近代物理學(xué)的奠基人和革命者課件之四第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日專題七：近代以來科學(xué)技術(shù)的輝煌本專題總體知識結(jié)構(gòu)

科學(xué)革命技術(shù)革命物理學(xué)領(lǐng)域生物學(xué)領(lǐng)域經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)展（從伽利略到牛頓）量子理論的誕生（從普朗克到愛因斯坦）相對論的建立（愛因斯坦）進(jìn)化論理論（達(dá)爾文與赫胥黎）萬能原動機(jī)與“蒸汽機(jī)時(shí)代”（瓦特）電力的廣泛應(yīng)用與“電氣時(shí)代”（法拉第、西門子、愛迪生等）現(xiàn)代信息技術(shù)與信息時(shí)代現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日探索·發(fā)現(xiàn)近代物理學(xué)的奠基人和革命者第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日

材料一：人的思維創(chuàng)造一直在改變一個宇宙圖景。伽利略對科學(xué)的貢獻(xiàn)就在于毀滅直覺的觀點(diǎn)而用新的觀點(diǎn)來代替它。這就是伽利略的發(fā)現(xiàn)的重大意義?！浴稅垡蛩固拐勝だ缘呢暙I(xiàn)》1、直覺的觀點(diǎn)和新的觀點(diǎn)分別指什么？2、伽利略對科學(xué)理論的貢獻(xiàn)是什么？飛躍之一:從經(jīng)驗(yàn)力學(xué)到經(jīng)典力學(xué)第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日1、經(jīng)典力學(xué)的奠基人——伽利略亞里士多德：力學(xué)觀：有力則動，無力則靜伽利略：通過觀察、實(shí)驗(yàn)和推理，得出結(jié)論：若不受阻則恒動突出成就：創(chuàng)立自由落體定律飛躍之一否定前人第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日

材料二：真理不在蒙滿灰塵的權(quán)威著作中，而是在宇宙、自然界這部偉大的無字書中。在他離開人世的前夕，他還重復(fù)著這樣一句話：“追求科學(xué)需要特殊的勇氣?！薄だ哉Z錄材料三：恩格斯稱他是“不管有何障礙，都能不顧一切而打破舊說，創(chuàng)立新說的巨人之一”。敢于否定權(quán)威，敢于探索的精神學(xué)習(xí)探究一第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日我所認(rèn)識的他第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日

“我好像是一個在海邊玩耍的孩子，不時(shí)為拾到比通常更光滑的石子或更美麗的貝殼而歡欣鼓舞，而展現(xiàn)在我面前的是完全未探明的真理之海。”

——牛頓臨終遺言你知道牛頓撿到了哪些“光滑的石子”和“美麗的貝殼”？第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日2.經(jīng)典力學(xué)的建立者——牛頓經(jīng)典力學(xué)體系牛頓運(yùn)動三定律慣性定律加速度定律作用和反作用力定律萬有引力定律第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日３、經(jīng)典力學(xué)體系的歷史地位理論的綜合：①牛頓的運(yùn)動三定律構(gòu)成了近代力學(xué)體系的基礎(chǔ)，成為整個近代物理學(xué)的重要支柱。②牛頓力學(xué)體系對自然界的力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理的說明，從而完成了人類對自然界認(rèn)識史上的第一次理論大綜合。③成為近代科學(xué)形成的標(biāo)志。實(shí)踐的驗(yàn)證：根據(jù)萬有引力定律，人們準(zhǔn)確地算出了地球的平均密度和扁平率，正確地解釋了潮汐的成因。

自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中,

上帝說，讓牛頓出生吧！于是一切都是光明。——蒲伯第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日1781年天王星被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家用牛頓力學(xué)計(jì)算它的軌道，可是計(jì)算結(jié)果總是同觀測紀(jì)錄不大相符。經(jīng)反復(fù)核算，觀測無誤。那問題是否出現(xiàn)在牛頓力學(xué)上面？法國的勒維列和英國的亞當(dāng)斯堅(jiān)信牛頓力學(xué)的正確，大膽猜想計(jì)算結(jié)果之所以不理想，是因?yàn)樘栂抵羞€有一顆未知的行星，我們沒有考慮到它對天王星的引力作用。他們用牛頓力學(xué)算出了這顆未知行星的位置和質(zhì)量。1848年9月23日，柏林天文臺臺長在收到勒維列來信的當(dāng)晚，用望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)勒維列所指出的位置，一下子就看到了一顆新的行星—海王星。勒維列無需觀測星空，就在筆尖上發(fā)現(xiàn)了新行星。牛頓力學(xué)又創(chuàng)造了新的奇跡。海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日哈雷慧星軌道的推算

長期以來，人們一直認(rèn)為彗星是神秘的，不吉利的災(zāi)星，根本不能用科學(xué)來說明。牛頓的好友哈雷用牛頓力學(xué)算出了1682年出現(xiàn)的彗星的軌道，指出它的回歸周期是75—76年，由此預(yù)言它將在1758年再次出現(xiàn)。53年以后的1758年（當(dāng)時(shí)哈雷已去世），這顆彗星果然如期出現(xiàn)。哈雷慧星的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了萬有引力定律的科學(xué)性。第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日牛頓成就與前人之間的關(guān)系

牛頓曾謙遜地說“如果我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟?。牛頓成功的條件：關(guān)系：前人的基礎(chǔ)（伽利略、笛卡爾、開普勒）；注重實(shí)驗(yàn)……近代科學(xué)在否定中發(fā)展、在繼承中發(fā)展、在綜合中發(fā)展學(xué)習(xí)探究二第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日

19世紀(jì)末，面對經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展，有的物理學(xué)家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈?！?/p>

經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運(yùn)動的物體為研究對象的，一旦進(jìn)入光速運(yùn)動時(shí)，經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準(zhǔn)確。第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日飛躍之二：從宏觀力學(xué)到現(xiàn)代物理學(xué)1、量子力學(xué)的誕生標(biāo)志：《關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論》意義：

量子力學(xué)標(biāo)志著人類對客觀規(guī)律的認(rèn)識，開始從宏觀世界深入到微觀世界。第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日你不熟悉的他！1879年出生在德國的莫個小城三歲多還不會講話父母擔(dān)心他的智能是否會不及常人，直到10歲才送去上學(xué)當(dāng)年被校長認(rèn)為“干什么都不會有作為”的笨學(xué)生第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日

愛因斯坦出于對人類命運(yùn)的極大關(guān)注，寫信建議美國務(wù)必?fù)屧诜ㄎ魉沟聡爸圃斐鲈訌棧缓髞?，?dāng)原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認(rèn)一生最大錯誤就是建議研制原子彈。他痛心地說，“早知如此，我寧可當(dāng)個修表匠！”

反戰(zhàn)使者第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日這個故事形象地說明了時(shí)間和空間的相對性。

為了對這一深奧的理論做通俗的說明，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，同樣的時(shí)間你覺得哪一個更長？”男青年說：“當(dāng)然坐在火爐上烤的時(shí)間覺得長久?！睈垡蛩固拐f：“這就是我的相對論內(nèi)容?！睈垡蛩固龟P(guān)于相對論的比喻。第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日

（1）、狹義相對論1905年，愛因斯坦發(fā)表了《論動體的電動力學(xué)》，創(chuàng)立了狹義相對論。狹義相對論認(rèn)為：時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動有關(guān)，隨著物質(zhì)運(yùn)動速度的變化而變化。２、愛因斯坦的“時(shí)空”——相對論第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日（2）、廣義相對論1916年，愛因斯坦又建立了廣義相對論。

廣義相對論認(rèn)為，物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況，空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強(qiáng)度。廣義相對論第一次闡述了四維時(shí)空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想。第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日“天上方一日，人間已一年”

乘坐“光子火箭”以光速作星際旅行，回到地球時(shí)，我們會發(fā)現(xiàn)什么變化？相對論能修正GPS（全球定位系統(tǒng)）

全球定位系統(tǒng)———GPS的應(yīng)用也已普及化了，許多城市的公共汽車、出租車上都安裝了它。早期的GPS接收器確定物體位置的誤差是在15米范圍內(nèi)，這個誤差可以用愛因斯坦相對論來修正。第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日經(jīng)驗(yàn)力學(xué)（中世紀(jì)）經(jīng)典力學(xué)（17世紀(jì)）現(xiàn)代物理學(xué)（19世紀(jì)末～20世紀(jì)初）伽利略（意）牛頓（英）普朗克（德）愛因斯坦（德）物理學(xué)的發(fā)展歷程亞里士多德第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立和發(fā)展量子理論的誕生(從普朗克到愛因斯坦)

相對論的建立（愛因斯坦）現(xiàn)代物理學(xué)理論的發(fā)展近代物理學(xué)的奠基人和革命者伽利略是經(jīng)典力學(xué)的奠基者(自由落體定律）牛頓是經(jīng)典力學(xué)的建立者（運(yùn)動三定律和萬有引力定律）知識結(jié)構(gòu)第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日選擇題1、(2009年上海春季)法國數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家拉普拉斯曾經(jīng)這樣說過：“不會產(chǎn)生兩個牛頓，因?yàn)橐l(fā)現(xiàn)的世界只有一個。”牛頓所發(fā)現(xiàn)的“世界”是指()A．微積分B．反射望遠(yuǎn)鏡C．光的色散原理D．三大運(yùn)動定律D2、(2008江蘇單科)一位科學(xué)家的墓碑上鐫刻著這樣的銘文：“他以神一般的力量……第一個說明了行星的運(yùn)動和圖像?！边@位科學(xué)家應(yīng)該是()A．伽利略B．牛頓C．愛因斯坦D．普朗克B第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日3、牛頓曾經(jīng)說過：“如果說我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏??！闭钦驹谫だ?、開普勒等巨人的肩膀上，牛頓才建立起宏偉的經(jīng)典力學(xué)大廈，這座大廈建立起來的標(biāo)志是()A．《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》發(fā)表B．《物種起源》發(fā)表C．《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》發(fā)表D．《純粹理性批判》發(fā)表4、(2007年廣東單科，25)20世紀(jì)初，物理學(xué)本身發(fā)生了一場革命性的變化。下列選項(xiàng)中推動這一變化的是A．電的發(fā)明和利用B．量子論的提出和發(fā)展C．經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展D．原子能在軍事上的應(yīng)用5、“使人類克服了經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)，對微觀世界的基本認(rèn)識有了革命性的進(jìn)步”指的是()A．牛頓力學(xué)體系的建立B．相對論的提出C．自由落體定律的提出D．量子論的提出CBD第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日6、(2007海南單科，19)20世紀(jì)初，愛因斯坦相對論的提出是物理學(xué)的一場變革。它()A．否定了經(jīng)典力學(xué)體系B．打破了絕對時(shí)空觀C．徹底解決了19世紀(jì)以來物理學(xué)面臨的危機(jī)D．標(biāo)志著對物質(zhì)世界的認(rèn)識開始進(jìn)入微觀粒子世界7、打破了經(jīng)典物理學(xué)的絕對化思維，為人們提供了辯證地看待世界的途徑的成就是()A．相對論的提出B．自由落體運(yùn)動規(guī)律的提出C．量子論的提出D．萬有引力定律的提出BA第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日

8、對于愛因斯坦創(chuàng)立的相對論與牛頓力學(xué)的關(guān)系，比較準(zhǔn)確的說法是()A．前者完全否定了后者B．前者發(fā)展和概括了后者C．后者發(fā)展了前者D．前者融合了后者9、(2009廣東汕頭)下列事件按因果關(guān)系排列正確的是①牛頓力學(xué)體系的建立②愛因斯坦相對論③啟蒙運(yùn)動興起④三民主義↗②A．①→②→③→④B．①↘③→④①↘↗①C．③→④D．③②↗↘②→④

BB第二十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日

1955年4月18日，愛因斯坦因主動脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)梗涣⒓o(jì)念碑。火化時(shí)按照