15课 近代科学技术革命

第二件，用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期
长期以来到，人们一直认为彗星是神秘的，根本不能 用科学来说明。牛顿说，既然彗星也是天体，就必然 遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682 年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年， 由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表 这个预言，当时他已49岁，却要预言53年以后的事， 岂非耸人听闻？可是1758年这颗彗星果然化——近代科学的发展
1、牛顿的经典物理学体系
经典力学的基本内容和显著特征
内容：万有引力定律和运动三大定律 特征：之一注重实验，之二数学化 (1687年) 经典力学的影响 ①对解释和预见物理现象有决定意义，是经典物 理学和天文学的基础，标志着人类科学时代的开 始。 ②牛顿力学和热学引发了第一次工业革命。 ③为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础。
（人文主义和理性精神解放了思想，推动近代科技 迅速发展。）
探究二:探寻科技之旅
破茧——近代科学的诞生
（从哥白尼到伽利略）
羽化——近代科学的发展
（牛顿的经典力学和达尔文的进化论）
飞升——近代科学的应用
（瓦特与蒸汽机和爱迪生与电的应用）
探究二:探寻科技之旅
进程 科学家 国家 波兰 主要成果 日心说
自由落体定律
牛顿的经典力学
剑桥 大学 牛顿 数学 桥
数学桥又称牛顿桥，是位于剑桥大学内的一座木桥。相 传，这座桥是牛顿运用数学和力学原理设计建造的，整座桥 上没有使用一根钉子，堪称是个奇迹。后来，好奇的学生把 它拆下来，想看个究竟。谁知拆下容易，恢复难！无论他们 用什么方法，就是恢复不了原样，连校方也无能为力，最后， 不得不用钉子固定，才重新将木桥架起来。
“发明大王”
一、破茧——近代科学的诞生
1、哥白尼的天文学革命 (1)贡献——提出太阳中心说(日心说)
材料一 哥白尼在1543年出版的《天体运行 论》一书中的序言中写到“在漫长的岁月里， 我曾经迟疑不决”。 ——哥白尼 材料二 哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书（虽然是胆 怯地，而且可说是只在临终时）来向自然事物方面的教会权 威挑战，从此自然科学便开始从神学中解放出来……科学的 发展从此便大踏步前进。 ——恩格斯
追寻之路的延伸 ──进化论来到中国
严复翻译《天演论》，把达尔文的生 物进化论引用到中国社会领域中来。阐 述中国如果不甘沦亡，就必须奋发图强。
陈独秀在新文化运动中提出了“民主” 与“科学”两大口号，而“科学”主要 就是指传播达尔文的进化论思想。
严复（1853—1921）
陈独秀（1880—1942）
知识归纳升华
“追求科学，需要有特殊的勇敢。”
——伽利略
木 星 和 它 的 伽 利 略 卫 星
1610年，伽利略用望远镜发 现有4颗卫星围绕着木星转。 这一发现震动了整个欧洲和 全球科学界。 伽利略是第一位利用望远镜 观察天体的人。目前人类发 现的16颗木星卫星中，有４ 颗叫“伽利略卫星”。
他又发现太阳上有黑子，月球上有山脉， 为哥白尼的地球绕着太阳公转的“日心说” 找到了有力证据。宗教法庭把他软禁在家， 不准外出。８年多后，伽利略临死前仍不屈 服，坚定地说：“地球确实在围着太阳转！” 他的努力没有白费，越来越多的人开始探索 星空和科学！
①材料一中哥白尼“迟疑不决”的原因是什么？ ②哥白尼著作在当时产生了什么影响？ （2）影响：改变了人类对宇宙的认识，从根本上动 摇了宗教神学的理论基础。标志着近代科学的开端。 （3）地位：近代天文学的奠基人
一、破茧——近代科学的诞生
2、伽利略——开创近代实验科学 人物故事：
他在1632年出版了《关于托勒密和哥白 尼两大世界体系对话》 。此书实际上为哥 白尼辩护，并多处对教皇和主教隐含嘲讽。 “近代科 这引起了罗马教廷的震惊和愤怒。于是年 学之父” 过七旬而又体弱多病的他被教廷多次严刑 威胁审讯 ，并被迫跪在冰冷的石板地上， 伽利略 在教廷已写好的“悔过书”上签字 ，被判 处终身监禁 。
能力升华
他的墓志铭上写着这样的话他以超乎 寻常人的智力，用他所发明的数学方式， 第一个证明了“行星的运动和图像，彗星 的轨道和大海的潮汐……”。此人可能是 A．哥白尼 B．牛顿 C．达尔文 D．普朗克
古人认为生命是怎样起源的？
盘 古 开 天 地
世 界 之 说 ——
西方之说——神创
中国之说 ——神创 女 娲 造 人
地位
破茧
产生 羽化
哥白尼
近代天文学的奠基人
“近代科学之父”
伽利略 意大利 证明“日心说”正确 实验事实，严密逻辑
牛顿
英国
万有引力定律， 人类科学时代的开始 经典力学
发展
飞升
达尔文 英国 瓦特
生物进化论 改良蒸汽机
生物学领域掀起一 场划时代革命 蒸汽机成为改造世 界的动力机械
英国 美国
应用 爱迪生
科技发明
追寻中的艰辛──“达尔文被丑化”
追寻中的喜悦──科学之路的伙伴赫胥黎
赫胥黎发展生物进化论
博物学家赫胥黎把《物种起 源》一书比作黑暗中照亮人们 前进的闪电。他以进化论为武 器，大胆地提出“人类是和猿 类由同一个祖先分支而来”。 这是人类起源认识史上一个 新的里程碑。 赫 胥 黎
我是达尔文的斗犬，我准备接受火刑，如果必要！…我 正磨利我的牙爪，以备来保卫这一高贵的著作！
探究一:探究科技之源
15世纪以后,近代科学技术迅猛发展的原因
思维启迪： 任何科学技术的发展是社会需要的产物，同时也建立 在科学技术自身发展的基础上，再加上一些外力的推动。
材料二：经过中世纪的漫长黑夜自然科学逐渐复兴。资 本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大 量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学 实验条件。
（3）以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说 明科学技术进步对社会发展的作用。
科技之旅
探究一:探究科技之源 探究二:探寻科技之旅 探究三:领略科技之魂
探究一:探究科技之源
15世纪以后,近代科学技术迅猛发展的原因
思维启迪： 任何科学技术的发展是社会需要的产物，同时也建立 在科学技术自身发展的基础上，再加上一些外力的推动。
材料一：14世纪以后，手工工场发展迅速 ，生产 中的技术改造与机器的逐步采用，向人们提出很 多新的问题，需要自然科学予以解决，以促进生 产力的更大发展。同时新兴资产阶级要求掌握政 原因一： 治权力，他需要把自然科学作为反对宗教统治争 新兴资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切 取思想自由的理论武器。 需要。
①牛顿的主要贡献是什么？
数学——微积分 力学——万有引力定律和运动三大定律
②为什么说牛顿力学的创立标志着科学时代的开始？
历史上证实牛顿 力学的三件事
第一件，用牛顿力学算 出地球的形状象只桔子。
古希腊的亚里士多德认为地 球是个正球体，两千年来人 们对此深信不疑。牛顿却根 据他的力学，说地球是个扁 球体，象只大桔子。此言一 出，学界哗然。地球那么大， 牛顿又从不出远门，他凭什 么说地球有点扁？可是法国 科学家经过三次实地测量， 终于证实了牛顿的看法。用 力学能算出地球的形状，真 是个奇迹。
伽利略开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体 系的近代科学，他是近代科学之父。
（2）影响：为牛顿经典力学的创立奠定了基础
1、牛顿的经典物理学体系
二、羽化——近代科学的发展
牛顿是一位伟大的科学家。数学界，他总结出了微积分；在物理界， 他总结出了万有引力定律以及经典力学的三大定律；在光学方面， 他最早发现了白光的组成，指出了色散的本质。 1727年3月20日，伟大的牛顿逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教 堂，在他的墓碑上镌刻着： 让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在！ 2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人” 的民意调查，牛顿被认为比爱因斯坦更具影响力。牛顿为人类建立 起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门，标志着科学时代的 开始。 思考：
这座堪称世界建筑史奇迹的斜 塔，不仅以它“斜而不倒”闻 名天下，还因为1590年，意 大利的伟大科学家伽俐略，曾 在斜塔的顶层做过自由落体运 动的实验，让两个重量相差10 倍的铁球，同时从塔顶落下， 结果，两球同时着地，因而， 雄辩地一举推翻了束缚人们思 想近2000年的希腊著名学者 亚里士多德关于重量不同的物 体，其下落的速度也不相同的 “物体下落速度与重量成正比” 的理论。伽俐略开创了实验物 理的新时代，被人们称为“近 代科学之父”，伽俐略用来做 实验的斜塔因而更加遐迩闻名。
原因二： 自然科学自身发展的结果。
探究一:探究科技之源
16世纪以后,近代科学技术迅猛发展的原因
思维启迪： 任何科学技术的发展是社会需要的产物，同时也建立 在科学技术自身发展的基础上，再加上一些外力的推动。
材料三：文艺复兴、宗教改革运动从思想上解放人和人 性，人的自我意识觉醒，形成了人文主义的思想潮流， 把人从宗教神学的桎梏下解放出来，激发了人对宇宙、 自然和人自身的研究。地理大发现以实践证实了地圆学 原因三： 说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础。 文艺复兴、地理大发现和宗教改革的推动。
第三件：
用牛顿力学算出了一颗 未知行星的位置
1781年天王星被 发现，科学家用牛 顿力学计算它的轨 道，可是计算结果 总是同观测纪录不 大相符。经反复核 算，观测无误。那 问题是否出现在牛 顿力学上面？
科学家大胆猜想计算结果之所以不理想，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。1848年9月23日，柏林天文台台长用望远镜对 准那个位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。
知识小卡片
近代科学始于仰望星空，文艺复兴时期的哥白尼，思想直承古 希腊，眼光还在天空；直到伽利略才把数学从天空中拉回到地面 上；最后是牛顿，对天上地上的自然现象做了第一次大综合。至 此，数学从理想世界回归到了现实世界。而达尔文让人从天上的 世界回归到地上。