(xué)家英國(guó)物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家，出生于英國(guó)的和數(shù)學(xué)家，出生于英國(guó)的林肯郡，林肯郡，1661年進(jìn)入劍橋年進(jìn)入劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)，大學(xué)學(xué)習(xí)，1665年發(fā)現(xiàn)了年發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理。牛頓的三大二項(xiàng)式定理。牛頓的三大發(fā)現(xiàn)，即光的光譜分解，發(fā)現(xiàn)，即光的光譜分解，萬有引力定律和微積分，萬有引力定律和微積分，奠定了經(jīng)典物理學(xué)及某些奠定了經(jīng)典物理學(xué)及某些學(xué)科的理論基礎(chǔ)，導(dǎo)致了學(xué)科的理論基礎(chǔ)，導(dǎo)致了世界史上的一次科學(xué)革命。世界史上的一次科學(xué)革命。牛頓還在代數(shù)和數(shù)論、計(jì)牛頓還在代數(shù)和數(shù)論、計(jì)算方法、概率論等方面有算方法、概率論等方面有創(chuàng)造性的成就和貢獻(xiàn)。創(chuàng)造性的成就和貢獻(xiàn)。慣性定律慣性定律

29、加速度定律加速度定律作用力和反作用力定律作用力和反作用力定律牛頓運(yùn)動(dòng)三定律：牛頓運(yùn)動(dòng)三定律：牛頓運(yùn)動(dòng)三定律構(gòu)成了近代力學(xué)體系的牛頓運(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?；A(chǔ)，成為整個(gè)近代物理學(xué)的重要支柱。1、在、在光學(xué)方面光學(xué)方面，牛頓發(fā)現(xiàn)了日光是由不同的顏色即，牛頓發(fā)現(xiàn)了日光是由不同的顏色即不同波長(zhǎng)的光構(gòu)成的，奠定了光譜分析的基礎(chǔ)，制作不同波長(zhǎng)的光構(gòu)成的，奠定了光譜分析的基礎(chǔ)，制作了牛頓色盤。他在了牛頓色盤。他在1704年出版了年出版了光學(xué)光學(xué)一書，創(chuàng)立一書，創(chuàng)立了了光的光的“微粒說微粒說”。2、在、在熱學(xué)方面熱學(xué)方面也有研究成果，確定了也有研究成果，確定了冷卻冷

30、卻定律定律3、在、在數(shù)學(xué)方面數(shù)學(xué)方面，他與萊布尼茲幾乎同時(shí)創(chuàng)立了，他與萊布尼茲幾乎同時(shí)創(chuàng)立了微積微積分分學(xué)，同時(shí)，他還在前人研究基礎(chǔ)上，建立了二項(xiàng)式學(xué)，同時(shí)，他還在前人研究基礎(chǔ)上，建立了二項(xiàng)式定理。定理。4、在、在天文學(xué)領(lǐng)域天文學(xué)領(lǐng)域，他在，他在1671年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡，年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡，初步考察了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；他還解釋了初步考察了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；他還解釋了潮汐潮汐現(xiàn)象，現(xiàn)象，并預(yù)言地球不是正球體，并由此說明了歲差現(xiàn)象。并預(yù)言地球不是正球體，并由此說明了歲差現(xiàn)象。海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)哈雷慧星軌道的推算哈雷慧星軌道的推算 長(zhǎng)期以來，人們一直認(rèn)為彗星是神秘的，不吉利長(zhǎng)期以

31、來，人們一直認(rèn)為彗星是神秘的，不吉利的災(zāi)星，根本不能用科學(xué)來說明。牛頓的好友哈雷用的災(zāi)星，根本不能用科學(xué)來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學(xué)算出了牛頓力學(xué)算出了16821682年出現(xiàn)的彗星軌道，指出它的回年出現(xiàn)的彗星軌道，指出它的回歸周期是歸周期是75757676年，由此預(yù)言它將在年，由此預(yù)言它將在17581758年再次出現(xiàn)。年再次出現(xiàn)。5353年以后的年以后的17581758年（當(dāng)時(shí)哈雷已去世），這顆彗星果年（當(dāng)時(shí)哈雷已去世），這顆彗星果然如期出現(xiàn)。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了萬有引力定律的然如期出現(xiàn)。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了萬有引力定律的科學(xué)性?？茖W(xué)性。艾伯特艾伯特愛因斯坦（愛因斯坦（1879-1955）

32、1905-1915年提出了年提出了相對(duì)論，發(fā)展了牛頓力學(xué)。相對(duì)論，發(fā)展了牛頓力學(xué)。愛因斯坦愛因斯坦誕生在德國(guó)烏爾姆誕生在德國(guó)烏爾姆猶太人家中。猶太人家中。18941894年舉家遷年舉家遷居意大利米蘭。居意大利米蘭。19001900年畢業(yè)年畢業(yè)于瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué)。于瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué)。 愛因斯坦被認(rèn)為是最富愛因斯坦被認(rèn)為是最富于創(chuàng)造力的科學(xué)家，他不但于創(chuàng)造力的科學(xué)家，他不但創(chuàng)立了相對(duì)論，還提出了光創(chuàng)立了相對(duì)論，還提出了光量子的概念，成功解釋了光量子的概念，成功解釋了光電效應(yīng)，得出光具有波粒二電效應(yīng)，得出光具有波粒二象性的結(jié)論，為量子力學(xué)的象性的結(jié)論，為量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。為此榮獲建立奠定

33、了基礎(chǔ)。為此榮獲19211921年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。同時(shí)，他還證明了熱的分子同時(shí)，他還證明了熱的分子運(yùn)動(dòng)論，提出了測(cè)定分子大運(yùn)動(dòng)論，提出了測(cè)定分子大小的新方法。小的新方法。 相對(duì)論的兩個(gè)基本原理是相對(duì)論的兩個(gè)基本原理是相對(duì)性原理和光速不變?cè)鄬?duì)性原理和光速不變?cè)砝?。在相?duì)性原理中，愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間、運(yùn)動(dòng)、質(zhì)量。在相對(duì)性原理中，愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間、運(yùn)動(dòng)、質(zhì)量不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。較典型的現(xiàn)象是運(yùn)動(dòng)的物體不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。較典型的現(xiàn)象是運(yùn)動(dòng)的物體長(zhǎng)度變短長(zhǎng)度變短（尺縮效應(yīng)）、（尺縮效應(yīng)）、運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢（鐘慢效應(yīng)）、（鐘慢效應(yīng)）、運(yùn)動(dòng)的物體重量變大。運(yùn)動(dòng)的物體重量變大。相對(duì)論的意義相對(duì)論的意義書影書影 乘坐乘坐“光子火箭光子火箭”以光速作一日星際旅以光速作一日星際旅行，回到地球時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)什么變化？行，回到地球時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)什么變化？“天上方一日，人間已一年天上方一日，人間已一年”