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1、专题七：近代以来科学技术的辉煌专题七：近代以来科学技术的辉煌本专题总体知识结构本专题总体知识结构 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）量量子子理理论论的的诞诞生生（从从普普朗朗克克到到爱爱因斯坦）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、爱迪生等）（法拉第、西门子、爱迪生等）
2、现代信息技术与信息时代现代信息技术与信息时代现现 代代 物物 理理学学 理理 论论 的的发展发展古代科学技术古代科学技术近代科学技术近代科学技术研究对象研究对象研究方法研究方法两者关系两者关系近代科学技术的产生近代科学技术的产生分门别类分门别类整体考察整体考察科学实验，科学理论科学实验，科学理论直观感受，哲学思辨直观感受，哲学思辨两相分离两相分离密切结合密切结合 1 1、时间：、时间：1515世纪下半叶世纪下半叶 2 2、原因：、原因：（1 1）经济上：西欧封建社会内部逐渐产生了）经济上：西欧封建社会内部逐渐产生了资本主资本主义义的生产方式。的生产方式。（2 2）思想上：）思想上：文艺复兴文艺
3、复兴使人从长期的基督教神学的使人从长期的基督教神学的束缚中解放出来。束缚中解放出来。3 3、古代和近代科学技术的区别、古代和近代科学技术的区别一一 近代物理学近代物理学的的奠基人和革命者奠基人和革命者伽利略伽利略牛顿牛顿爱因斯坦爱因斯坦普朗克普朗克基本要求：基本要求：知道知道经典物理学的主要内容和伽利略、牛顿对经典经典物理学的主要内容和伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献；力学建立的主要贡献；认识认识经典力学在近代自然科经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。学理论发展中的历史地位。知道知道相对论的主要内容，相对论的主要内容，了解了解爱因斯坦创立相对论的史实；爱因斯坦创立相对论的史实；认识
4、认识相对论提出相对论提出的意义。的意义。感受感受伽利略、爱因斯坦等科学家不迷信权伽利略、爱因斯坦等科学家不迷信权威、为科学而不断探索创新的进取精神。威、为科学而不断探索创新的进取精神。发展要求：发展要求：知道知道量子论的主要内容。量子论的主要内容。了解了解普朗克提普朗克提出量子理论、爱因斯坦把量子理论推广到光学中的出量子理论、爱因斯坦把量子理论推广到光学中的史实。史实。认识认识量子理论提出的意义。量子理论提出的意义。说明：说明：“加勒与海王星加勒与海王星”、“斯蒂芬与黑体辐射斯蒂芬与黑体辐射”、“德布罗意与物质波理论德布罗意与物质波理论”等知识点为学生课外阅等知识点为学生课外阅读内容。读内容。
5、经经典典力力学学体体系系的的创创立和发展立和发展量量子子理理论论的的诞诞生生(从从普普朗克到爱因斯坦朗克到爱因斯坦)相相对对论论的的建建立立（爱爱因因斯坦）斯坦）现现代代物物理理学学理理论论的的发展发展一一 近近代代物物理理学学的的奠奠基基人人和和革革命命者者伽利略是经典力学的奠伽利略是经典力学的奠基者基者(自由落体定律）自由落体定律）牛顿是经典力学的建牛顿是经典力学的建立者（立者（运动三定律和运动三定律和万有引力定律）万有引力定律）伽利略：伽利略：通过通过观察、实验和推理，观察、实验和推理，得出结论：得出结论：如果运动物体不受如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。阻碍，它将速
6、度保持不变地持续运动下去。创立了自由创立了自由落体定律落体定律一、认识史上的飞跃一、认识史上的飞跃经典力学体系的创立和发展经典力学体系的创立和发展伽利略伽利略创立了自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说。创立了自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说。经典力学的经典力学的奠基者奠基者亚里士多德：亚里士多德：力学观：力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。力的作用，物体就会静止。飞跃之一飞跃之一:从经验力学到经典力学从经验力学到经典力学1 1、背景、背景在中世纪的欧洲，在中世纪的欧洲，亚里士多德亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。
7、的学说长期被教会奉为教条。15901590年，伽利略在比萨斜塔上做了年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同两个铁球同时落地时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物物体落地下的速度和重量成比例体落地下的速度和重量成比例”的学说，纠正了这的学说，纠正了这个持续了个持续了19001900年之久的错误结论。年之久的错误结论。1609年，伽利略创制了天文望远镜。年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。月面图。伽伽利利略略的的折折射射式式望望远远镜镜伽伽利利略略的的手手稿稿 伽利略（伽利略（15
8、64156416421642），），伟伟大的意大利物理学家和天文学家，大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以他开创了以实验事实实验事实为根据并具为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为的近代科学，被誉为“近代实验近代实验科学之父科学之父”。他第一个把望远镜。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了对准天空进行观测，出版了星星空使者空使者一书。一书。16321632年，他出版年，他出版了了关于托勒密和哥白尼两大世关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话界体系的对话，把哥白尼的学，把哥白尼的学说推到了最终胜利的阶段。说推到了最终胜利的阶段。2 2、经典力学
9、的建立者、经典力学的建立者牛顿牛顿（1 1）内容）内容运动三定律：运动三定律：1717世纪末，牛顿得出惯性定律、加速度定世纪末，牛顿得出惯性定律、加速度定律和作用力和反作用力定律，构成了近代力学体系的基础，律和作用力和反作用力定律，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。成为整个近代物理学的重要支柱。万有引力定律：牛顿从研究地球对月球引力入手，综合万有引力定律：牛顿从研究地球对月球引力入手，综合开普勒等人的成果，运用微积分，成功导出万有引力定律。开普勒等人的成果，运用微积分，成功导出万有引力定律。（2）代表著作：代表著作：16871687年，牛顿撰写的年，牛顿撰写的自然哲学的数
10、学原理自然哲学的数学原理出版，出版，标标志着近代自然科学体系的形成。志着近代自然科学体系的形成。他在书中确定了解决万有引力问题的物体运动三大定律，阐明万他在书中确定了解决万有引力问题的物体运动三大定律，阐明万有引力的概念并把它应用到天文学中。他在书中还解释了潮汐现象、有引力的概念并把它应用到天文学中。他在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。地球的圆扁形状等问题。17811781年天王星被发现，年天王星被发现，科学家用牛顿力学计算科学家用牛顿力学计算它的轨道，可是计算结它的轨道，可是计算结果总是同观测纪录不大果总是同观测纪录不大相符。经反复核算，观相符。经反复核算，观测无误。那问题是否出
11、测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面？法现在牛顿力学上面？法国的勒维列和英国的亚国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正当斯坚信牛顿力学的正确，大胆猜想计算结果确，大胆猜想计算结果之所以不理想，是因为之所以不理想，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。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。18481848年年9 9月月2323日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一
12、下子就看到了一颗新的行星远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。力学又创造了新的奇迹。海王星和冥王星的发现海王星和冥王星的发现哈雷慧星轨道的推算哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了16821682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是年出现的彗星的轨道，指出它的回
13、归周期是75767576年，由年，由此预言它将在此预言它将在17581758年再次出现。年再次出现。5353年以后的年以后的17581758年（当时哈雷年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。有引力定律的科学性。300300年前，人类的思想还被迷信和恐惧所充年前，人类的思想还被迷信和恐惧所充斥：水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？斥：水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单得不能再简单的问题，当这些今天看来简单得不能再简单的问题，当时的人们是根本无法认识和把握的，他们只能将时的人们
14、是根本无法认识和把握的，他们只能将一切归于一切归于 。上帝的神秘力量上帝的神秘力量 牛顿的出现，终结了这种状态，牛顿的出现，终结了这种状态，宣告了宣告了科学时代科学时代的来临。匍匐在上帝脚下的人类，开始的来临。匍匐在上帝脚下的人类，开始用用 打量世界。打量世界。自己的眼光自己的眼光解读解读大国崛起大国崛起解说词解说词中的牛顿及其时代中的牛顿及其时代 自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理在欧洲知识界引起在欧洲知识界引起了一场地震。了一场地震。更多的人开始建立这样一种世更多的人开始建立这样一种世界观：界观：既然既然物质世界物质世界有着如此的有着如此的自然规律自然规律，那么在，那么在人类社会人类社会
15、的发展中，的发展中，。只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法，运用。只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法，运用于人类社会，那么于人类社会，那么 ，人类就可以，人类就可以 。解读解读大国崛起大国崛起解说词解说词中的牛顿及其时代中的牛顿及其时代 后来的历史学家和哲学家把这种世界观称后来的历史学家和哲学家把这种世界观称为为“”。也应该有类似的规律存在也应该有类似的规律存在社会发展的规律也能被把握社会发展的规律也能被把握握住自己的命运咽喉握住自己的命运咽喉理性主义理性主义 通过牛顿开辟的通过牛顿开辟的科学方法科学方法，人类可以在实验，人类可以在实验室里发现事物的真相和原理，揭示规律，然后运室里发现事物的真相
16、和原理，揭示规律，然后运用这个原理从事于用这个原理从事于技术发明技术发明，最后再将技术转化，最后再将技术转化为为现实的生产力现实的生产力。正是因为遵循了正是因为遵循了 、和和 这个这个全全新的模式新的模式，人类才能在，人类才能在1818世纪之后的世纪之后的300300年时间年时间里，创造出了种种伟大的发明里，创造出了种种伟大的发明解读解读大国崛起大国崛起解说词解说词中的牛顿及其时代中的牛顿及其时代科学科学 技术技术 生产生产 他通过自己的科学实践他通过自己的科学实践沟通了人类沟通了人类50005000年来一直无法跨越的年来一直无法跨越的“技术技术”和和“科学科学”之间的之间的鸿沟鸿沟开启了开启
17、了“”的大门。的大门。工业革命工业革命3 3、牛顿力学体系建立的意义是什么？、牛顿力学体系建立的意义是什么？对自然界的力学现象做出系统的、合理的说明，完成了对自然界的力学现象做出系统的、合理的说明，完成了人类对自然界认识史上的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。适用于整个太阳系，而且适用于一切天体运动和宇宙中适用于整个太阳系，而且适用于一切天体运动和宇宙中的所有物体；的所有物体；使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证；也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证；自然科学摆脱了自
18、然科学摆脱了神学神学的束缚，进入的束缚，进入全面繁荣全面繁荣的时代，各的时代，各门科学的理论体系纷纷建立起来，推动了自然科学的发展。门科学的理论体系纷纷建立起来，推动了自然科学的发展。成为近代科学形成的标志；成为近代科学形成的标志；18461846年，海王星的发现，体现了自然科学所具有的惊人年，海王星的发现，体现了自然科学所具有的惊人的预见力和巨大的理论指导意义的预见力和巨大的理论指导意义推动了工业革命和欧洲启蒙运动发展。推动了工业革命和欧洲启蒙运动发展。4、思考：牛顿的一生有哪些重大理论发现？这些理论、思考：牛顿的一生有哪些重大理论发现？这些理论发现的贡献是什么？（了解）发现的贡献是什么？（
19、了解）1 1、数学：、数学：提出二项式定理以及微积分的初步算法提出二项式定理以及微积分的初步算法2 2、光学：、光学：1 1）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证明）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证明日光由七色光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理日光由七色光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理 2 2）16721672年年关于光和色的新理论关于光和色的新理论提出光的本提出光的本质是微粒学说。与惠更斯的质是微粒学说。与惠更斯的“波动说波动说”构成了关于光的构成了关于光的两大基本理论。两大基本理论。3 3、天文学：、天文学：1 1）用反射望远镜考察行星运动分析潮汐现）用反射望远镜考察行星运动分析
20、潮汐现象，预言地球不是正球体象，预言地球不是正球体 2 2）发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究）发现万有引力定律，推动人们对天体运动研究4 4、物理学：、物理学：自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理提出三大运动提出三大运动基本定律和万有引力定律，标志牛顿力学体系建立即经基本定律和万有引力定律，标志牛顿力学体系建立即经典力学体系建立。典力学体系建立。5、探究：牛顿获得巨大成就的原因、探究：牛顿获得巨大成就的原因主观条件主观条件1 1、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；2 2、勇于探索科学精神；、勇于探索科学精神；3 3、科学的研究方法；、科学的研究方法；4、注重
21、实验，实行、注重实验，实行“归纳归纳演绎演绎”法法5 5、甘于寂寞，献身科学的精神等；、甘于寂寞，献身科学的精神等；6 6、吸收前人的研究成果吸收前人的研究成果；客观条件客观条件西欧思想解放运动西欧思想解放运动提供思想基础；提供思想基础；英国英国资产阶级革命资产阶级革命的洗礼；的洗礼；前人的研究成果前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；为牛顿提供很好的条件；.牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。学建立者。他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现，文学研究
22、方面也做出划时代发明和发现，牛顿是牛顿是17C17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。也是人类历史上最伟大的科学家之一。6、谈谈你是怎样评价牛顿的？在他身上我们能学到科、谈谈你是怎样评价牛顿的？在他身上我们能学到科学家的哪些优秀品质？学家的哪些优秀品质？虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；善于思虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；善于思考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；严谨的科学研究态度；严谨的科学研究态度；1919世纪经典物理学达到巅峰状态，在人世纪经典物
23、理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老师发生了一段对话：师发生了一段对话：普朗克：普朗克：“老师，我准备把我的一生都老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！献给物理理论学！”老师：老师：“年轻人，物理学是一门已经完年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。都献给这门学科，太可惜了。”物理学真的已经完成了吗？物理学真的已经完成了吗？经典物理学是以日常生活中常见的经典物理学是以日
24、常生活中常见的低速运动低速运动的的物体物体为研究对象的为研究对象的，一旦进入，一旦进入光速运动光速运动时，经时，经典物理学的某些结论就变得不准确典物理学的某些结论就变得不准确在这种背景下，在这种背景下，量子论与相对论量子论与相对论应运而生应运而生标志：标志：19001900年，德国科学家普朗克提出年，德国科学家普朗克提出量子概念量子概念，后在，后在关于正常关于正常光谱能量分布定律的理论光谱能量分布定律的理论中阐述了这一思想，标志着量子理论的中阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生诞生二、驱走乌云的太阳二、驱走乌云的太阳量子力学的建立量子力学的建立影响：影响：量子力学成为反映自然界基本规律的理论体
25、系，指导着人们量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。标志着人类对客观规律的认向物质运动的各个层面进行深入探讨。标志着人类对客观规律的认识，开始从识，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。改变了近代物理学中的改变了近代物理学中的传统传统观念观念,使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重大变革。使物理学乃至整个自然科学的观念发生了重大变革。1 1、量子论的诞生与发展、量子论的诞生与发展普朗克普朗克发展发展：（1 1）德国）德国爱因斯坦：解释光电效应，得出光具有爱因斯坦：解释光电效应，得出光具有波粒二波粒二象性象性；（2 2）法国德布罗意：
26、提出）法国德布罗意：提出物质波理论物质波理论；（3 3）奥、德物理学家：建立）奥、德物理学家：建立量子力学量子力学飞跃之二：从宏观力学到现代物理学飞跃之二：从宏观力学到现代物理学三、三、爱因斯坦爱因斯坦的的“时空时空”相对论的建立相对论的建立1 1、（、（1 1）狭义相对论）狭义相对论创立：创立：19051905年年，爱因斯坦发表了，爱因斯坦发表了论动体的电动力学论动体的电动力学原理：一是相对性原理，二是光速不变原理，认为时间和空间都与原理：一是相对性原理，二是光速不变原理，认为时间和空间都与物质运动有关，随着物质运动速度的变化而变化物质运动有关，随着物质运动速度的变化而变化意义：意义：使牛顿
27、经典力学所说的绝对时间和空间不存在了，揭露了物使牛顿经典力学所说的绝对时间和空间不存在了，揭露了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础。质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础。（2）广义相对论）广义相对论创立：创立：19161916年年，爱因斯坦发表，爱因斯坦发表广义相对论基础广义相对论基础原理：原理：一是等效原理，二是广义相对性一是等效原理，二是广义相对性物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强
28、度空间、时间不是独立的实在，它们是物质存在的形式空间、时间不是独立的实在，它们是物质存在的形式意义：第一次阐述了意义：第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系四维时空和物质的分布相联系的重要思想的重要思想2 2、相对论建立的、相对论建立的意义意义 爱因斯坦相对论的建立，爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理是对近代物理学理论框架的重大突破论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的，它不仅揭示了空间、时间的可变性，而且说明，无论是空间还是时间都不能可变性，而且说明，无论是空间还是时间都不能单独发生变化，时空的变化和时空结构同物质的单独发生变化，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。运动和
29、状态密不可分。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，对整个，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。量子论和相对论构成现代物理学的基本理论量子论和相对论构成现代物理学的基本理论框架。框架。相对论的发表标志着人类迈入相对论的发表标志着人类迈入现代科学技现代科学技术时代术时代。相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观牛顿力学反
30、映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。动状态），包括在相对论体系中。3 3、相对论与牛顿力学的关系：相对论与牛顿力学的关系：4 4、回顾思考爱因斯坦的主要贡献？、回顾思考爱因斯坦的主要贡献？（1 1）光）光量子假说：量子假说：19051905年年爱因斯坦爱因斯坦利用量子论成功地解释了利用量子论成功地解释了光电效应光电效应出现的现出现的现象及象及光光的
31、本质的本质，提出光具有波粒二象性的结论。进一，提出光具有波粒二象性的结论。进一步推动了量子论的发展。步推动了量子论的发展。19211921年因年因光电效应光电效应研究获诺贝尔物理学奖。研究获诺贝尔物理学奖。（2 2）狭义相对论）狭义相对论（19051905年提出）年提出）标志：标志：论物体的电动力学论物体的电动力学（3 3）广义相对论）广义相对论（19161916年提出）年提出）广义相对论的基础广义相对论的基础（4 4）关注和平）关注和平反战宣言、呼吁和平、反战宣言、呼吁和平、原子科学家公报原子科学家公报 19551955年年4 4月月1818日，爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于普林斯日，爱因斯坦
32、因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼：结束了那朴素的葬礼：我们全都获益不浅，我们全都获益不浅，全世界都感谢他的教诲；全世界都感谢他的教诲；那专属他个人的东西，那专属他个人的东西
33、，早已传遍广大人群。早已传遍广大人群。他像行将陨灭的彗星，他像行将陨灭的彗星，光华四射，光华四射，把无限的光芒同他的光芒永相连结。把无限的光芒同他的光芒永相连结。他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200200片带走。但至今没有结论。片带走。但至今没有结论。四、四、15世纪下半叶以后西方的科学世纪下半叶以后西方的科学技术取得了辉煌成就的原因：技术取得了辉煌成就的原因：e.科学家勇于探索的精神。科学家勇于探索的精神。a.欧洲中世纪时期农业、手
34、工业的发展，资本主义萌芽，欧洲中世纪时期农业、手工业的发展，资本主义萌芽，为近代自然科学的兴起奠定了物质基础（为近代自然科学的兴起奠定了物质基础（物质基础物质基础）b.新兴资产阶级在生产中的技术改造和要求掌握政权，对新兴资产阶级在生产中的技术改造和要求掌握政权，对自然科学的迫切需要。（自然科学的迫切需要。（经济上和政治上经济上和政治上）c.文艺复兴以来，崇尚科学、知识、注重实验，鼓励探索文艺复兴以来，崇尚科学、知识、注重实验，鼓励探索未知世界。（未知世界。（思想条件思想条件）d.新航路开辟，重商主义，殖民扩张，资产阶级为了满足新航路开辟，重商主义，殖民扩张，资产阶级为了满足日益扩大的市场需求，
35、迫切需要革新科技来提高生产，征日益扩大的市场需求，迫切需要革新科技来提高生产，征服世界。（服世界。（生产经验、技术能力生产经验、技术能力）经验力学经验力学（中世纪）（中世纪）经典力学经典力学（1717世纪）世纪）现代物理学现代物理学（1919世纪末世纪末2020世纪初）世纪初）伽利略伽利略（意）（意）牛顿牛顿（英）（英）普朗克普朗克（德）（德）爱因斯坦爱因斯坦（德）（德）小结：小结：1、物理学的发展历程、物理学的发展历程亚里士多德亚里士多德主要理论创立者基本内容创立标志适用范围意义近近代代物物理理学学经经典典力力学学牛顿牛顿运动三定运动三定律律万有引力万有引力定律定律自然哲学的数自然哲学的数学
36、原理学原理（16871687）宏观物体宏观物体低速运动低速运动理论理论实践实践思想思想技术技术现现代代物物理理学学量量子子论论普朗普朗克克关于正常光谱能量分布定律的理论（1900）微观世界微观世界相相对对论论爱因爱因斯坦斯坦狭义狭义相对论相对论论动体的电动论动体的电动力学力学（19051905）高、匀速高、匀速运动运动重大突重大突破破实践实践根本性根本性变革变革广义广义相对论相对论广义相对论的广义相对论的基础基础（19161916）高、加速高、加速运动运动小结：小结：2、近代物理学的奠基人和革命者近代物理学的奠基人和革命者知识结构表知识结构表2009年诺贝尔奖物理学奖揭晓年诺贝尔奖物理学奖揭晓
37、 瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布：英国华裔科学家高琨因为布：英国华裔科学家高琨因为“在光学在光学通信领域中光的传输的开创性成就通信领域中光的传输的开创性成就”而而获奖。高琨被称为获奖。高琨被称为“光纤之父光纤之父”。早。早在在19661966年，高锟就在一篇论文中首次提年，高锟就在一篇论文中首次提出用玻璃纤维作为光波导用于通讯的理出用玻璃纤维作为光波导用于通讯的理论。简单地说，就是提出以玻璃制造比论。简单地说，就是提出以玻璃制造比头发丝更细的光纤，取代铜导线作为长头发丝更细的光纤，取代铜导线作为长距离的通讯线路。这个理论引起了世界距离的通讯线路。这个理论引起了世
38、界通信技术的一次革命。通信技术的一次革命。中世纪科学是教会恭顺的婢女中世纪科学是教会恭顺的婢女然真理却在沉睡中慢慢复苏然真理却在沉睡中慢慢复苏伽利略，近代科学之先驱伽利略，近代科学之先驱他在歪歪的比萨斜塔他在歪歪的比萨斜塔用两个小球的落地诞生用两个小球的落地诞生了一个新的定律了一个新的定律他告诉我们他告诉我们真理不是古代圣人蒙灰的书籍真理不是古代圣人蒙灰的书籍实验和观察才是认识自然的工具实验和观察才是认识自然的工具酷刑恐吓，当众忏悔，酷刑恐吓，当众忏悔，终身监禁，焚书迫害终身监禁，焚书迫害教会可以囚禁科学家的躯体，教会可以囚禁科学家的躯体，却不能禁锢探索的脚步。却不能禁锢探索的脚步。1642年
39、牛顿踩着巨人的肩膀来了，年牛顿踩着巨人的肩膀来了，他用三大定律，他用三大定律，把隐藏在黑暗中的迷底揭开把隐藏在黑暗中的迷底揭开用万有引力，迎来了哈雷彗星的回归用万有引力，迎来了哈雷彗星的回归他用充满智慧的热心，在黑暗中远征他用充满智慧的热心，在黑暗中远征举着一把名为真理的火炬举着一把名为真理的火炬使威斯敏斯特大教堂熠熠生辉使威斯敏斯特大教堂熠熠生辉然，光明并不长久，魔鬼再次出现然，光明并不长久，魔鬼再次出现上帝咆哮说：上帝咆哮说：“让爱因斯坦降生吧让爱因斯坦降生吧”于是于是1905年狭义相对论来了年狭义相对论来了1916年广义相对论来了年广义相对论来了于混乱之中，发现明晰于混乱之中，发现明晰于
40、无序之中，发现井然于无序之中，发现井然于复杂之中，发现简单于复杂之中，发现简单于世人错落的脚步之中，发现于世人错落的脚步之中，发现上帝精确的双手上帝精确的双手爱因斯坦，已经老去容颜，爱因斯坦，已经老去容颜，上帝又咆哮说：上帝又咆哮说：“让霍金降生吧让霍金降生吧”于是，在黑洞的边缘于是，在黑洞的边缘泄露出无限希望的光茫泄露出无限希望的光茫探索之光探索之光张 叠 一、牛顿力学与相对论的关系一、牛顿力学与相对论的关系 1 1、牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的贡献、牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的贡献 （1 1）牛顿力学体系：牛顿在）牛顿力学体系：牛顿在1717世纪末提出的经典力学，包括世纪末提出的经典力
41、学，包括物体运动三大定律和万有引力定律等。物体运动三大定律和万有引力定律等。这是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合；这是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合；使力学和天文学在生产和科学实验中得到广泛应用和验证，使力学和天文学在生产和科学实验中得到广泛应用和验证，促进了近代科学进入全面繁荣时代；促进了近代科学进入全面繁荣时代；它是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论它是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系；体系；局限性：局限性：认为绝对时间和空间，只适用于认为绝对时间和空间，只适用于宏观物体宏观物体低速运动状态。低速运动状态。（2 2）爱因斯坦相对论：）爱因斯坦相对
42、论：l905l905年爱因斯坦提出狭义相对沦，年爱因斯坦提出狭义相对沦，19l619l6年又提出广义相对论。年又提出广义相对论。这是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空这是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时问的可变性，而且说明时间、空间和时空结构同物体的运间、时问的可变性，而且说明时间、空间和时空结构同物体的运动和状态密不可分；动和状态密不可分；疑难突破疑难突破这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史的一次根本变革，对整个自然科学和哲类思想发展史的一次根本变革，对整个自然科学和哲学的发展都有极深远影响；学的
43、发展都有极深远影响；相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。相对论的发表标志着人类迈入理论框架。相对论的发表标志着人类迈入现代科学技现代科学技术时代术时代。2 2、二者的关系及其启示、二者的关系及其启示 （1 1）关系：）关系：爱因斯坦的相对论爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空论。并非否定了牛顿的绝对时空论。并非全盘否定牛顿力学全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是。牛顿力学反映的是宏观物体在低宏观物体在低速运动速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速高速运动运动的客观规律，是对牛顿力学的的客观规
44、律，是对牛顿力学的继承和发展继承和发展。牛顿、爱因斯坦都为物理学的发展作出了巨大贡献，牛顿、爱因斯坦都为物理学的发展作出了巨大贡献，其理论都功绩巨大。其理论都功绩巨大。（2 2）启示：）启示：科学上的突破往往是科学上的突破往往是社会经济社会经济迅速发展的迅速发展的结果和迫切需要。结果和迫切需要。科学研究要在科学研究要在继承继承前人成果的基础上前人成果的基础上不断不断突破创新。突破创新。要有要有献身献身科学，勇于科学，勇于探索探索的精神。的精神。今天的社会主义现代化建设中。今天的社会主义现代化建设中。科技创新科技创新是迫切的历史任务。是迫切的历史任务。3 3近代科学形成的标志是（近代科学形成的标
45、志是（）A.A.卡尔创立解析几何卡尔创立解析几何B.B.达尔文创立生物进化论学说达尔文创立生物进化论学说C.C.牛顿力学体系的建立牛顿力学体系的建立 D.D.道尔顿科学的原子论的建立道尔顿科学的原子论的建立 1 1中世纪，谁的学说长期被教会奉为教条（中世纪，谁的学说长期被教会奉为教条（）A.A.亚里斯多德亚里斯多德 B.B.牛顿牛顿 C.C.爱因斯坦爱因斯坦 D.D.伽利略伽利略2 2创立了自由落体定律，从而推翻了亚里斯多德的学创立了自由落体定律，从而推翻了亚里斯多德的学说的是（说的是（）A.A.伽利略伽利略 B.B.牛顿牛顿 C.C.爱因斯坦爱因斯坦 D.D.普朗克普朗克AAC6 6海王星的
46、海王星的发现发现是根据（是根据（）A.A.哥白尼日心哥白尼日心说说的推算的推算B.B.牛牛顿顿理理论论的推的推测测 C.C.法拉第学法拉第学说说的的计计算算D.D.爱爱因斯坦因斯坦对时间对时间、空、空间间属性的揭示属性的揭示4 4实现实现了自然科学第一次理了自然科学第一次理论论性大性大综综合的是（合的是（）A A哈哈维维的血液循的血液循环环学学说说 B.B.法拉第的法拉第的电电磁感磁感应应理理论论 C C牛牛顿顿的的经经典力学体系典力学体系 D.D.爱爱因斯坦的相因斯坦的相对论对论5 5近代科学近代科学进进入了全面繁荣的入了全面繁荣的时时代，各代，各门门自然科自然科学的理学的理论论体系体系纷纷
47、纷纷建立起来是在（建立起来是在（）A.17A.17世世纪纪 B.18B.18世世纪纪 C.19C.19世世纪纪 D.20D.20世世纪纪CBC9 9与爱因斯坦创立的理论最早有直接联系的是与爱因斯坦创立的理论最早有直接联系的是（）A.A.原子弹爆炸原子弹爆炸 B.B.人造卫星上天人造卫星上天 C.C.电电子子计计算机算机发发明明 D.D.收音机收音机发发明明8 8和相和相对论对论一起构成一起构成现现代物理学框架的是（代物理学框架的是（）A.A.牛牛顿顿力学理力学理论论 B.B.万有引力理万有引力理论论 C.量子理论量子理论 D.自由落体理论自由落体理论 7 7指出指出“物物质间质间所存在的万有引
48、力，是由于物所存在的万有引力，是由于物质质的的存在和分布使存在和分布使时间时间和空和空间间的性的性质质不均匀而引起的不均匀而引起的”是是（）A.A.牛牛顿顿力学理力学理论论 B.B.万有引力理万有引力理论论C.C.广广义义相相对论对论 D.D.狭狭义义相相对论对论CCA（2008上海）上海）“月亮既不会掉下来，也不会离月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。”说这句话的科学家是说这句话的科学家是 A.牛顿牛顿 B.波义耳波义耳 C.拉瓦锡拉瓦锡 D.哥白尼哥白尼链接高考链接高考A（2008江苏，江苏，15）一位科学家的墓碑上
49、镌刻着这）一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：样的铭文：“他以神一般的力量，他以神一般的力量，第一个说第一个说明了行星的运动和图像。明了行星的运动和图像。”这位科学家应该是这位科学家应该是 A.伽利略伽利略 B.牛顿牛顿 C.爱因斯坦爱因斯坦 D.普朗克普朗克B1现代自然科学和现代技术革命的基础是现代自然科学和现代技术革命的基础是A、牛顿力学、牛顿力学B、相对论、相对论C、量子假说、量子假说D、量子理论、相对论、量子理论、相对论D2、下列表述不正确的是、下列表述不正确的是A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础B、经典物理学所适用主要是日常生活中的物理现象
50、、经典物理学所适用主要是日常生活中的物理现象C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步性的进步C3、海王星的发现是根据、海王星的发现是根据A、哥白尼日心说的推算、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测、牛顿理论的推测C、法拉第演说计算、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示B选择题选择题1 1、(2009(2009年上海春季年上海春季)法国数学家和天文学家拉普拉斯曾法国数学家和天文学家拉普拉斯曾经这样说过：经这