科學(xué)和理性之光近代物理學(xué)的奠基人和革命者市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

科學(xué)和理性之光

——近代物理學(xué)奠基人和革命者海寧市南苑中學(xué)趙宇第1頁第1頁一天一個善于思考人坐在花園里，看到一個蘋果偶然落地，這個善于思考人頭腦開了竅，以后這個人成為了近代偉大物理學(xué)家，同時也給人類思想史發(fā)展帶來了轉(zhuǎn)折……一個偉大科學(xué)家與蘋果故事第2頁第2頁

1642年12月25日，牛頓出生，只有三磅重，誰也沒有料到這個看起來微不足道小東西會成為了一位科學(xué)巨人.一、光輝初現(xiàn)第3頁第3頁牛頓站在了哪些巨人肩上？“我之因此能比別人看得遠(yuǎn)些，是由于我站在巨人們肩上?！薄ｎD第4頁第4頁通過“兩個鐵球同時落地”試驗，推翻了亞里士多德“物體落下速度和重量成百分比”學(xué)說。否定權(quán)威第5頁第5頁“我之因此能比別人看得遠(yuǎn)些，是由于我站在巨人們肩上。”——牛頓牛頓對前人科學(xué)結(jié)果持什么態(tài)度？尊重和繼承第6頁第6頁“我仿佛是一個在海邊玩耍孩子，不時為拾到比通常更光滑石子或更美麗貝殼而歡欣鼓舞，而呈現(xiàn)在我面前是完全未探明真理之海?！薄ｎD臨終遺言牛頓撿到了哪些“光滑石子”和“美麗貝殼”？第7頁第7頁物理運動三大定律萬有引力定律典型力學(xué)體系作用力與反作用力定律慣性定律加速度定律《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》（1687）第8頁第8頁

三百年前，人類思想還充斥著迷信和恐驚，水為何往低處流？太陽為何升起落下？這些今天看來簡樸之極問題，在當(dāng)初卻是主線無法結(jié)識和把握。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。

——《大國崛起》解說詞

探究牛頓力學(xué)體系主要意義：對自然界力學(xué)做了系統(tǒng)合理闡明，完畢了人類對自然界結(jié)識史上第一次理論大綜合，是人類對自然界結(jié)識史上一次奔騰。第9頁第9頁既然物質(zhì)世界有著如此自然規(guī)律，那么在人類社會發(fā)展中，也應(yīng)當(dāng)有類似規(guī)律存在。只要能將牛頓破解自然之謎科學(xué)辦法，利用于人類社會，那么社會發(fā)展規(guī)律也能被把握，人類就能夠握住自己命運咽喉。以后歷史學(xué)家和哲學(xué)家把這種世界觀稱為“理性主義”?！洞髧绕稹方庹f詞

牛頓科學(xué)成就增進(jìn)了啟蒙運動進(jìn)一步發(fā)展第10頁第10頁依據(jù)萬有引力定律，人們準(zhǔn)確地算出地球平均密度和扁平率，正確地解釋了潮汐成因。依據(jù)這一定律，人們還發(fā)覺了海王星、冥王星，預(yù)測哈雷彗星。生活中的牛頓力學(xué)第11頁第11頁19世紀(jì)末，面對典型物理學(xué)近乎完美發(fā)展，有物理學(xué)家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈所有建成，此后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈?！?/p>

高速運動微觀粒子發(fā)生現(xiàn)象，是典型力學(xué)無法解釋！你認(rèn)為牛頓力學(xué)體系完美了嗎？這些人認(rèn)為牛頓力學(xué)體系將物理學(xué)發(fā)展到什么程度？第12頁第12頁從宏觀世界到微觀世界普朗克：19發(fā)表《關(guān)于正常光譜能量分布定律理論》標(biāo)志著量子理論誕生。意義：人類對客觀規(guī)律結(jié)識，開始從宏觀世界進(jìn)一步到微觀世界19，愛因斯坦成功解釋光電效應(yīng)二、星光璀璨第13頁第13頁相對論狹義相對論廣義相對論理性質(zhì)疑第14頁第14頁“愛因斯坦相對論是人類思想史上最偉大成就之一，也許就是最偉大成就，它不是發(fā)覺一個孤島，而是發(fā)覺了新科學(xué)思想新大陸。”

——（英國）皇家學(xué)會會長湯姆遜①是對近代物理學(xué)理論框架重大突破；②是人類思想發(fā)展史中一次主線性變革；③與量子論一起構(gòu)成了當(dāng)代物理學(xué)基本框架。閱讀材料并結(jié)合所學(xué)知識討論相對論建立意義第15頁第15頁成就近代物理學(xué)革命者近代物理學(xué)奠基人科學(xué)家科學(xué)結(jié)果意義

伽利略牛頓愛因斯坦普朗克牛頓運動三大定律；萬有引力定律。對自然界力學(xué)做了系統(tǒng)合理闡明，完畢了人類對自然界結(jié)識史上第一次理論大綜合人類結(jié)識史上奔騰增進(jìn)了理性時代到來

量子概念標(biāo)志著人類對客觀規(guī)律結(jié)識，開始從宏觀世界進(jìn)一步到微觀世界狹義相對論（1905）和廣義相對論（1916）是對近代物理學(xué)理論框架重大突破，是人類思想發(fā)展史中一次主線性變革。知識歸納：自由落體定律科學(xué)發(fā)展思想進(jìn)步第16頁第16頁伽利略牛頓普朗克愛因斯坦你在這些人物身上能感受到哪些科學(xué)精神？善于繼承，敢于質(zhì)疑權(quán)威，敢于摸索創(chuàng)新……第17頁第17頁托勒密創(chuàng)造了一個宇宙，他連續(xù)了一千四百年。牛頓也創(chuàng)造了一個宇宙，連續(xù)了三百年。愛因斯坦又創(chuàng)造了一個宇宙，我還不能告訴你們它會連續(xù)多久?！挷{相對論會是物理學(xué)發(fā)展終點嗎？三、未來之光第18頁第18頁

斯蒂芬·威廉·霍金，被稱為在世最偉大科學(xué)家，他被譽(yù)為繼愛因斯坦之后世界上最著名科學(xué)思想家和最杰出理論物理學(xué)家。第19頁第19頁科學(xué)是在對典型不斷繼承和理性質(zhì)疑中向前發(fā)展！第20頁第20頁祝同窗們學(xué)業(yè)有成！謝謝大家第21頁第21頁狹義相對論19，愛因斯坦發(fā)表了《論動體電動力學(xué)》，創(chuàng)建了狹義相對論。狹義相對論認(rèn)為：時間和空間都與物質(zhì)運動相關(guān)，伴隨物質(zhì)運動速度改變而改變。第22頁第22頁這個故事形象地闡明了時間和空間相對性。

為了對這一深奧理論做通俗闡明，愛因斯坦曾經(jīng)風(fēng)趣地對一名男青年說：“我打個比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，同樣時間你覺得哪一個更長？”男青年說：“當(dāng)然坐在火爐上烤時間覺得長期。”愛因斯坦說：“這就是我相對論內(nèi)容。”第23頁第23頁鐘慢現(xiàn)象：運動鐘比靜止鐘走得慢，并且，運動速度越快，鐘走越慢，靠近光速時，鐘就幾乎停止了。

第24頁第24頁

“人們不要認(rèn)為，牛頓偉大工作能被這一理論或者任何別理論所代替。他偉大而明晰觀念，作為自然哲學(xué)領(lǐng)域里整個近代概念基礎(chǔ)，將永遠(yuǎn)保持它獨特意義。”

————愛因斯坦狹義相對論與牛頓典型力學(xué)之間是什么關(guān)系？繼承和發(fā)展思考：愛因斯坦相對論創(chuàng)建是不是意味著牛頓力學(xué)消亡？第25頁第25頁廣義相對論（19）現(xiàn)實空間不是平坦，而是彎曲，物體使周圍時空彎曲。這種彎曲可使從它旁邊通過光線，改變路徑。第26頁第26頁材料：1