7—1近代以来科技.ppt
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1、专题七专题七 近代以来科学技术的辉煌近代以来科学技术的辉煌20092009年,英国广播公司(年,英国广播公司(BBCBBC)进行了)进行了“谁是近现代最谁是近现代最有影响力的科学家?有影响力的科学家?”的社会调查,结果位列前四位的的社会调查,结果位列前四位的是是 牛顿牛顿 爱因斯坦爱因斯坦 达尔文达尔文 爱迪生爱迪生一、近代物理学的奠基人和革命者一、近代物理学的奠基人和革命者课标要求:课标要求: 了解了解伽利略、牛顿伽利略、牛顿对建立对建立经典力学经典力学所作的贡献;所作的贡献; 了解了解爱因斯坦爱因斯坦创立创立相对论相对论、普朗克普朗克提出提出量子论;量子论; 理解相对论、量子论提出的理解相
2、对论、量子论提出的意义。意义。 (一)经典力学的创立(一)经典力学的创立(二)相对论和量子论(二)相对论和量子论一近代物理学:一近代物理学:经典力学体系(经典力学体系(17C)1奠基者:奠基者:伽利略伽利略(意大利,文艺复兴时期)(意大利,文艺复兴时期) 突出成就:突出成就: :意义:意义: 为经典力学为经典力学奠定基础奠定基础,它标志着,它标志着物理学的真正开端物理学的真正开端;冲击了冲击了基督教神学基督教神学的基础。的基础。(1)推翻了)推翻了亚里士多德亚里士多德的学说,创立了的学说,创立了自由落体定律自由落体定律。(2)开创近代科学的研究方法:)开创近代科学的研究方法: 观察观察、实验实
3、验和和推理推理。 2创立者:创立者:牛顿牛顿(英国,(英国,17世纪最伟大的科学家)世纪最伟大的科学家)科学巨著:科学巨著:机械运动机械运动三定律三定律惯性定律、惯性定律、 加速度定律加速度定律作用与反作用定律作用与反作用定律万有引力定律万有引力定律历史地位:历史地位:人类对自然规律人类对自然规律第一次进行的理论性概括和总结第一次进行的理论性概括和总结 根据根据万有引力定律万有引力定律,正确解释,正确解释潮汐潮汐成因;发现成因;发现海王星海王星。自然科学进一步打破自然科学进一步打破神学神学的束缚。的束缚。自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理 (1687年)年)主要主要内容:内容: 标志着标志着
4、近代自然科学近代自然科学的形成(以实验为基础,以数学为表的形成(以实验为基础,以数学为表达方式);达方式);牛顿的经典力学理论推动了牛顿的经典力学理论推动了第一次工业革命第一次工业革命的发生。的发生。伽利略(伽利略(15641642),),意大利物理学家和天文学意大利物理学家和天文学家,他开创了以实验为根家,他开创了以实验为根据并具有严密逻辑体系和据并具有严密逻辑体系和数学表达形式的近代科学,数学表达形式的近代科学,被誉为被誉为“近代科学之父近代科学之父”。1632年,他出版了年,他出版了关于关于托勒密和哥白尼两大世界托勒密和哥白尼两大世界体系的对话体系的对话,把哥白尼,把哥白尼的学说推倒了最
5、终胜利的的学说推倒了最终胜利的阶段。阶段。 15901590年,年,伽利略伽利略在在比萨斜塔比萨斜塔上做了上做了“两个铁球同时着地两个铁球同时着地”的实验,得出的实验,得出了重量不同的两个铁球同时下落的结了重量不同的两个铁球同时下落的结论,从此推翻了论,从此推翻了亚里士多德亚里士多德“物体下物体下落速度和重量成正比例落速度和重量成正比例”的学说,纠的学说,纠正了这个持续了正了这个持续了19001900多年之久的错误多年之久的错误结论。结论。 伽利略在研究自由落体的过程中,伽利略在研究自由落体的过程中,不仅做不仅做理论上的思辨提出假说理论上的思辨提出假说,而且,而且做实验对假说进行验证做实验对假
6、说进行验证,根据实验根据实验的的结果对假说进行修正,根据新的假说结果对假说进行修正,根据新的假说再对再对实验进行改进实验进行改进。这是历史上首次。这是历史上首次系统地应用科学方法。系统地应用科学方法。 伽利略创立自由落体定律伽利略创立自由落体定律牛顿(牛顿(1642164217271727)海王星的发现海王星的发现18461846年,德国天文学家加勒年,德国天文学家加勒 利用利用万有引力定律万有引力定律发现发现海王星海王星二现代物理学:二现代物理学:20C初初 相对论与量子论相对论与量子论 诞生:诞生:19001900年年, ,普朗克普朗克提出提出“量子量子”假说假说。(。(热辐射热辐射规律)
7、规律)标志:标志:相对性相对性原理:时空不是绝对不变的,可以互相转化。原理:时空不是绝对不变的,可以互相转化。意义:意义:是是物理学物理学的重大革命,否定了的重大革命,否定了经典力学的绝对时经典力学的绝对时空观空观,揭示,揭示时间和空间本质属性时间和空间本质属性;发展发展牛顿力学牛顿力学,推动物理学到一个新高度,推动物理学到一个新高度 意义:意义:人类对客观规律的认识,开始从人类对客观规律的认识,开始从宏观世界宏观世界深入到深入到微观世界微观世界 光速不变光速不变原理原理1 1量子论的诞生与发展量子论的诞生与发展19051905年,提出年,提出狭义相对论狭义相对论。19161916年,建立年,
8、建立广义相对论广义相对论爱因斯坦解释爱因斯坦解释光电效应光电效应。20C30S20C30S量子学建立起来量子学建立起来发展:发展:2 2爱因斯坦爱因斯坦的相对论的相对论 原理:原理:普朗克(普朗克(1858185819471947) 19 19世纪末,当普朗克还是一世纪末,当普朗克还是一个少年要考大学物理系时,物理个少年要考大学物理系时,物理学界普遍认为:物理学应该没有学界普遍认为:物理学应该没有多少可以发展了,只剩下几朵乌多少可以发展了,只剩下几朵乌云而已。一位物理老师对普朗克云而已。一位物理老师对普朗克说:说:“孩子!你生不逢时,物理孩子!你生不逢时,物理学已经没有多少问题可供你研究学已经
9、没有多少问题可供你研究了了” ” 。但是,正是这位少年在。但是,正是这位少年在2020世纪初研究黑体辐射时提出了世纪初研究黑体辐射时提出了量子论,为现代物理学的发展奠量子论,为现代物理学的发展奠立了第一块基石。立了第一块基石。普朗克与爱因斯坦在一起普朗克与爱因斯坦在一起爱因斯坦因为爱因斯坦因为“对理论物理学的成就,特别是对理论物理学的成就,特别是光电效应光电效应定律定律的发现的发现”荣获荣获1921年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖 爱因斯坦(爱因斯坦(1879187919551955) 1905 1905年,爱因斯坦发表了年,爱因斯坦发表了狭义相对论狭义相对论。这个理论指出在。这个理论指出在宇
10、宙中唯一不变的是光线在真宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度,其它任何事物空中的速度,其它任何事物速度、长度、质量和经过速度、长度、质量和经过的时间,都随观察者的参考系的时间,都随观察者的参考系而变化。该理论解决了许多困而变化。该理论解决了许多困扰了物理学家们很长时间的问扰了物理学家们很长时间的问题,这个理论形成了一个著名题,这个理论形成了一个著名的公式:的公式: E=MC2E=MC2能量(能量(E E)、质量()、质量(M M)、光速()、光速(C C) 1916 1916年,爱因斯坦年,爱因斯坦完成完成广义相对论广义相对论,指出,指出时空曲率将产生引力。时空曲率将产生引力。当光线经过一些大
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