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1、专题线索：专题线索：14C16C160416871765178218071814183118591866187618851900190319051916194619692000蒸汽时代的资本主义蒸汽时代的资本主义（自由资本主义时期）（自由资本主义时期）电气时代的资本主义电气时代的资本主义（私人垄断资本主义阶段）（私人垄断资本主义阶段）资本主义工场手工业阶段资本主义工场手工业阶段（早期资本主义时期）（早期资本主义时期）牛牛顿顿创创立立经经典典力力学学第第一一次次工工业业革革命命开开始始瓦瓦特特制制成成联联动动蒸蒸汽汽机机富富尔尔顿顿汽汽船船史史蒂蒂芬芬孙孙发发明明蒸蒸汽汽机机车车法法拉拉第第发发
2、现现电电磁磁感感应应现现象象达达尔尔文文发发表表物物种种起起源源西西门门子子发发明明发发电电机机贝贝尔尔发发明明电电话话卡卡尔尔本本茨茨和和戴戴姆姆勒勒发发明明汽汽车车莱莱特特兄兄弟弟发发明明飞飞机机信息时代的资本主义信息时代的资本主义（国家垄断资本主义阶段）（国家垄断资本主义阶段）普普朗朗克克提提出出量量子子假假说说爱爱因因斯斯坦坦提提出出狭狭义义相相对对论论爱爱因因斯斯坦坦提提出出广广义义相相对对论论电电子子计计算算机机出出现现网网络络技技术术发发明明网网络络技技术术发发展展普普及及从经典力学的建立到相对论、量子论的提出，人们对世界的认识开始由宏观世界深入从经典力学的建立到相对论、量子论的
3、提出，人们对世界的认识开始由宏观世界深入从经典力学的建立到相对论、量子论的提出，人们对世界的认识开始由宏观世界深入从经典力学的建立到相对论、量子论的提出，人们对世界的认识开始由宏观世界深入到微观世界；生物学领域经历了创世神话到生物进化的理论演变；三次科技革命分别使人到微观世界；生物学领域经历了创世神话到生物进化的理论演变；三次科技革命分别使人到微观世界；生物学领域经历了创世神话到生物进化的理论演变；三次科技革命分别使人到微观世界；生物学领域经历了创世神话到生物进化的理论演变；三次科技革命分别使人类进入蒸汽时代、电气时代和信息时代，改变了世界的面貌和人类的生活方式。类进入蒸汽时代、电气时代和信息
4、时代，改变了世界的面貌和人类的生活方式。类进入蒸汽时代、电气时代和信息时代，改变了世界的面貌和人类的生活方式。类进入蒸汽时代、电气时代和信息时代，改变了世界的面貌和人类的生活方式。二、牛顿来到世间做了些什么？观察图片，归纳牛顿的主要科学成就。牛顿运牛顿运动三大动三大定律定律万有引万有引力定律力定律经经典典力力学学体体系系作用力与反作用力定律作用力与反作用力定律惯性定律惯性定律加速度定律加速度定律实验的方式论证实验的方式论证数学的表达方式数学的表达方式牛顿的力学体系有何显著特点？牛顿的力学体系有何显著特点？F=Gm1m2r2牛顿是不是第一个运用实验方法的科学家？牛顿是不是第一个运用实验方法的科学
5、家？近代科学与古代科学的区别？近代科学与古代科学的区别？数学数学力学力学天文学天文学引力引力思想思想梅尔顿学派梅尔顿学派奥利斯姆奥利斯姆笛卡尔笛卡尔布尔布尔丹丹达芬达芬奇奇斯蒂芬斯蒂芬 伽利略伽利略哥白尼哥白尼 第谷第谷 开普勒开普勒哈雷哈雷胡胡可可吉尔伯吉尔伯特特布里阿德布里阿德 波列利波列利影响影响1.实现了人类对自然界认识史上的理论大综合实现了人类对自然界认识史上的理论大综合近代科学近代科学之父？之父？牛顿对人类社会的影响牛顿对人类社会的影响1846年，德国天文学家加勒在认定的位置上年，德国天文学家加勒在认定的位置上找到了一颗行星，后命名为和找到了一颗行星，后命名为和“、海王星。、海王星
6、。影响影响2.这一理论具有惊人的预见力和巨大的理论指导这一理论具有惊人的预见力和巨大的理论指导作用，在生产、实验中得到广泛的应用作用，在生产、实验中得到广泛的应用 如果全部自然界，如果全部自然界，一切行星，都要服从一切行星，都要服从永恒的定律，而有一永恒的定律，而有一个小动物，五尺来高，个小动物，五尺来高，却可以不把这些规律却可以不把这些规律放在眼中，完全任意放在眼中，完全任意地为所欲为，那就太地为所欲为，那就太奇怪了。奇怪了。伏尔泰伏尔泰牛顿哲学原理牛顿哲学原理封面封面科学之光科学之光理性之光理性之光牛顿牛顿伏尔泰伏尔泰促进了启蒙运动的发展。促进了启蒙运动的发展。影响影响3.牛顿对人类社会的
7、影响牛顿对人类社会的影响“牛顿系统解决了力学问题，为之后的机器设计作出牛顿系统解决了力学问题，为之后的机器设计作出了伟大的贡献了伟大的贡献”大国崛起大国崛起牛顿的理论为工业革命奠定了基础牛顿的理论为工业革命奠定了基础牛顿对人类社会的影响牛顿对人类社会的影响影响影响4.伏尔泰伏尔泰牛顿是个天才，而且是个幸运的天才！牛顿是个天才，而且是个幸运的天才！数学家拉普拉斯数学家拉普拉斯 走进威斯敏斯特教堂，人们所瞻仰的不是君王们的陵寝，走进威斯敏斯特教堂，人们所瞻仰的不是君王们的陵寝，而是国家为感谢那些为国增光的最伟大人物建立的纪念碑。而是国家为感谢那些为国增光的最伟大人物建立的纪念碑。这便是英国人民对于
8、这便是英国人民对于才能的尊敬才能的尊敬，对科学的尊敬对科学的尊敬。伏尔泰目睹牛顿葬礼后的感慨伏尔泰目睹牛顿葬礼后的感慨布鲁诺（布鲁诺（15481600）同样是挑战神的权威，为什么布鲁诺会被活活烧死，同样是挑战神的权威，为什么布鲁诺会被活活烧死，而牛顿却受到了国王般的待遇？而牛顿却受到了国王般的待遇？牛顿纪念碑牛顿纪念碑时代不同时代不同政治上政治上英国资产阶级革命正蓬勃展开英国资产阶级革命正蓬勃展开经济上经济上资本主义商品经济发展资本主义商品经济发展思想上思想上文艺复兴、文艺复兴、宗教改革等宗教改革等造成的思想解放和造成的思想解放和观念启蒙观念启蒙崇尚神学崇尚神学崇尚科学崇尚科学天时天时地利地利
9、人人17世纪世纪中期中期英国英国？1、严谨的严谨的科学态度科学态度；2、勤奋、探索的、勤奋、探索的科学精神；科学精神；3、“归纳归纳演绎演绎”的的科学研究方法科学研究方法；爱因斯坦与普朗克爱因斯坦与普朗克“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。只是修饰和完美这座大厦。”开尔文开尔文正当物理学界沉浸在满足的欢乐之中的时候，从实验正当物理学界沉浸在满足的欢乐之中的时候，从实验上陆续出现了一系列重大发现，如上陆续出现了一系列重大发现，如黑体辐射、光电效应、黑体辐射、光电效应、原子结构原子结构等，这些新现象都涉及物质内部的微观过程，
10、用等，这些新现象都涉及物质内部的微观过程，用经典理论无法解释。最突出的是经典理论无法解释。最突出的是“两朵乌云两朵乌云”的存在。的存在。历历程程时间时间代表人物代表人物主要贡献主要贡献建建立立1900年年普朗克普朗克发发展展1905年年1923年年德布罗意微观粒子也具有波动性爱因斯坦爱因斯坦提出光量子假说，提出光量子假说，成功解释光电现象成功解释光电现象开启微观世界的研究方法开启微观世界的研究方法关于正常光谱能量关于正常光谱能量分布定律的理论分布定律的理论量子力学的发展量子力学的发展1、揭破绝对时空之谜、揭破绝对时空之谜狭义相对论狭义相对论1905年，年，论动体的电动力学论动体的电动力学时间和
11、空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度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。的变化而变化。孪生子悖论孪生子悖论（1）（2）（3）（4）1971年，美国，验证动钟延年，美国，验证动钟延缓效应实验：缓效应实验：把把4个铯原子钟分别放在两个铯原子钟分别放在两架飞机上，一架向东飞，一架飞机上，一架向东飞，一架向西飞，两架飞机都在赤架向西飞，两架飞机都在赤道面附近高速度飞行，在绕道面附近高速度飞行，在绕地球飞行一周后回到地面，地球飞行一周后回到地面，与留在地面上的铯原子钟进与留在地面上的铯原子钟进行比较。行比较。结果，实验结论与狭义相结果，实验结论与狭义相对论论动钟延缓效应的理论
12、对论论动钟延缓效应的理论预言预言。完全符合完全符合1、揭破绝对时空之谜、揭破绝对时空之谜狭义相对论狭义相对论1905年，年，论动体的电动力学论动体的电动力学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。而变化。名称名称牛顿经典力学牛顿经典力学爱因斯坦狭义相对论爱因斯坦狭义相对论适用范适用范围围时空观时空观宏观世界、低速运动宏观世界、低速运动时间和空间是互相独立和绝对时间和空间是互相独立和绝对的的物质世界、高速运动物质世界、高速运动时间和空间与物质运动有关时间和空间与物质运动有关狭义相对论是对牛顿力学的继承和发展。狭义相对论是对牛
13、顿力学的继承和发展。根据爱因斯坦相对论得出的三个结论“1、尺缩钟慢2、物体的质量随着物体运动速度的加快而增加3、质能相当E=MC2改变牛顿绝对时空观，揭露质能相当，改变牛顿绝对时空观，揭露质能相当，为原子能利用奠定理论基础为原子能利用奠定理论基础1、揭破绝对时空之谜、揭破绝对时空之谜狭义相对论狭义相对论1905年，年，论动体的电动力学论动体的电动力学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。而变化。2、星光也会扭曲、星光也会扭曲广义相对论广义相对论1916年，年，广义相对论的基础广义相对论的基础物质存在的现实空间不是平坦的，
14、而是弯曲的，空间的物质存在的现实空间不是平坦的，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的强度。体现为引力场的强度。广义相对论的三大预言：时空弯曲；引力紅移；光线偏转1919年爱丁顿在发生日全食时进行了光线弯曲的测量，证实了爱因斯坦预言的正确性。得益于爱因斯坦理论的重大发明得益于爱因斯坦理论的重大发明（1）太阳能电池、防盗报警器和照相机的）太阳能电池、防盗报警器和照相机的测光表都是以光电效应为基础的；测光表都是以光电效应为基础的；（2）核电站提供的电力；）核电站提供的电力； （3）全球定位系统之所以能将物体的
15、位置精）全球定位系统之所以能将物体的位置精确到米，正是根据爱因斯坦的相对论对确到米，正是根据爱因斯坦的相对论对地球卫星发生的信号进行了修正地球卫星发生的信号进行了修正（4）爱因斯坦）爱因斯坦1916至至1917年对光子的研究为年对光子的研究为人类人类40年后发现激光奠定了基础。目前激年后发现激光奠定了基础。目前激光广泛应用于从光广泛应用于从DVD到激光打印机的多种到激光打印机的多种产品。产品。修修正正修修正正近近代代物物理理学学现现代代物物理理学学修修正正？托勒密托勒密创造了一个宇宙，他持续了一千四百年。创造了一个宇宙，他持续了一千四百年。牛顿牛顿也创造了一个宇宙，持续了三百年。也创造了一个宇
16、宙，持续了三百年。爱因斯坦爱因斯坦又创造了一个宇宙，我还不能告诉你们它会持续多久。又创造了一个宇宙，我还不能告诉你们它会持续多久。萧伯纳萧伯纳物种起源一书为什么能引起人们购买的热情？是什么观点震撼了世界？它的作者是谁？ 1859年11月24日清晨，雾霭中，伦敦几家书店的门口人声鼎沸，人们争先恐后地排队购买刚出版的新书物种起源。初版1250本书在发行的当天就被销售一空。书中的观点震撼了世界，动摇了禁锢人们思想许多个世纪的特创论。 引自科学简史达尔文（18091882）生物进化论产生的背景生物进化论产生的背景160018591688英国英国光荣光荣革命革命“工业工业革命革命”17651840文艺文艺复兴复兴14世世纪纪1800欧洲欧洲“启蒙运动启蒙运动”（1）社会环境：）社会环境：政治上：政治上：经济上：经济上：思想上：思想上：资产阶级革命的影响；资产阶级革命的影响；工业革命的推动；工业革命的推动；文艺复兴、启蒙运动解放了思想。文艺复兴、启蒙运动解放了思想。物种起物种起源源发表发表16世世纪纪生物是不断进化的现存物种有着共同的原始起源生物进化是逐渐和连续的物竞天择物竞天择适者生存适者生存达
