近代物理學(xué)的奠基人和革命者(定稿)

1、伽利略伽利略牛頓牛頓愛因斯坦愛因斯坦普朗克普朗克判天地之美，析萬物之理判天地之美，析萬物之理 近代物理學(xué)的奠基人和革命者近代物理學(xué)的奠基人和革命者 寧波華茂外國語學(xué)校寧波華茂外國語學(xué)校 朱曉慧朱曉慧游覽科技館游覽科技館對話科技人對話科技人展館前言廳展館前言廳 從公元從公元476年西羅馬帝國滅亡到十五世紀中葉年西羅馬帝國滅亡到十五世紀中葉的中世紀，基督教神學(xué)占據(jù)統(tǒng)治地位，的中世紀，基督教神學(xué)占據(jù)統(tǒng)治地位，“科學(xué)只科學(xué)只是教會恭順的婢女，它不得超越宗教所規(guī)定的界是教會恭順的婢女，它不得超越宗教所規(guī)定的界限。限。”圣經(jīng)神話成為構(gòu)成宇宙體系的依據(jù)。隨著圣經(jīng)神話成為構(gòu)成宇宙體系的依據(jù)。隨著西歐資本主義經(jīng)

2、濟的發(fā)展、文藝復(fù)興和宗教改革西歐資本主義經(jīng)濟的發(fā)展、文藝復(fù)興和宗教改革運動地開展，歐洲的先哲們從懷疑教會推崇的運動地開展，歐洲的先哲們從懷疑教會推崇的“地心說地心說”開始，首先在天文學(xué)領(lǐng)域?qū)虝纳耖_始，首先在天文學(xué)領(lǐng)域?qū)虝纳駥W(xué)世界觀發(fā)起了猛烈的沖擊，他們通過觀察和實學(xué)世界觀發(fā)起了猛烈的沖擊，他們通過觀察和實驗，提出了許多新的理論，從而促使了近代物理驗，提出了許多新的理論，從而促使了近代物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。 看了這段前言同學(xué)們想想看，近代物理學(xué)產(chǎn)生看了這段前言同學(xué)們想想看，近代物理學(xué)產(chǎn)生的原因有哪些？的原因有哪些？伽利略展廳之第一展品伽利略展廳之第一展品亞里士多德：亞里士多

3、德：1.物體落地的速度和重量成比例；物體落地的速度和重量成比例； 2.必須有力的作用在物體上，物體才能運動，必須有力的作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就會停止。沒有力的作用，物體就會停止。伽利略：伽利略：1.重量不同的兩個物體，在同一位置重量不同的兩個物體，在同一位置上下落的速度是一樣的；上下落的速度是一樣的；2.如果運動的物體不如果運動的物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運動下去。受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運動下去。小老弟：我很小老弟：我很不明白，你為不明白，你為什么總是和我什么總是和我這個權(quán)威人士這個權(quán)威人士過不去呢？過不去呢？老兄：實在不好意老兄：實在不好意思！不是我

4、有意和思！不是我有意和你作對，關(guān)鍵是我你作對，關(guān)鍵是我遇事總喜歡問為什遇事總喜歡問為什么？而且更愿意通么？而且更愿意通過實驗來印證理論過實驗來印證理論是否合理？是否合理？小伽的理論小伽的理論 伽利略是用什么辦法推翻亞里士伽利略是用什么辦法推翻亞里士多德的學(xué)說？多德的學(xué)說？ 1616年，伽利略被傳喚到羅馬的宗教裁判所，并責令伽年，伽利略被傳喚到羅馬的宗教裁判所，并責令伽利略保持沉默。伽利略發(fā)表利略保持沉默。伽利略發(fā)表兩種世界觀的對話兩種世界觀的對話一書，被一書，被教會認為違反了禁令被召到羅馬囚禁受到缺席審判，遭到苦教會認為違反了禁令被召到羅馬囚禁受到缺席審判，遭到苦刑和恐嚇，并被迫當眾跪著懺悔，

5、最后被判處終身監(jiān)禁，他刑和恐嚇，并被迫當眾跪著懺悔，最后被判處終身監(jiān)禁，他的書也被列為禁書。的書也被列為禁書。 1642年，伽利略在貧病交加中逝世。年，伽利略在貧病交加中逝世。在他離開人世的前夕，他還重復(fù)著這樣一句話：在他離開人世的前夕，他還重復(fù)著這樣一句話：“追求科學(xué)追求科學(xué)需要特殊的勇氣。需要特殊的勇氣?！?1983年，羅馬教廷正式承認，年，羅馬教廷正式承認，350年前宗教裁判所對伽年前宗教裁判所對伽利略的審判是錯誤的。但教會對科學(xué)的干涉和對伽利略的迫利略的審判是錯誤的。但教會對科學(xué)的干涉和對伽利略的迫害所造成的嚴重后果是無法挽回的。伽利略之后，意大利在害所造成的嚴重后果是無法挽回的。伽利

6、略之后，意大利在很長一段時間內(nèi)，沒有再產(chǎn)生重要的科學(xué)家。很長一段時間內(nèi)，沒有再產(chǎn)生重要的科學(xué)家。 伽利略展廳之第二展品：伽利略的遭遇伽利略展廳之第二展品：伽利略的遭遇看了這段介紹，你有什么想法？看了這段介紹，你有什么想法？ 牛頓牛頓展廳展廳之第一展品：之第一展品： 牛頓個人檔案牛頓個人檔案1.出生：出生：2.婚姻：婚姻：3.愛好：愛好：4.名言名言1642年伽利略逝世的這一年出生，只有三磅重年伽利略逝世的這一年出生，只有三磅重終生未娶終生未娶“我好像是一個在海邊玩耍的孩子，不時為拾到我好像是一個在海邊玩耍的孩子，不時為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，比通常更光滑的石子或更美麗的

7、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。而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海?！睈酆米x書，對自然現(xiàn)象有好奇心，喜歡別出心愛好讀書，對自然現(xiàn)象有好奇心，喜歡別出心裁的作些小工具、小技巧、小發(fā)明、小試驗。裁的作些小工具、小技巧、小發(fā)明、小試驗。 （閱讀課文結(jié)合教材）牛頓撿到了哪些（閱讀課文結(jié)合教材）牛頓撿到了哪些“光滑的石光滑的石子子”和和“美麗的貝殼美麗的貝殼”？為什么能撿到？為什么能撿到？ 牛頓展廳之第二展品：科學(xué)的力量牛頓展廳之第二展品：科學(xué)的力量牛頓展廳之第三展品：牛頓的去世牛頓展廳之第三展品：牛頓的去世牛頓解開牛頓解開“行星之謎行星之謎”的的“規(guī)律規(guī)律”主要指什么主要指

8、什么?請指出牛頓請指出牛頓力學(xué)體系的確立對近代科學(xué)和思想領(lǐng)域的重大影響。力學(xué)體系的確立對近代科學(xué)和思想領(lǐng)域的重大影響。 材料：啟蒙運動的意識形態(tài)傾向于把自然材料：啟蒙運動的意識形態(tài)傾向于把自然哲學(xué)家變成英雄，而在法國最偉大的英雄哲學(xué)家變成英雄，而在法國最偉大的英雄是牛頓，是牛頓，在法國人如伏爾泰和孟德斯在法國人如伏爾泰和孟德斯鳩的心目中，英國是自由思想和意志自由鳩的心目中，英國是自由思想和意志自由之源，不過這也是因為他解開了行星之之源，不過這也是因為他解開了行星之謎說明它們的運動遵循著與地上運動相謎說明它們的運動遵循著與地上運動相同的規(guī)律。同的規(guī)律。 托馬斯托馬斯L漢金斯?jié)h金斯科學(xué)與啟蒙運動科

9、學(xué)與啟蒙運動 萬有引力定律。萬有引力定律。 使科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展；到使科學(xué)擺脫了神學(xué)的束縛向前發(fā)展；到1 9世紀，近代自然科學(xué)進入了全面繁榮的時世紀，近代自然科學(xué)進入了全面繁榮的時代，各門自然科學(xué)的理論體系紛紛建立起代，各門自然科學(xué)的理論體系紛紛建立起來；促進了歐洲啟蒙運動的發(fā)生。來；促進了歐洲啟蒙運動的發(fā)生。 19世紀經(jīng)典物理學(xué)達到巔峰狀態(tài)，在人們世紀經(jīng)典物理學(xué)達到巔峰狀態(tài)，在人們心目中，經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)達到近乎完美的程心目中，經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)達到近乎完美的程度。這時，年輕的德國人普朗克和他的老師度。這時，年輕的德國人普朗克和他的老師發(fā)生了一段對話：發(fā)生了一段對話： 普朗克：普朗克：“

10、老師，我準備把我的一生都老師，我準備把我的一生都 獻獻給物理理論學(xué)！給物理理論學(xué)！” 老師：老師：“年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成年輕人，物理學(xué)是一門已經(jīng)完成了的學(xué)科，不會再有多大的發(fā)展，把一生都了的學(xué)科，不會再有多大的發(fā)展，把一生都獻給這門學(xué)科，太可惜了。獻給這門學(xué)科，太可惜了?！绷孔诱摵拖鄬φ摦a(chǎn)生量子論和相對論產(chǎn)生 物理學(xué)真的已經(jīng)完成了嗎？物理學(xué)真的已經(jīng)完成了嗎？ 經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運動的物體動的物體為研究對象的為研究對象的，一旦進入光速運動時，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。經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準確。 他穿的

11、襪子左右腳常不同顏色；他穿的襪子左右腳常不同顏色；用手推車推孩子散步，竟會由于專心用手推車推孩子散步，竟會由于專心思考問題，而一不小心把孩子推到水思考問題，而一不小心把孩子推到水溝里；陪太太看電影時，卻在電影院溝里；陪太太看電影時，卻在電影院里用手電筒看書；里用手電筒看書；1952年，以色列共年，以色列共和國請愛因斯坦去擔任總統(tǒng)，因為愛和國請愛因斯坦去擔任總統(tǒng)，因為愛因斯坦是猶太人心目中的精神領(lǐng)袖，因斯坦是猶太人心目中的精神領(lǐng)袖，然而他沒有接受，覺得自己的個性并然而他沒有接受，覺得自己的個性并不適合處理行政。不適合處理行政。 愛因斯坦展廳之第一展品愛因斯坦展廳之第一展品 愛因斯坦的小故事愛因斯

12、坦的小故事愛因斯坦展廳之第二展品愛因斯坦展廳之第二展品 相對論相對論 愛因斯坦愛因斯坦1905年提出的相對論，后來稱年提出的相對論，后來稱作作狹義相對論狹義相對論，以光速永不改變、相對性原，以光速永不改變、相對性原則來推論，得到則來推論，得到“時間時間”會因速度快慢而改會因速度快慢而改變的結(jié)論。變的結(jié)論?！芭ｎD先生很抱歉我推翻了您的理論牛頓先生很抱歉我推翻了您的理論” 廣義相對論廣義相對論愛因斯坦展廳之第三展品愛因斯坦展廳之第三展品 得益于愛因斯坦理論的重大發(fā)明得益于愛因斯坦理論的重大發(fā)明 太陽能電池、防盜報警器和照相機的測光表都是太陽能電池、防盜報警器和照相機的測光表都是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)的。

13、以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)的。 核能利用了這樣一個物理現(xiàn)象：當鈾原子發(fā)生裂核能利用了這樣一個物理現(xiàn)象：當鈾原子發(fā)生裂變時，總質(zhì)量的微量損失可以轉(zhuǎn)變成能量，其依據(jù)正變時，總質(zhì)量的微量損失可以轉(zhuǎn)變成能量，其依據(jù)正是愛因斯坦的著名公式是愛因斯坦的著名公式 。如今，核能為英國提。如今，核能為英國提供了供了25%的電力。的電力。 全球定位系統(tǒng)之所以能將物體的位置精確到米，全球定位系統(tǒng)之所以能將物體的位置精確到米，正是根據(jù)愛因斯坦的相對論對地球衛(wèi)星發(fā)生的信號進正是根據(jù)愛因斯坦的相對論對地球衛(wèi)星發(fā)生的信號進行了修正。行了修正。 狹義相對論與量子理論相結(jié)合，指出了反物質(zhì)的狹義相對論與量子理論相結(jié)合，指出了反物質(zhì)的存在，

14、科學(xué)家利用正電子，即反物質(zhì)存在，科學(xué)家利用正電子，即反物質(zhì)“電子電子”，通過，通過X射線層分析照相術(shù)研究大腦活動。射線層分析照相術(shù)研究大腦活動。留言廳留言廳 參觀了近代物理學(xué)的展覽館，你有什么參觀了近代物理學(xué)的展覽館，你有什么感想都可以寫到這個留言廳里，你可以談?wù)劯邢攵伎梢詫懙竭@個留言廳里，你可以談?wù)劷锢韺W(xué)發(fā)展對社會的影響？可以談從這近代物理學(xué)發(fā)展對社會的影響？可以談從這些科學(xué)家身上得到哪些啟示？些科學(xué)家身上得到哪些啟示？一、一、真理不是古代圣人蒙灰的書籍，實驗和觀察才是認識自然的工具。真理不是古代圣人蒙灰的書籍，實驗和觀察才是認識自然的工具。教會可以囚禁科學(xué)家的軀體，卻不能禁錮探索的腳步

15、。教會可以囚禁科學(xué)家的軀體，卻不能禁錮探索的腳步。二、二、你踩著巨人的肩膀來了，把隱藏在黑暗中的迷底揭開。你踩著巨人的肩膀來了，把隱藏在黑暗中的迷底揭開。你舉著一把名為真理的火炬，使威斯敏斯特大教堂熠熠生輝。你舉著一把名為真理的火炬，使威斯敏斯特大教堂熠熠生輝。三、三、人類思想的每一次飛躍都需要沖破傳統(tǒng)的勇氣和開拓進取的精神。人類思想的每一次飛躍都需要沖破傳統(tǒng)的勇氣和開拓進取的精神。全民族創(chuàng)造性思維的發(fā)揮將決定著國家未來的繁榮昌盛。全民族創(chuàng)造性思維的發(fā)揮將決定著國家未來的繁榮昌盛。 近代物理學(xué)的奠基人和革命者近代物理學(xué)的奠基人和革命者經(jīng)典力學(xué)的奠基經(jīng)典力學(xué)的奠基伽利略的貢獻伽利略的貢獻經(jīng)典力學(xué)

16、的建立經(jīng)典力學(xué)的建立牛頓的貢獻牛頓的貢獻物理學(xué)革命物理學(xué)革命普朗克和愛因斯坦的貢獻普朗克和愛因斯坦的貢獻3 3近代科學(xué)形成的標志是（近代科學(xué)形成的標志是（ ）A.A.卡爾創(chuàng)立解析幾何卡爾創(chuàng)立解析幾何B.B.達爾文創(chuàng)立生物進化論學(xué)說達爾文創(chuàng)立生物進化論學(xué)說C.C.牛頓力學(xué)體系的建立牛頓力學(xué)體系的建立 D.D.道爾頓科學(xué)的原子論的建立道爾頓科學(xué)的原子論的建立 1 1中世紀，誰的學(xué)說長期被教會奉為教條（中世紀，誰的學(xué)說長期被教會奉為教條（ ）A.A.亞里斯多德亞里斯多德 B.B.牛頓牛頓 C.C.愛因斯坦愛因斯坦 D.D.伽利略伽利略2 2創(chuàng)立了自由落體定律，從而推翻了亞里斯多德的學(xué)創(chuàng)立了自由落體定

17、律，從而推翻了亞里斯多德的學(xué)說的是（說的是（ ）A.A.伽利略伽利略 B.B.牛頓牛頓 C.C.愛因斯坦愛因斯坦 D.D.普朗克普朗克AAC6 6海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)（海王星的發(fā)現(xiàn)是根據(jù)（ ）A.A.哥白尼日心說的推算哥白尼日心說的推算B.B.牛頓理論的推測牛頓理論的推測 C.C.法拉第學(xué)說的計算法拉第學(xué)說的計算D.D.愛因斯坦對時間、空間屬性的揭示愛因斯坦對時間、空間屬性的揭示4 4實現(xiàn)了自然科學(xué)第一次理論性大綜合的是（實現(xiàn)了自然科學(xué)第一次理論性大綜合的是（ ） A A哈維的血液循環(huán)學(xué)說哈維的血液循環(huán)學(xué)說 B.B.法拉第的電磁感應(yīng)理論法拉第的電磁感應(yīng)理論 C C牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系牛頓的經(jīng)典力學(xué)

18、體系 D.D.愛因斯坦的相對論愛因斯坦的相對論5 5近代科學(xué)進入了全面繁榮的時代，各門自然科近代科學(xué)進入了全面繁榮的時代，各門自然科學(xué)的理論體系紛紛建立起來是在（學(xué)的理論體系紛紛建立起來是在（ ） A. 17A. 17世紀世紀 B. 18B. 18世紀世紀 C. 19C. 19世紀世紀 D.20D.20世世紀紀CBC9 9與愛因斯坦創(chuàng)立的理論最早有直接聯(lián)系的是與愛因斯坦創(chuàng)立的理論最早有直接聯(lián)系的是（ ） A. A. 原子彈爆炸原子彈爆炸 B. B. 人造衛(wèi)星上天人造衛(wèi)星上天 C.C.電子計算機發(fā)明電子計算機發(fā)明 D.D.收音機發(fā)明收音機發(fā)明8 8和相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)框架的是（和相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)框架的是（ ） A.A.牛頓力學(xué)理論牛頓力學(xué)理論 B.B.萬有引力理論萬有引力理論 C. 量子理論量子理論 D.自由落體理論自由落體理論 7 7指出指出“物質(zhì)間所存在的萬有引力，是由于物質(zhì)的物質(zhì)間所存在的萬有引力，是由于物質(zhì)的存在和分布使時間和空間的性質(zhì)不均勻而引起的存在和分布使時間和空間的性質(zhì)不均勻而引起的”是（是（ ）A.A.牛頓力學(xué)理論牛頓力學(xué)理論 B.B.萬有引力理論萬有引力理論C.C.廣義相對論廣義相對論 D.D.狹義相對論狹義相對論CCA（2008上海）上海）“月亮既不會掉下來，也不會離月亮既不會掉下來，也不會離去，那是因為它的運動正好抵消了地球的引去，那