《专题七：近代以来科学技术的辉煌幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题七：近代以来科学技术的辉煌幻灯片（99页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Physics,power,informationize,life sciences,专题七：近代以来科学技术的辉煌,项目,古代科学,近代科学,考察对象,把自然界作为一个整体,把自然界划分为不同的领域和侧面，分门别类加以研究，逐步形成以某一类自然现象为研究对象的自然科学的各门学科。,研究手段,依靠直观感受和哲学思辨对自然界提出种种猜测,依靠科学实验来检验和发展科学理论.,科学与技术的关系,科学依赖学者的潜心研究。 技术依赖工匠对各种实用技艺的继承和发展。科学与技术相分离。,科学与技术从一开始就相互联系，并逐步走向密切结合，技术在科学的指导和推动下取得了长足进步。,导语:古代科学和近代科学的区别
2、,专题七：近代以来科学技术的辉煌,物理学,生物学：,三次工业革命,量子理论的诞生,相对论的建立,进化论理论,第1课：近代物理学的奠基人和革命者,伽利略,牛顿,爱因斯坦,普朗克,第1课：近代物理学的奠基人和革命者,经典力学奠基者 （17世纪初）,经典力学建立者（17世纪晚期）,从经典力学发展到 量子论、相对论 （19世纪末20世纪初）,伽利略（意）,牛顿（英）,普朗克（德） 爱因斯坦（德）,近代物理学的发展过程：,一、经典力学体系的创立和发展:,1、时代背景：,中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。 近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。,2、经典力学的奠基者伽利略,突出成就是创立自
3、由落体定律，推翻亚里士多德的学说。 制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”(天文学成就),牛顿,3、经典力学的建立者牛 顿,（1）标志：,自然哲学的数学原理 （1687年）,（2）基本理论：,（3）条件：,注重实验等；,前人基础(伽利略、笛卡尔、开普勒),三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。 大国崛起解说词,认识史上的飞跃,4、思考牛顿力学体系的历史意义：,牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。,牛顿力学体系对自然界的力学
4、现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。,使力学 和天文学 在理论上达到完备的程度，并得到应用和验证。 (根据 万有引力 定律准确算出了 地球 的平均密度和扁平率；解释潮汐的成因；发现海王星等；),使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立，成为近代科学形成的标志。,海王星和冥王星的发现,第4课：近代科学之父牛顿,教学指导意见要求： 基本要求 ： 了解牛顿的成长历程，简述他的主要科学成就：建立经典物理学理论体系、发明反射望远镜等。感受牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神。 发展要求： 认识牛顿在社会发展中的作用，感悟其成长的人生启迪
5、。,联系选修四P128-132,一、早期科学发明和创造：,4、大学时代：,四轮车、日晷仪、风车、,除发明创造外，开始进行科学研究与实验。,1、出生：,第4课：近代科学之父牛顿,1642年，英国北部小村庄乌尔索普,2、童年时代：,爱思考，善于观察生活，能根据人们的需要进行一些发明与创造。,3、中学时代：,师从巴罗教授，并自学笛卡尔的数学著作；,进入剑桥大学，开始接触大量科学著作。,二、探究：在科学领域，牛顿有哪些科学成就？,数学领域：,光学领域：,天文学领域：,物理学领域：,1、数学： 提出了二项式定理以及微积分的初步算法； 2、光学： 自制了折射望远镜，对太阳光进行了反射实验，证明日光即由七色
6、光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理。奠定了光谱学的基础； 1672年关于光和色的新理论提出光的本质是微粒学说，与惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。 3、天文学： 制成世界上第一架反射望远镜，考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。 发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究。 4、物理学： 自然哲学中的数学原理提出三大运动基本定律和万有引力，标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立。,二、探究：在科学领域，牛顿有哪些科学成就？,探究：在牛顿身上我们能学到科学家的哪些优秀品质？,材料一： 牛顿说 “我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。”,材料二： 作为大学教授
7、，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。,材料三：在他生活的时代，英国皇家社会还在倡导以观察来验证科学概念的方法，而牛顿则将实验作为得出科学概念的主要途径，这是牛顿第一次使用这种方法的人,三、牛顿获得巨大成就的原因？,1、牛顿自身的因素（优秀品质）： (1)具有虚怀若谷、谦虚好学的精神； (2)勇于探索、勇于创新的精神； (3)正确科学的研究方法：归纳演绎法； (4)严
8、谨的科学态度; (5)甘于寂寞，献身科学的精神等； 2、有利的社会环境： 政治：英国资产阶级革命的洗礼； 社会经济的发展对基础理论研究提出迫切的要求； 文艺复兴、启蒙运动等思想解放运动的推动； 前人的研究成果； ,英国著名诗人在他的墓碑上镌刻着铭言：让人们欢呼这样一位多么伟大的巨匠，人类荣耀曾经因他而在世界上存在过。,1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生 300周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价：“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。,四、对牛顿的评价：,P128：牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学理论的建立者。他在物理学、数学、光学和天文学研究方面做出划
9、时代发明和发现，是17世纪科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。 被称为“近代科学之父”。,结合教材，谈谈你是怎样评价牛顿的？,明清时期是一个重要的社会转型期，科技领域的表现充分证明了这一结论。李时珍是对中国传统科技的集大成者，但遗憾的是未催生近代科技。在李时珍去世后半个世纪出生的牛顿在对欧洲科技继承与发展的基础上推动了近代自然科学的产生，被誉为“近代自然科学之父”。,探究：试比较分析相同时期近代科技在中国和欧洲出现不同结局的原因。,拓展：近代科学与中国传统科学的区别：,探究：试比较分析相同时期近代科技在中国和欧洲出现不同结局的原因。,中国自给自足的小农经济的分
10、散性和狭隘性； 欧洲资本主义的产生发展。,明清政府实行“重农抑商”和“闭关锁国”政策，阻碍资本主义萌芽的成长，也阻碍了和工商业有关的科技的发展； 欧洲先进国家推行重商主义并实行保护科学发展的政策。,明清统治者实行文化专制主义； 西方文艺复兴、宗教改革、启蒙运动，解放了人们的思想。,中国是日趋腐朽的封建制度， 欧洲向资产阶级代议制过渡。,经济基础不同：,政治制度的差异：,政治政策不同：,思想条件不同：,现代物理学是相对于什么而言的？ 现代物理学的两大支柱是什么？ 分别是由谁提出的?,相对于牛顿的经典物理学(力学)而言的; 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱; 两大理论的提出者分别是德国理论物理
11、学家普朗克和美籍德国科学家爱因斯坦。,1、背景：,2、诞生：,（1）奥地利斯蒂芬：（课外阅读） （2）德国普朗克：1900年在关于正常光谱能量分布定律的理论中提出了 量子概念。(诞生标志！),3、发展：,（1）德国爱因斯坦：1905年解释了光电效应 ，得出光具有波粒二象性的结论。 （2）法国德布罗意：（课外阅读） （3）奥、德物理学家：数年后建立 量子力学。,（1）19世纪的物理学领域，以 牛顿力学为基础，形成了完整的理论体系。（2）19世纪末，物理学界的重大研究课题是黑体辐射，量子理论就是在此过程中发现的。,二、量子理论的诞生：,二、量子理论的诞生：,4、量子理论的意义：,量子力学成为反映自
12、然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。,阅读课文思考下列问题： 相对论是主要研究什么问题的？ 相对论分为哪两部分？,三、相对论的建立：,三、相对论的建立：,1、狭义相对论：,狭义相对论认为：时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。,相对性原理、光速不变原理,1905年，爱因斯坦发表了论动体的电动力学，创立了狭义相对论。,（1）创立：,（2）基础：,（3）内容：,（4）影响：,否认了牛顿力学的绝对时空观；,是对牛顿力学的继承和发展。,狭义相对论发表
13、100周年， 也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛， 但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。,爱因斯坦关于相对论的比喻。 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就是我的相对论内容。”,这个故事形象地说明了时间和空间的相对性。,1916年,广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。,2、广义相对论：,（1）创立：,（2）内容：,（3）影响：,广义相对论认为，物质存在的现实空间不
14、是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。空间、时间不是独立的实在，而是物质存在的形式。,三、相对论的建立：,1、狭义相对论：,爱因斯坦的“时空弯曲”,狭义相对论和广义相对论的关系：,3、相对论与牛顿力学的关系与启示：导与练P157,2、广义相对论：,三、相对论的建立：,1、狭义相对论：,4、相对论建立的意义：,爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。 这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学
15、都产生了极其深远的影响。同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。,3、相对论与牛顿力学的关系与启示：,2、广义相对论：,三、相对论的建立：,1、狭义相对论：,第5课：20世纪的科学伟人爱因斯坦,教学指导意见： 基本要求：了解爱因斯坦的成长历程，简述他的主要科学成就：提出狭义相对论、广义相对论、光量子假说等。 感受爱因斯坦脚踏实地进行科学研究和勇于科学创新的精神。 发展要求：认识爱因斯坦对科学和社会发展的巨大推动作用，感悟其成长的人生启迪。,参考人物P133137,一、成长历程：,成为瑞士伯尔尼专利局的一名技术员,1、出生：,1879年出生于德国的一个犹太人家庭；,2、童年：,善于思考，
16、爱寻根问底；,3、中学：,被赶出校门，坚持自学,4、大学：,进入苏黎世联邦工业大学师范系，主修数学和物理。迷上了物理学，为以后从事理论物理学研究打下了基础。,5、大学毕业：,第5课：20世纪的科学伟人爱因斯坦,二、爱因斯坦的科学贡献：,（一）提出狭义相对论：,1、标志：,1905年论物体的电动力学的发表,3、内容：必修三P122,2、原理（基础！）：,（1）相对性原理：,（2）光速不变原理：,4、意义：,改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础（书P134的历史 纵横），是近代物理学领域的一次伟大革命 。,爱因斯坦1905年提出的相对论，后来称作狭义相对论，以光速永不改变、相对性原则来推论，得到“时间”会因速度快慢而改变的结论。,相对
