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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。 为什么15世纪下半叶以后西方的科学技术取得了辉煌的成就? * 两者关系 研究方法 研究对象 近代科学技术 古代科学技术 近代科学技术的产生 分门别类 整体考察 科学实验,科学理论 直观感受,哲学思辨 两相分离 密切结合 1、时间:15世纪下半叶 2、原因: (1)经济上:西欧封建社会内部逐渐产生了资本主义的生产方式。 (2)思想上:文艺复兴使人从长期的基督教神学的束缚中解放出来。 3、古代和近代科学技术的区别 专题七:近代以来科学技术的辉煌 本专题总体知识结构 科学 革命 技术 革命 物理学 领域 生物学 领域 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(从普朗克到爱因斯坦) 相对论的建立(爱因斯坦) 进化论理论(达尔文与赫胥黎) 万能原动机与“蒸汽机时代”(瓦特) 电力的广泛应用与“电气时代”(法拉第、西门子、爱迪生等) 现代信息技术与信息时代 现代物理学理论的发展 一、近代物理学的奠基人和革命者 探究:他们分别是什么人?有什么贡献? 伽利略(1564——1642) 牛顿(1642——1727) 普朗克(1858——1947) 爱因斯坦(1879——1955) 物理学革命 经典力学体系→近代科学的形成 ——相对论 ——量子论 近代科学之父→实验科学 近现代物理学的奠基人和革命者 二、经典力学体系的创立和发展 1、经典力学的奠基者——伽利略(意大利、17世纪) 一、近现代物理学的发展过程 经典力学奠基者(17世纪初) 经典力学建立者(17世纪晚期) 从经典力学发展到相对论、量子论(19世纪末~20世纪初) 伽利略(意) 牛顿(英) 爱因斯坦(德) 普朗克(德) 2、经典力学的建立者——牛顿(英国、17世纪末) 三、现代物理学理论的发展 1、量子理论的诞生和发展——普郎克(德国、1900年) 2、相对论的建立——爱因斯坦(德国、20世纪初) 背景: 受文艺复兴、宗教改革影响,科学逐渐从神学的桎梏中解放出来; 资本主义发展提供了物质基础;科学家勇于探索的精神。 1、经典力学的奠基者——伽利略(意大利) (1)伽利略的成果 A、物理方面: B、天文学方面: (2)伽利略的贡献 突出成果——创立自由落体定律 制造天文望远镜、证明哥白尼“日心说”的正确性 A、他的发现和他开始的科学研究方法,标志着物理学的真正开端. B、为经典力学的创立奠定了基础 C、开创了近代科学,被誉为“近代科学之父”。 实验,计算 亚里士多德: 力学观: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。 伽利略: 通过观察、实验和推理,得出结论: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。 突出成就:创立自由落体定律 1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验,从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。 1609年,伽利略创制了天文望远镜。 他观测到月球表面凹凸不平,并绘制了第一幅月面图。 伽利略的折射式望远镜 伽利略的手稿 牛顿出生于英国的林肯郡,1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院,获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长,他还担任过英国议会议员,授予爵士称号。1727年,他病逝,被安葬于威斯敏斯特教堂,这是一种极高的荣誉。 惯性定律 加速度定律 作用和反作用定律 物理运动三大定律 万有引力定律 (1)经典力学体系 2、经典力学的建立者——牛顿 1687《自然哲学的数学原理》 ——无论从科学史还是整个人类的文明史来看这都是一本划时代的巨著。 伽利略自由落体定律 笛卡尔等人碰撞运动 开普勒等人天体力学及微积分计算工具 2、经典力学的建立者——牛顿(英国) (2)牛顿经典力学体系的历史地位 牛顿( 1642—1727) ①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第一次理论大综合。 ②标志近代科学的形成。 ③具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义 A、准确算出了地球的平均密度和扁平率; B、正确地解释了潮汐的成因; C、发现了海王星; 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。
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