近代物理學的奠基人和革命者上課

1、古代科學技術古代科學技術近代科學技術近代科學技術研究方式研究方式研究方法研究方法兩者關系兩者關系專題七：近代科學技術的產生專題七：近代科學技術的產生導語導語分門別類分門別類整體考察整體考察科學實驗，科學理論科學實驗，科學理論直觀感受，哲學思辨直觀感受，哲學思辨兩相分離兩相分離密切結合密切結合 1 1、時間：、時間：1515世紀下半葉世紀下半葉 2 2、原因：、原因： （1 1）經濟上：西歐封建社會內部逐漸產生了）經濟上：西歐封建社會內部逐漸產生了資本主資本主義義的生產方式。的生產方式。 （2 2）思想上：）思想上：文藝復興文藝復興使人從長期的基督教神學的使人從長期的基督教神學的束縛中解放出來。

2、束縛中解放出來。 3 3、古代和近代科學技術的區(qū)別、古代和近代科學技術的區(qū)別專題七：近代以來科學技術的輝煌專題七：近代以來科學技術的輝煌本專題總體知識結構本專題總體知識結構 科科學學革革命命技技術術革革命命物理學物理學領域領域生物學生物學領域領域經典力學體系的創(chuàng)立和發(fā)展（從伽利略到牛頓）經典力學體系的創(chuàng)立和發(fā)展（從伽利略到牛頓）量子理論的誕生（從普朗克到愛量子理論的誕生（從普朗克到愛因斯坦）因斯坦）相對論的建立（愛因斯坦）相對論的建立（愛因斯坦）進化論理論（達爾文與赫胥黎）進化論理論（達爾文與赫胥黎）萬能原動機與萬能原動機與“蒸汽機時代蒸汽機時代”（瓦特）（瓦特）電力的廣泛應用與電力的廣泛應用

3、與“電氣時代電氣時代”（法拉第、西門子、愛迪生等）（法拉第、西門子、愛迪生等）現代信息技術與信息時代現代信息技術與信息時代現 代 物 理現 代 物 理學 理 論 的學 理 論 的發(fā)展發(fā)展的的課程標準：課程標準：1、了解經典力學的主要內容；、了解經典力學的主要內容；2、認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位；、認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位；3、知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。、知道相對論、量子論的主要內容，認識其意義。近現代物理學的奠基人和革命者近現代物理學的奠基人和革命者1 1、經典力學的奠基者、經典力學的奠基者伽利略（意大利、伽利略（意大利、1717世紀）世紀）經典力

4、學奠基者經典力學奠基者（1717世紀初）世紀初）經典力學建立者經典力學建立者（1717世紀晚期）世紀晚期）從經典力學發(fā)展到相對論、量子從經典力學發(fā)展到相對論、量子論論（19世紀末世紀末20世紀初）世紀初）伽利略（意）伽利略（意）牛頓（英）牛頓（英）愛因斯坦（德）愛因斯坦（德）普朗克（德）普朗克（德）2 2、經典力學的建立者、經典力學的建立者牛頓（英國、牛頓（英國、1717世紀末）世紀末） 背景：背景： 受受文藝復興、宗教改革影響，科學逐漸從神學的桎梏中解放出來；文藝復興、宗教改革影響，科學逐漸從神學的桎梏中解放出來；資資本主義發(fā)展提供了物質基本主義發(fā)展提供了物質基礎；礎；科科學家勇于探索的精神

5、。學家勇于探索的精神。1 1、經典力學的奠基者、經典力學的奠基者伽利略（意大利）伽利略（意大利）A A、物理方面：、物理方面： B B、天文學方面：、天文學方面：突出成果突出成果創(chuàng)立自由落體定律創(chuàng)立自由落體定律制造天文望遠鏡、證明哥白尼制造天文望遠鏡、證明哥白尼“日心說日心說”的正確的正確性性A A、他的發(fā)現和他開始的、他的發(fā)現和他開始的科學研究方法科學研究方法，標志著物理學的真正，標志著物理學的真正開端；開端；B B、為經典力學的創(chuàng)立奠定了基礎、為經典力學的創(chuàng)立奠定了基礎 ；C C、開創(chuàng)了近代科學，、開創(chuàng)了近代科學，被譽為被譽為“”。實驗實驗, ,計算計算亞里士多德：亞里士多德：力學觀：力學

6、觀：必須有力作用在物體上，必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物物體才能運動，沒有力的作用，物體就會靜止。體就會靜止。伽利略：伽利略：通過觀察、實驗和推理，得出結論：通過觀察、實驗和推理，得出結論：如果運動物體不受阻礙，它將速度如果運動物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運動下去。保持不變地持續(xù)運動下去。突出成就：突出成就：創(chuàng)立自由落體定律創(chuàng)立自由落體定律 你知道牛頓撿到了哪些你知道牛頓撿到了哪些“光滑的石光滑的石子子”和和“美麗的貝殼美麗的貝殼”？我好像是一個在海邊玩耍的孩子，我好像是一個在海邊玩耍的孩子，不時為拾到比通常更不時為拾到比通常更光滑的石子光滑的石子或更或更美麗的貝

7、殼美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現在我而歡欣鼓舞，而展現在我面前的是完全未探明的真理之海。面前的是完全未探明的真理之海。牛頓牛頓慣性定律慣性定律加速度定律加速度定律作用和反作用定律作用和反作用定律物理運動物理運動三大定律三大定律萬有引力萬有引力定律定律經典力學體系經典力學體系2 2、經典力學的建立者、經典力學的建立者牛頓（英國）牛頓（英國）牛頓（牛頓（ 16421727）A A、準確算出了、準確算出了地球的平均密度和扁平率地球的平均密度和扁平率；B B、正確地解釋了、正確地解釋了潮汐的成因潮汐的成因；C C、發(fā)現了、發(fā)現了海王星海王星； 三百年前，人類的思想還充斥著三百年前，人類的思想還充斥著迷信

8、和恐懼迷信和恐懼，水為什么往低處流？太陽為什么升起落下？這些水為什么往低處流？太陽為什么升起落下？這些今天看來簡單之極的問題，在當時卻是根本無法今天看來簡單之極的問題，在當時卻是根本無法認識和把握的。認識和把握的。直到牛頓出現，人類才終于結束直到牛頓出現，人類才終于結束了這種狀態(tài)。了這種狀態(tài)。 大國崛起大國崛起解說詞解說詞哈雷慧星軌道的推算哈雷慧星軌道的推算 長期以來，人們一直認為彗星是神秘的，不吉利的災星，根本長期以來，人們一直認為彗星是神秘的，不吉利的災星，根本不能用科學來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學算出了不能用科學來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學算出了16821682年出現年出現的彗星

9、的軌道，指出它的回歸周期是的彗星的軌道，指出它的回歸周期是75757676年，由此預言它將在年，由此預言它將在17581758年再次出現。年再次出現。5353年以后的年以后的17581758年（當時哈雷已去世），這顆彗年（當時哈雷已去世），這顆彗星果然如期出現。星果然如期出現。哈雷慧星的發(fā)現驗證了萬有引力定律的科學性。哈雷慧星的發(fā)現驗證了萬有引力定律的科學性。 經典物理學是以日常生活中常見的經典物理學是以日常生活中常見的低速運動低速運動的的物體物體為研究對象的為研究對象的，一旦進入，一旦進入光速運動光速運動時，經時，經典物理學的某些結論就變得不準確典物理學的某些結論就變得不準確 二、現代物理學

10、二、現代物理學相對論和量子論相對論和量子論 （1 1）德國）德國愛因斯坦：解釋光電效應，得出愛因斯坦：解釋光電效應，得出光具有光具有波粒二象性波粒二象性；（2 2）法國德布羅意：提出）法國德布羅意：提出物質波理論物質波理論； （3 3）奧德物理學家：建立）奧德物理學家：建立量子力學。量子力學。 愛因斯坦相對論的意義：愛因斯坦相對論的意義： 是對近代物理學理論框架的重大突破，它不是對近代物理學理論框架的重大突破，它不僅揭示了空間、時間的可變性，時空的變化和時僅揭示了空間、時間的可變性，時空的變化和時空結構同物質的運動和狀態(tài)密不可分。空結構同物質的運動和狀態(tài)密不可分。 這種全新的這種全新的時空觀、

11、運動觀和物質觀時空觀、運動觀和物質觀的形成，的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產生了極其深遠的影響。自然科學和哲學都產生了極其深遠的影響。科學家科學家主要成就主要成就意義意義伽利略伽利略牛頓牛頓普朗克普朗克近代物理學發(fā)展過程中的主要成就及意義近代物理學發(fā)展過程中的主要成就及意義自由落體定律自由落體定律勻速運動、勻加速運動勻速運動、勻加速運動用自制的望遠鏡證明了哥白用自制的望遠鏡證明了哥白尼的尼的“日心說日心說”為經典力學奠定基礎為經典力學奠定基礎 證明哥白尼的證明哥白尼的“日心說日心說”的正確性的正確性自然哲學的數學原理

12、自然哲學的數學原理（物體運動三大定律和萬物體運動三大定律和萬有引力定律）有引力定律）運動三定律是運動三定律是近代物理學的近代物理學的重要支柱重要支柱相對性原理、光速不變原理相對性原理、光速不變原理相對論（狹義、廣義）相對論（狹義、廣義）量子理論量子理論愛因斯坦愛因斯坦近代物理學理近代物理學理論框架的重大論框架的重大突破突破繼承和發(fā)展了繼承和發(fā)展了牛頓力學牛頓力學構成現代物理構成現代物理學的基本理論學的基本理論框架框架經典力學是近代經典力學是近代自然科學理論體自然科學理論體系中最先成熟和系中最先成熟和完善的核心理論完善的核心理論體系體系2（2015重慶文綜重慶文綜10）1727年春，伏爾泰參加了

13、牛頓年春，伏爾泰參加了牛頓的葬禮，隨后訪問了牛頓的外甥女凱瑟琳并聆聽了蘋果墜的葬禮，隨后訪問了牛頓的外甥女凱瑟琳并聆聽了蘋果墜地的故事。該故事通過伏爾泰的著作迅速傳遍世界，成為地的故事。該故事通過伏爾泰的著作迅速傳遍世界，成為家喻戶曉的科學佳話。這則材料可以用來說明家喻戶曉的科學佳話。這則材料可以用來說明()A科學團體推動了歐洲啟蒙運動的發(fā)展科學團體推動了歐洲啟蒙運動的發(fā)展B跨國文化交流促進了科學思想的傳播跨國文化交流促進了科學思想的傳播C18世紀早期英國啟蒙運動已接近尾聲世紀早期英國啟蒙運動已接近尾聲D18世紀早期法國思想自由度遜于英國世紀早期法國思想自由度遜于英國 1（2015福建文綜福建

14、文綜22）16、17世紀歐洲學者質疑、改世紀歐洲學者質疑、改變和放棄了歐洲所繼承知識中最神圣化的認識。科學革命變和放棄了歐洲所繼承知識中最神圣化的認識?？茖W革命的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質及其力量。的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質及其力量。在這里，對宇宙的性質及其力量作出在這里，對宇宙的性質及其力量作出“革命革命”性描述的理性描述的理論是論是（ ）A進化論進化論 B萬有引力定律萬有引力定律 C量子論量子論 D相對論相對論BB4（2015四川文綜四川文綜11）1933年希特勒上臺后，猶太科年希特勒上臺后，猶太科學家愛因斯坦選擇移民美國，放棄愿意為他提供避難所的學家愛因斯坦選擇移民美國，放棄愿意為他提供避難所的歐洲國家。悉知該消息時，法國物理學家保羅歐洲國家。悉知該消息時，法國物理學家保羅朗之萬評朗之萬評價道：價道：“這是一個重大事件，其重要程度就如同把梵蒂岡這是一個重大事件，其重要程度就如同把梵蒂岡從羅馬搬到新大陸一樣。從羅馬搬到新大陸一樣。”在此，朗之萬在此，朗之萬()A譴責納粹德國迫害猶太科學家譴責納粹德國迫害猶太科學家 B擔心歐洲大陸的戰(zhàn)爭威脅日益臨近擔心歐洲大陸的戰(zhàn)爭威脅日益臨近C意識到世界科學中心即將轉移意識到世界科學中心即將轉移 D覺察到科學家全球流動為大勢所趨覺察到科學家全球流動為大勢所趨3（2015江蘇單科江蘇單科15