近代以来科学技术的辉煌

意义：第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系
的重要思想
爱因斯坦关于相对论的比喻 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：“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 士谈情说爱，那么，同样的时间你觉 得哪一个更长？”男青年说：“当然 坐在火炉上烤的时间觉得长久。”爱 因斯坦说：“这就是我的相对论内 容。”
人物：牛顿。 意义：经典力学体系完成了人类对自然界认识史 上第一次理论大综合，促进了理性思想与启蒙运 动的发展。
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科学与技 术的关系
科学线索
（意）伽利略：自由落体定律——标志着物理学的真正开端。 （英）牛顿：经典力学体系——标志着近代物理学的形成。 （德）普朗克的量子论、爱因斯坦的相对论——是物理学重大革命。 以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的理 论革命性的突破。 （英）达尔文：生物进化论——在科学界和思想界产生了巨大深远震动。
三、量子论的建立-----普郎克
背景： 微观粒子运动无法用经典力学解释。 诞生与发展：
标志人类对客观规律的认识深入到微观世界； 意义：
间接影响第三次科技革命。 量子力学是为描述远离我们的日常生活经验的抽象 原子世界而创立的，但它对日常生活的影响无比巨 大。没有量子力学就没有全球经济可言，因为作为 量子力学的产物的电子学革命将我们带入了计算机 时代。同时，光子学的革命也将我们带入信息时代。 量子物理的杰作改变了我们的世界。
伽利略（1564——1642）
自由落体定律 近代科学之父 （实验科学） 近代自然科学的形成
牛顿（1642——1727）
经典力学体系
普朗克（1858——1947）
——量子论
物理学革命
爱因斯坦（1879——1955）
——相对论
近 代 物 理 学 的 奠 基 人 和 革 命 者
近代物理学的发展过程
从经典力学发展到 量子论、相对论 （17世纪晚期） （19世纪末～20世纪初） 经典力学建立者
时间和空间的相对性
思考：相对论的提出，有怎样 的历史意义？
（1）相对论的提出，是对近代 物理学理论框架的重大突破；
（深刻揭露了空间和时间 的本质属性）
（2）相对论的提出，是人类思 想发展史中的一次根本性变革， 对整个自然科学和哲学都产生 了极其深远的影响。
相对论与量子理论共同构成了现代物理学 的基本理论框架。
经典力学奠基者 （17世纪初）
伽利略（意）
牛顿（英）
普朗克（德） 爱因斯坦（德）
1.(2015福建22）16、17世纪欧洲学者质疑、改变和放 弃了欧洲所继承知识中最神圣化的知识。科学革命的 思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的性质及其力量。 在这里，对宇宙的性质及其力量作出“革命”性描述 的理论是 A.进化论 B.万有引力定律 C.量子论 D.相对论 2.（2015江苏15）“科学革命引发了观念形态的革命： 宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之 手撩开一角，传统的权威受到撼动，人类第一次从对 自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能 力。”此处“科学革命”的代表人物是 A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．普朗克
技术线索
主要讲了近代以来的三次科技革命。
1、蒸汽时代（工业革命）：18世纪中期——19世纪中期
2、电气时代（第二次工业革命）：19世纪60、70年代——19世纪末20世纪初 3、信息时代（第三次科技革命）：20世纪40、50年代——至今
文艺复兴 科 技 历 程 科学勃兴
思想解放 进展辉煌
经典力学、相对论和 量子论、进化论
3.（2015，重庆10）1727年春，伏尔泰参加了牛顿的 葬礼，随后访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果 坠地的故事。该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界， 成为家喻户晓的科学佳话。这则材料可以用来说明 A．科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展 B．跨国文化交流促进了科学思想的传播 C．18世纪早期英国启蒙运动已接近尾声 D．18世纪早期法国思想自由度逊于英国
英国西敏寺的牛顿墓 墓志铭：Nature and Nature' law lay hid in night ; God 自然与自然的定律，都隐藏在 said,"Let Newton be," and 黑暗之中；上帝说"让牛顿来吧！ "于是，一切变为光明。 all was light。
质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗？ 19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：“19世纪已经将物理大厦全部 建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。” 19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了 原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内 部。大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常 的宏观物体的运动规律进行描述。 经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物体 为研究对象的，微观物体运动或进入光速运动时， 经典物理学的某些结内容？代表著作？地位？ （1）内容 ①运动三定律：惯性定律、 加速度定律 作用力和反作用力定律， ②万有引力定律 （2）代表著作： 1687年，《自然哲学的数学原理》
议一议：一、牛顿获得巨大成就的原因
1.个人因素：牛顿的勤奋、探索和创新精神
牛顿：“假如我有 2.前人的基础：伽利略、笛卡尔、开普勒 一点微小成就的话， 我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。 没有其它秘诀，唯 ——牛顿 3.社会环境（17世纪的经济、思想、政治） 有勤奋而已。”
转化生产
科技革命
三次科学技术革命
近代物理学的奠基人和革命者
课标要求 • 了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科 学理论发展中的历史地位。 • 知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
一、近代物理学的奠基人 是谁？为什么？（他有哪些贡献？）
伽利略：
贡献：
①运用观察、实验和推理的研究方法，
②创立自由落体定律，推翻了亚里士 多德的学说
4.为启蒙运动和唯物主义哲学奠定科学基础。 在瓦特研制蒸汽机之前的一个世纪里，正是欧洲
牛顿说：天体之所以会运动， 是因为上帝创造了万物以后， 也设定了各种自然规律， 比 如运动定律等等。上帝先把 它们一推，然后天体就按 “动者恒动”的定律一直运 动下去，事物都就按照自然 规律和概率顺其自然的发生。 上帝不再作任何事情。
否定？
继承和发展？
牛顿力学：宏观物体低速运动的客观规律， 狭义相对论：物体高速运动的客观规律， 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。
相对论的建立--爱因斯坦
广义相对论
1916年，发表《广义相对论基础》 理论建立时间：
①物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的， 原理：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 ②空间、时间不是独立的实在，它们是物质存在的 形式
四、相对论的建立--爱因斯坦
狭义相对论 理论建立标志：1905年《论动体的电动力学》
原理：
时间和空间都与物质的运动有关， 随着物质运动速度的变化而变化。 （E=mc2）
意义： 打破经典力学的绝对时空观；
为原子能的利用奠定了理论基础。
探究：狭义相对论与牛顿力学的关系：
相对论否定牛顿力学的绝对时空观， 但并非全盘否定牛顿力学
经典力学体系的历史地位
1.理论：完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合， 使科学摆脱了神学束缚向前发展，标志近代科学的形成。 2.实践：算出地球的平均密度和扁平率，解释了潮汐，预测 海王星的存在 3.为英国工业革命提供科学理论。
三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水 历史上一个科学鼎盛的时期。从 17世纪中期开始，近 为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看 （伏尔泰认为）牛顿以他对天地万物的寥 代科学在一批巨人的推动下产生。在这批科学巨人当 来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握 寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人 中排在最中心位置的是一位妇孺皆知的人，他就是牛 的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。 的理性的伟大，暴露了宗教非理性主义的 顿。许多历史学家认为，如果从近代科学的角度看， ——《大国崛起》解说词 正是牛顿开启了工业革命的大门。 荒谬。 —《大国崛起 •工业先声》 ——《世界文明史》
7.（2015浙江39） 材料一 在“光荣革命”到来之前，一个伟大的人发现了 解释自然现象的钥匙。……人们觉得，理性也能打开人类事务 之门。随后，洛克发表《政府论》，他指出：……当统治者滥 用权力，破坏而不是保护人民财产的时候，人民可以反抗甚至 推翻它。 ——据斯塔夫里阿诺斯《全球通史》等编写 （1）联系所学知识，写出材料一中“伟大的人”的名字及其 所发现“钥匙”的重要意义。
4.（2015四川卷11）1933年希特勒上台后，犹太科学 家爱因斯坦选择移居美国，放弃愿意为他提供避难所 的欧洲国家。悉知该消息时，法国物理学家保罗•朗 之万评价道：“这是一个重大事件，其重要程度就如 同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆一样。”在此，朗之万 A.谴责纳粹德国迫害犹太科学家 B.担心欧洲大陆的战争威胁日益临近 C.意识到世界科学中心即将转移 D.觉察到科学家全球流动为大势所趋
经济条件——资本主义进一步发展， 政治条件——英国资产阶级革命的进行，资本主义制度的建立 思想条件——文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的进行 阶级条件——新兴资产阶级在政治上经济上对自然科学的迫切需要
苹果是怎样落地的呢？
于是，牛顿去探 索研究，进行了 无数次的实验， 终于发现了万有 引力定律
专题七
近代以来科学技术 的辉煌
近代自然科学的产生
1、标志： 1543年哥白尼发表《天体运行论》
资本主义生产方式产生，新航路开辟 2、推动因素： 文艺复兴、宗教改革、 3、古代科学技术和近代科学技术的区别 古代 考察范围 研究方法 整体考察自然界 近代 分门别类