近代以来科技的辉煌优秀PPT.ppt
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1、近代以来科技的辉煌第一页,本课件共有51页必修三专题七总体知识结构必修三专题七总体知识结构 科科学学革革命命技技术术革革命命物理学物理学领域领域生物学生物学领域领域经典力学体系的创立和发展(从伽利略到牛顿)经典力学体系的创立和发展(从伽利略到牛顿)量子理论的诞生量子理论的诞生(从普朗克到爱因斯坦)(从普朗克到爱因斯坦)相对论的建立(爱因斯坦)相对论的建立(爱因斯坦)进化论理论(达尔文与赫胥黎)进化论理论(达尔文与赫胥黎)万能原动机与万能原动机与“蒸汽机时代蒸汽机时代”(瓦特)(瓦特)电力的广泛应用与电力的广泛应用与“电气时代电气时代”(法拉第、西门子等)(法拉第、西门子等)现代信息技术与信息时
2、代现代信息技术与信息时代现现代代物物理理学学理论的发展理论的发展第二页,本课件共有51页伽利略伽利略牛顿牛顿普朗克普朗克爱因斯坦爱因斯坦物理学革命物理学革命经典力学体系经典力学体系近代自然科学的近代自然科学的形成形成相对论相对论量子论量子论近代科学之父近代科学之父物理学的真正物理学的真正开端开端第三页,本课件共有51页 伽利略(伽利略(1564164215641642),伟大的),伟大的意大利意大利物理物理学家和天文学家,他开创了以实验事实为根据学家和天文学家,他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学,被誉为学,被誉为“近代科学
3、之父近代科学之父”。他第一个把他第一个把望远望远镜镜对准天空进行观测,出版了星空使者一对准天空进行观测,出版了星空使者一书。书。16321632年,他出版了关于托勒密和哥白尼年,他出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话,把哥白尼学说推到最两大世界体系的对话,把哥白尼学说推到最终胜利的阶段。终胜利的阶段。一一.经典力学(牛顿力学)经典力学(牛顿力学)1.1.奠基者奠基者伽利略伽利略 1590年,伽利略在比萨斜塔上做了年,伽利略在比萨斜塔上做了“自由落体自由落体”的著名实验,的著名实验,从此推翻了亚里士多德从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度和重量成比例物体落地下的速度和重量成比例”的学说,
4、纠的学说,纠正了这个持续了正了这个持续了1900年之久的错误结论。年之久的错误结论。第四页,本课件共有51页 你知道牛顿捡到了哪些你知道牛顿捡到了哪些“光滑的石子光滑的石子”和和“美丽的美丽的贝壳贝壳”?“我好像是一个在海边玩耍的孩子,不时为拾到比我好像是一个在海边玩耍的孩子,不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞,而展通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞,而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。现在我面前的是完全未探明的真理之海。”牛顿临终遗言牛顿临终遗言2.2.创立者创立者牛顿牛顿 16431643年年1 1月月4 4日,伽利略逝世的这一天,牛顿出生,日,伽利略逝世的这一
5、天,牛顿出生,只有三磅只有三磅重,谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位科学重,谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位科学巨人,并且竟活到了巨人,并且竟活到了8585岁。原希望他成为一个农民,但牛顿本人却岁。原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意无意于此。每次,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。牛顿的经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学。好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学。第
6、五页,本课件共有51页 后来,作为大学教授,后来,作为大学教授,牛顿常常忙得不修边幅牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好,马,往往领带不结,袜带不系好,马裤也不纽扣,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,他脑海裤也不纽扣,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。牛顿也因此烟斗里塞,痛得姑娘大叫,离他而去。牛顿也因此终生未娶终生未娶。他马虎拖沓
7、,曾经闹过许多的笑话。一次,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡他马虎拖沓,曾经闹过许多的笑话。一次,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡蛋时,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时,牛顿突然蛋时,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时,牛顿突然想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了,鸡骨头留在盘子,不告而别了。等牛顿想起,出来后,发现了盘子手把那份鸡全吃了,鸡骨头留在盘子,不告而别了。等牛顿想起,出来后,发现了盘子里的骨
8、头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室,继续研究他的问题。里的骨头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室,继续研究他的问题。第六页,本课件共有51页英国著名诗人亚历山大英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞美牛顿的诗:波普曾写过一首赞美牛顿的诗:自然和自然界的规律,隐藏在黑暗里。自然和自然界的规律,隐藏在黑暗里。上帝说:上帝说:“让牛顿去吧让牛顿去吧!”于是,一切成为光明。于是,一切成为光明。我之所以我之所以能比别人看得远能比别人看得远些,是因为我站在些,是因为我站在巨人们的肩上。巨人们的肩上。牛顿牛顿第七页,本课件共有51页牛顿第一定律(惯性定律):任何物体都保持静止的或匀速直线牛顿第一定律
9、(惯性定律):任何物体都保持静止的或匀速直线运动的状态,直到其它物体的作用迫使它改变这种状态为止。运动的状态,直到其它物体的作用迫使它改变这种状态为止。牛顿第二定律(加速度定律):物体的加速度同该物体所受的牛顿第二定律(加速度定律):物体的加速度同该物体所受的合外力成正比,同物体的质量成反比,加速度的方向与合外力合外力成正比,同物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。的方向相同。牛顿第三定律(作用与反作用定律):一物体对另一物体的牛顿第三定律(作用与反作用定律):一物体对另一物体的作用同时引起另一物体对此物体的大小相等、方向相反的作作用同时引起另一物体对此物体的大小相等、方向相反的作
10、用,且两个作用在一条直线上。用,且两个作用在一条直线上。万有引力定律:自然界中任何两个质点都以一定的力相互吸引着,万有引力定律:自然界中任何两个质点都以一定的力相互吸引着,这个力同两个质点的质量积成正比,同它们之间距离的二次方成这个力同两个质点的质量积成正比,同它们之间距离的二次方成反比。反比。牛顿力学体系牛顿力学体系第八页,本课件共有51页 英国著名的哲学家休谟曾说:英国著名的哲学家休谟曾说:“我们被放在这有如戏院我们被放在这有如戏院的世界上,每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道,的世界上,每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道,我们既没有足够的智慧预见未来,也没有能力防止那些使我
11、我们既没有足够的智慧预见未来,也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之们不断受伤害的不幸事件发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中中”大国崛起解说词大国崛起解说词 三百年前,人类的思想还充斥着迷信和恐惧,水为三百年前,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。到牛顿出现,人类才终于结束了这种状态。大国崛起解说词大国崛起解说词认识史上的飞跃认识史上的
12、飞跃第九页,本课件共有51页牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的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。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现象做了系统合牛顿力学体系对自然界的力学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。第一次理论大综合。成为近代科学形成的标志。成为近代科学形成的标志。思考牛顿力学体系建立的意义是什么?思考牛顿力学体系建立的意义是什么?第十页,本课件共有51页 质疑与思考:经典力学体系是最完美的质疑与思考:经典力学体系是最完美的物理学理论吗?物理
13、学理论吗?1919世纪末,面对经典物理学近乎完美的世纪末,面对经典物理学近乎完美的发展,有的物理学家表示:发展,有的物理学家表示:“19“19世纪已经将世纪已经将物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。和完美这座大厦。”高速运动的微观粒子发生的现象,是经典高速运动的微观粒子发生的现象,是经典力学无法解释的!力学无法解释的!第十一页,本课件共有51页 普朗克,普朗克,生于基尔。生于基尔。18791879年普朗克在年普朗克在慕尼黑大学获得博士学位后,先后在慕尼慕尼黑大学获得博士学位后,先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。由于量子论创立,黑大学和基尔大
14、学任教。由于量子论创立,普朗克获得普朗克获得19181918年诺贝尔物理学奖。他的年诺贝尔物理学奖。他的父亲是一位杰出的法律教授。普朗克是德父亲是一位杰出的法律教授。普朗克是德国人所具有的最好品质的范例:诚恳、忠国人所具有的最好品质的范例:诚恳、忠于职守,他的业余爱好是音乐,在这方面于职守,他的业余爱好是音乐,在这方面表现了专业艺术才干;另一项业余爱好是表现了专业艺术才干;另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登山运动。他一直坚持到晚年的登山运动。二二.物理学革命物理学革命1.1.量子力学的创立者量子力学的创立者普朗克普朗克第十二页,本课件共有51页 艾伯特艾伯特爱因斯坦爱因斯坦(18791955
15、18791955),),18791879年年3 3月月1414日诞生在德国乌尔姆的一个日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家犹太人家中。中。18941894年举家迁居意大利米年举家迁居意大利米兰。兰。19001900年毕业于瑞士苏黎世工业大学。年毕业于瑞士苏黎世工业大学。爱因斯坦被认为是最富于创造力的爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家,他不但创立了科学家,他不但创立了相对论相对论,还提出,还提出了光量子的概念,得出了了光量子的概念,得出了光电效应光电效应的基的基本定律,并揭示了光的波粒二重性本质,本定律,并揭示了光的波粒二重性本质,为量子力学的建立奠定了基础。为此荣获为量子力学的建立奠定了基础。为
16、此荣获19211921年度的诺贝尔物理学奖。同时,他还年度的诺贝尔物理学奖。同时,他还证明了热的分子运动论,提出了测定分子证明了热的分子运动论,提出了测定分子大小的新方法。大小的新方法。2.2.相对论的创立者相对论的创立者爱因斯坦爱因斯坦第十三页,本课件共有51页创立创立1905年爱因斯坦创立了狭义相对论年爱因斯坦创立了狭义相对论内容:内容:时间和空间都与物质运动有关时间和空间都与物质运动有关时间和空间随着物质运动速度的变化而变化时间和空间随着物质运动速度的变化而变化狭义相对论狭义相对论的影响的影响否认了牛顿力学的绝对时空观否认了牛顿力学的绝对时空观继承和发展了牛顿力学继承和发展了牛顿力学奠定
17、了利用原子能的理论基础奠定了利用原子能的理论基础(1)(1)狭义相对论狭义相对论第十五页,本课件共有51页(2)(2)广义相对论广义相对论提出:提出:1916年年内容内容意义意义第一次阐述了四维时空和物质的分布相第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想联系的重要思想爱因斯坦关于相对论的比喻。爱因斯坦关于相对论的比喻。为了对这一深奥的理论做通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:俗的说明,爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说:“我打个我打个比方,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
18、时间你觉得哪一个更长?情说爱,那么,同样的时间你觉得哪一个更长?”男青年说:男青年说:“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”这故事形象说明了这故事形象说明了时间和空间相对性。时间和空间相对性。第十六页,本课件共有51页相对论的建立是对近代物理学理论框架的重大相对论的建立是对近代物理学理论框架的重大突破,深刻揭示了突破,深刻揭示了空间和时间空间和时间的本质属性。的本质属性。这种全新的时空观、运动观和物质观的形成,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。是人类思想发展史中的一次根本性变革。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱,量子论
19、和相对论是现代物理学的两大支柱,量子论量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识,开始从宏的形成标志着人类对于客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界。观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学,量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学,指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。(3)(3)相对论建立的意义相对论建立的意义第十七页,本课件共有51页 相对论的现实意义举例相对论的现实意义举例相对论能修正相对论能修正GPS(全球定位
20、系统)(全球定位系统)全球定位系统全球定位系统GPS的应用也已普及的应用也已普及化了,许多城市的公共汽车、出租车上都安装化了,许多城市的公共汽车、出租车上都安装了它。早期的了它。早期的GPS接收器确定物体位置的误差接收器确定物体位置的误差是在是在15米范围内,这个误差可以用爱因斯坦相米范围内,这个误差可以用爱因斯坦相对论来修正。对论来修正。第十八页,本课件共有51页狭义相对论发表狭义相对论发表100100周年,周年,也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛,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。但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。第十九页,本
21、课件共有51页L i f e追寻生命的起源第二十页,本课件共有51页创世纪创世纪女娲造人女娲造人问题一:进化论诞生前,关于生命起源的说法有哪些?曾经长问题一:进化论诞生前,关于生命起源的说法有哪些?曾经长期流行并占主导的观点又是什么?期流行并占主导的观点又是什么?问题二:为什么问题二:为什么“神创论神创论”能够成为生命起源的共识并能够成为生命起源的共识并长期流行?长期流行?一一.宗教宗教神创论神创论l上帝创世界上帝创世界 据圣经载:第一天是昼夜;第二天是空气;第据圣经载:第一天是昼夜;第二天是空气;第三天是陆、海及植物;第四天是日月星辰;第五天是虫三天是陆、海及植物;第四天是日月星辰;第五天是
22、虫鱼鸟兽;第六天是创造了人。鱼鸟兽;第六天是创造了人。如果你无法认同它,有什么理由反驳如果你无法认同它,有什么理由反驳?如果认同,你能如果认同,你能找出一个肯定它的理由吗找出一个肯定它的理由吗?第二十一页,本课件共有51页达尔文达尔文(1809-1882)(1809-1882)英国皇家学会会员英国皇家学会会员,法国科学院院士法国科学院院士布鲁诺布鲁诺(1548-1600)(1548-1600)坚坚持哥白尼日心说而被持哥白尼日心说而被宗教裁判所烧死宗教裁判所烧死达尔文进化论思想是时代进步的综合产物达尔文进化论思想是时代进步的综合产物 文艺复兴以后文艺复兴以后,基督教神学受到极大的冲击。面基督教神
23、学受到极大的冲击。面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。17-1817-18世纪,资产阶级革命和工业革命相继发生,人世纪,资产阶级革命和工业革命相继发生,人们的视野不断拓宽,思想更加开放。们的视野不断拓宽,思想更加开放。1818世纪下半期世纪下半期到到1919世纪,生物学研究陆续取得重大成果,细胞学世纪,生物学研究陆续取得重大成果,细胞学说发展起来。细胞学说的确立,为生命科学的研究说发展起来。细胞学说的确立,为生命科学的研究奠定了基础。奠定了基础。1919世纪初,法国生物学家拉马克通过世纪初,法国生物学家拉马克通过对自然现象的观察,提出了
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