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1、近代物理学的奠基人和革命者优质课第一页，本课件共有22页 1992 1992年，梵蒂冈教皇约翰年，梵蒂冈教皇约翰保罗二世保罗二世1010月月3131日日在梵蒂冈说，当年处置伽利略是一个在梵蒂冈说，当年处置伽利略是一个“善意的错误善意的错误”。他对在场的教廷圣职部人员和。他对在场的教廷圣职部人员和2020来名红衣主教来名红衣主教说：说：“永远不要再发生另一起伽利略事件。永远不要再发生另一起伽利略事件。”伽利伽利略在蒙冤略在蒙冤360360年后得以平反。年后得以平反。罗马教廷为什么要处置伽利略？罗马教廷为什么要处置伽利略？第二页，本课件共有22页根据教材概括，伽利略如何挑战亚里士多德？根据教材概括
2、，伽利略如何挑战亚里士多德？亚里士多德：亚里士多德：1.亚亚里士多德里士多德论证论证了地心了地心说说；伽利略：伽利略：1.支持哥白尼日心说；支持哥白尼日心说；2.重量不同的两个物体，在重量不同的两个物体，在同一位置上下落的速度是一样的；同一位置上下落的速度是一样的；3.如果运动的物体不受阻如果运动的物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。碍，它将速度保持不变地持续运动下去。亚亚里里士士多多德德关于两大世界体关于两大世界体系的对话系的对话16323.重的物体因质量大的下落地快；重的物体因质量大的下落地快；2.力是物体运动的原因；力是物体运动的原因；第三页，本课件共有22页关于力学和位置运动
3、关于力学和位置运动的两种新科学的对话与的两种新科学的对话与数学数学证明证明16381638年年牛顿继承发展了伽利略的哪些科学方法和科学观点？牛顿继承发展了伽利略的哪些科学方法和科学观点？科学方法：实验、观察、推理、数学计算表达。自创科学方法：实验、观察、推理、数学计算表达。自创微积分作为计算工具微积分作为计算工具“近代科学之父近代科学之父”自然哲学之自然哲学之数学数学原理原理16871687年年第四页，本课件共有22页一、经典力学体系诞生牛顿第一定律：不给力就不停或者不动；牛顿第一定律：不给力就不停或者不动；牛顿第二定律：给力就加速；牛顿第二定律：给力就加速；牛顿第三定律：我给你力的同时，你也
4、得给我力牛顿第三定律：我给你力的同时，你也得给我力 万有引力定律万有引力定律经典力学体系1687年年第五页，本课件共有22页牛顿体系的本质在于，地球和其他天体都按照相同规律运动，牛顿体系的本质在于，地球和其他天体都按照相同规律运动，并且可以并且可以量化计算量化计算，你可以将太阳系的任何一部分拿出来，你可以将太阳系的任何一部分拿出来，根据规律进行计算，从而精确的预知行星的位置和运动方式。根据规律进行计算，从而精确的预知行星的位置和运动方式。大国崛起解说词大国崛起解说词这颗星并不存在于天这颗星并不存在于天空，只是物理学家笔空，只是物理学家笔尖一算，它就出来了。尖一算，它就出来了。这是哪颗星？第六页
5、，本课件共有22页牛顿墓牛顿墓威斯敏斯特教堂墓地中埋葬威斯敏斯特教堂墓地中埋葬着英国历代国王和历史上各个领着英国历代国王和历史上各个领域中最杰出的伟人，因此被称为域中最杰出的伟人，因此被称为“荣誉的塔尖荣誉的塔尖”。牛顿是第一位。牛顿是第一位安葬于此地的科学家。安葬于此地的科学家。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第七页，本课件共有22页威廉威廉布莱克布莱克牛顿作为一个神牛顿作为一个神圣的几何学家圣的几何学家17951795年年牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的
6、理性的伟大，暴露了宗教非理性主义括，彰显了人的理性的伟大，暴露了宗教非理性主义的荒谬。的荒谬。伏尔泰伏尔泰根据以上材料，分析牛顿和经典力学开启了怎样的时代？根据以上材料，分析牛顿和经典力学开启了怎样的时代？崇拜科学和人类理性时代，推动欧洲文明的发展崇拜科学和人类理性时代，推动欧洲文明的发展第八页，本课件共有22页“牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的牛顿先生，很抱歉推翻了您的理论，不过您的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的成就是您那个时代一个人的智力和创造力所能达到的颠峰。但是，当我们对宇宙万物有了更深入的了解以颠峰。但是，当我们对宇宙万物有了更深入的了解以后，这些观念将会被一
7、些更抽象的新观念所取代。后，这些观念将会被一些更抽象的新观念所取代。”爱因斯坦与普朗克爱因斯坦与普朗克爱因斯坦他们提出了爱因斯坦他们提出了哪些哪些“更抽象的新观更抽象的新观念念”？普朗克的量子理论普朗克的量子理论爱因斯坦的相对论爱因斯坦的相对论第九页，本课件共有22页二、相对论的建立狭义相对论狭义相对论广义相对论广义相对论相相对对论论打破经典力学的绝对时空观打破经典力学的绝对时空观进一步深化对时间空间和引进一步深化对时间空间和引力现象的认识力现象的认识 1905 1905年论动体的电动力学年论动体的电动力学 时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速
8、度的变化而变化。速度的变化而变化。时间：时间：19161916年年 全新的时空观、运动观和物质观内容：内容：第十页，本课件共有22页爱因斯坦相对论诞生，牛顿力学被代替了吗？爱因斯坦相对论诞生，牛顿力学被代替了吗？继承与发展继承与发展时间好像一支箭，射出去就不会回来，也不会拐时间好像一支箭，射出去就不会回来，也不会拐弯。弯。牛顿牛顿时间像是河流，在恒星之间曲折地路流过，有时时间像是河流，在恒星之间曲折地路流过，有时快，有时慢。快，有时慢。爱因斯坦爱因斯坦?第十二页，本课件共有22页1921年，他因为提出年，他因为提出光电效应光电效应光具有波粒二象性光具有波粒二象性理论获得理论获得了诺贝尔奖，而非
9、他最得意的了诺贝尔奖，而非他最得意的相对论。相对论。第十三页，本课件共有22页“我死后我死后不要墓地，不立碑，不举行宗教仪式，不要墓地，不立碑，不举行宗教仪式，也不举行任何官方仪式。骨灰撒在空中，和人类、宇宙也不举行任何官方仪式。骨灰撒在空中，和人类、宇宙融为一体。融为一体。切不可把我居住的梅塞街切不可把我居住的梅塞街112112号变成人们号变成人们朝圣朝圣的纪念馆的纪念馆。”阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦爱因斯坦 的遗嘱的遗嘱为什么爱因斯坦不希望死后人为什么爱因斯坦不希望死后人们对他们对他“朝圣朝圣”？第十四页，本课件共有22页挑挑战战挑挑战战近近代代物物理理学学现现代代物物理理学学挑挑战战？根据
10、以下科学家的经历，你认为推动近现代物理学发展根据以下科学家的经历，你认为推动近现代物理学发展的因素有哪些？的因素有哪些？第十五页，本课件共有22页你认为推动近代物理学发展的因素有哪些？你认为推动近代物理学发展的因素有哪些？经济方面经济方面：推动欧洲资本主义生：推动欧洲资本主义生产关系的发展，封建社会逐步走产关系的发展，封建社会逐步走向崩溃。向崩溃。思想方面思想方面：”地圆说地圆说“得以证实，得以证实，打开人们的眼界，鼓励了人们的打开人们的眼界，鼓励了人们的创新精神。创新精神。科学方面科学方面：直接推动了天文学、：直接推动了天文学、力学、数学的发展。力学、数学的发展。第十六页，本课件共有22页你
11、认为推动近代物理学发展的因素有哪些？你认为推动近代物理学发展的因素有哪些？有利于打破宗教禁锢，解放思有利于打破宗教禁锢，解放思想，推动了文学、艺术、科学、想，推动了文学、艺术、科学、教育和哲学等的发展。教育和哲学等的发展。第十七页，本课件共有22页自伽利略时代以来科学方法确已攻占了一个又自伽利略时代以来科学方法确已攻占了一个又一个阵地。从力学到物理学，从物理学到生物学，一个阵地。从力学到物理学，从物理学到生物学，从生物学到心理学，科学都能渐渐渐适应其不熟悉从生物学到心理学，科学都能渐渐渐适应其不熟悉的领域。研究好像永无止境，有人说得好：知识之的领域。研究好像永无止境，有人说得好：知识之球越大，
12、则其与未知世界接触之面也越大球越大，则其与未知世界接触之面也越大【英】丹皮尔：科学史及其与哲学和【英】丹皮尔：科学史及其与哲学和宗教的关系宗教的关系作者表达了什么样的观点？作者表达了什么样的观点？你怎么看待这一观点，谈谈你的看法。你怎么看待这一观点，谈谈你的看法。第十八页，本课件共有22页 1992 1992年，梵蒂冈教皇约翰年，梵蒂冈教皇约翰保罗二世保罗二世1010月月3131日在梵蒂冈说，当年处日在梵蒂冈说，当年处置伽利略是一个置伽利略是一个“善意的错误善意的错误”。他对在场的教廷圣职部人员和。他对在场的教廷圣职部人员和2020来来名红衣主教说：名红衣主教说：“永远不要再发生另一起伽利略事
13、件。永远不要再发生另一起伽利略事件。”伽利略在蒙伽利略在蒙冤冤360360年后得以平反。年后得以平反。罗马教廷为什么要为伽利略平反？罗马教廷为什么要为伽利略平反？我希望神学家、科学家和历史学家们，本着真诚合作我希望神学家、科学家和历史学家们，本着真诚合作的精神，深入地审查伽利略案件，的精神，深入地审查伽利略案件，我完全支持这项我完全支持这项工作，它会尊重信仰和科学的真实性，并重新打开进一步工作，它会尊重信仰和科学的真实性，并重新打开进一步合作的大门。合作的大门。教皇约翰保罗二世教皇约翰保罗二世你认为宗教和科学能和谐相处吗？你认为宗教和科学能和谐相处吗？请说明你的理由。请说明你的理由。第十九页，
14、本课件共有22页1.“1.“根据这一理论根据这一理论,将时间和空间说成是绝对的是将时间和空间说成是绝对的是没有意义的没有意义的,因为对这两种范畴的测量通常随着观察因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。者的运动而改变。对于门外汉来说对于门外汉来说,这些观点这些观点通常用不能理解的数学公式解释通常用不能理解的数学公式解释表明科学表明科学已经达到了能被人类所知的界限。已经达到了能被人类所知的界限。”上述上述“理论理论”的的主要意义是主要意义是A.A.开创了以实验为基础的近代科学开创了以实验为基础的近代科学B.B.预见海王星存在的准确性预见海王星存在的准确性C.C.弥补经典力学对时空认识的
15、不足弥补经典力学对时空认识的不足D.D.发现能量辐射的运动原则发现能量辐射的运动原则第二十一页，本课件共有22页2.2.在古代，通才式的大师频出，而进入近代后此类大在古代，通才式的大师频出，而进入近代后此类大师越来越少。一般认为，达师越来越少。一般认为，达 芬奇是芬奇是“最后一个百科最后一个百科全书式的人物全书式的人物”。其重要原因是。其重要原因是A A在人类历史上，杰出人物的出现具有偶然性在人类历史上，杰出人物的出现具有偶然性B B古人的成就达到相当高度后，后人很难超越古人的成就达到相当高度后，后人很难超越C C古代学者少，评价目标集中；近代以来学者多，古代学者少，评价目标集中；近代以来学者多，大师难以被公认大师难以被公认D D近代以来的科学把研究对象分为不同领域分门近代以来的科学把研究对象分为不同领域分门别类加以研究别类加以研究第二十二页，本课件共有22页