第四单元近代以来世界的科学发展历程.ppt

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1、第四单元 近代以来世界的科学发展历程,科学勃兴 进展辉煌,转化生产 科技革命,文艺复兴 思想解放,-经典力学、相对论和量子论、进化论（11、12课）,-三次科技革命（13课）,科技历程,原因条件,(1)经济：商品经济的发展和资本主义生产关系的产生、发展是近代科技产生的前提和根本推动力。新航路的开辟、殖民扩张、工业革命也推动了资本主义的发展，有利于近代科技的发展。(2)政治：资产阶级民主政治的建立，为近代科技提供了自由发展的空间。欧洲先进国家保护奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，这些推动了近代科学的创立和发展。,近代科技产生、发展的原因,探究：,(3)思想：思想的解放为近代科技

2、的发展扫清了精神枷锁。文艺复兴对人文主义的宣扬，宗教改革对教皇的否定，极大地促进了人们思想的解放，打破了封建神学的束缚。启蒙运动更是提倡理性，抨击专制、等级制度，强调自由平等，为近代科技的进一步发展创造了条件。其面向现实，重视试验，崇尚理性的科研精神也有利于科技的发明和发展。(4)科学家群体的不懈努力。总之，近代科技的产生、发展离不开商品经济的发展和资本主义的产生、发展以及与之相适应的上层建筑意识形态的影响。这说明科技是由经济、政治、思想发展的程度决定的。,探究：他们分别是什么人？有什么贡献？,第11课 物理学的重大进展,课标要求：了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地

3、位。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。,“近代科学之父”,一、经典力学,2.奠基伽利略的贡献,（1）物理学：实验证明力与运动状态的关系，发现自由落体定律等。（2）天文学：自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人，证明了哥白尼“日心说”的正确性。（3）创立科学的研究方法：实验和观察。从而开创了奠定了,1590年，伽俐略在斜塔的顶层做自由落体运动实验，让两个重量相差10倍的铁球，同时从塔顶落下，结果两球同时着地，因而，雄辩地一举推翻了束缚人们近2000年的希腊学者亚里士多德关于重量不同的物体，其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，为经典力学

4、的创立奠定基础。,1610年，伽利略用望远镜发现有4颗卫星围绕着木星转。这一发现震动了整个欧洲和全球科学界。伽利略是第一位利用望远镜观察天体的人。目前人类发现的16颗木星卫星中，有颗叫“伽利略卫星”。,木星和它的伽利略卫星,他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉，为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说”找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家，不准外出。年多后，伽伽利略临死前仍不屈服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！”他的努力没有白费，越来越多的人开始探索星空和科学！,牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会

5、长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。,牛顿（16421727）,2.创立牛顿力学体系,1687年自然哲学的数学原理出版,物体机械运动三大定律、万有引力定律等,注重实验 数学化,（4）其它成就,微积分、发现太阳光的光谱等,（5）意义：形成了具有,第一件，用牛顿力学算出地球的形状象只桔子。古希腊的亚里士多德认为地球是个正球体，两千年来人们对此深信不疑。牛顿却根据他的力学，说地球是个扁球体，象只大桔子。此言一出，学界哗然。地球那么大，牛顿又从不出远门，他凭什么说地球有点扁？可是法国科学家经过三次实地测量，终于证实了牛顿的看法。用力学能

6、算出地球的形状，真是个奇迹。,历史上证实牛顿力学的三件事,第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是7576年，由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事，岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然如期出现，并被命名为哈雷彗星。,1781年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出现在牛顿力学

7、上面？,科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星海王星。,第三件：用牛顿力学算出了一颗未知行星的位置,二、相对论的创立,经典力学无法解释一些新问题,20世纪初，爱因斯坦,狭义相对论，广义相对论,是物理学领域的一次重大革命否定了经典力学的绝对时空观发展了牛顿力学推动物理学发展到一个新高度,在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运动、质量不是绝对的，而是相对的。较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运

8、动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。,相对论和经典力学有何关系？,1.相对论否定了经典力学的绝对时空观；2.相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例；3.牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着人们的物理学思想。,爱因斯坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。,当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错

9、误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！”爱因斯坦就核武器问题的懊悔，代表了人类良知的高度，是人类良心发出的最强音。听爱因斯坦的自责之声，我们明白人类良知之宝贵.此后，爱因斯坦积极参加反战和平运动。,成功的秘诀,一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一个公式给他：Axyz 爱因斯坦解释道：“A代表成功，x代表艰苦的劳动，y代表正确的方法”“z代表什么？”青年迫不及待地问。“代表少说废话。”爱因斯坦说,三、量子论的诞生与发展,2、过程,爱因斯坦利用量子论成功解释了光电效应,1、背景：19世纪末20世纪初，电子和放

10、射性的发现。实验表明微观粒子的运动不能用宏观物体的运动规律进行描述。,1900年，德国普朗克提出量子假说,一门新的物理学分支量子力学最终建立。,丹麦玻尔提出有关原子的量子理论,3、意义（1）20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一,（2）标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界,（3）在量子论基础上发展起来的量子力学极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展（4）对化学、生物学、医学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新，这直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活,小结：物理学发展的过程,思考总结 物理学的发展给了我们什么样的启示？,敢于质疑，勇于创新，实践出真知.,