物理学与生物学的重大成就精品文稿.ppt

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1、物理学与生物学的重大成就第1页，本讲稿共13页经典力学奠基者经典力学奠基者（1717世纪初）世纪初）经典力学建立者经典力学建立者（1717世纪晚期）世纪晚期）从经典力学发展到从经典力学发展到相对论、量子论相对论、量子论（1919世纪末世纪末2020世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）爱因斯坦（德）普朗克（德）爱因斯坦（德）普朗克（德）一、近代物理学的发展过程一、近代物理学的发展过程第2页，本讲稿共13页一、近代物理学的发展过程一、近代物理学的发展过程一经典力学一经典力学1 1背景：（背景：（1 1）工场手工业时期经济的发展。（）工场手工业时期经济的发展。（2 2）文艺复

2、兴（）文艺复兴（3 3）伽利略等发现的自由落体定律）伽利略等发现的自由落体定律2 2建立建立 （1 1）标志：）标志：16871687年，牛顿出版了自然哲学的数学原理一书；（年，牛顿出版了自然哲学的数学原理一书；（2 2）内容：物体运动三大定律和万有引力定律；（）内容：物体运动三大定律和万有引力定律；（3 3）特征：）特征：以以实验为基础；实验为基础；以数学为表达形式。以数学为表达形式。3 3地位及作用：是人类对自然规律进行第一次理论性概括和总结；是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善地位及作用：是人类对自然规律进行第一次理论性概括和总结；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。

3、牛顿力学体系是自然科学的第一次理论性大总结，是整个物理学和天文学的基础，是近代科学的核心理论体系。牛顿力学体系是自然科学的第一次理论性大总结，是整个物理学和天文学的基础，是近代科学形成的标志。形成的标志。二相对论的创立二相对论的创立1 1背景：（背景：（1 1）经典力学面临挑战。（）经典力学面临挑战。（2 2）爱因斯坦的多年研究。）爱因斯坦的多年研究。2 2内容：内容：狭义：狭义：质量会随物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随物体运动速度的变化而变化。质量会随物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随物体运动速度的变化而变化。广义：广义：空间和时间的性质不仅取决于物体运动的情况，也取决于物质本

4、身的分布状态。空间和时间的性质不仅取决于物体运动的情况，也取决于物质本身的分布状态。3 3意义：（意义：（1 1）是物理学的一次重大革命，否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时间和空间的本质属性。）是物理学的一次重大革命，否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时间和空间的本质属性。（2 2）发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动了物理学发展。）发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动了物理学发展。三量子论的诞生与发展三量子论的诞生与发展1.1.背景：（背景：（1 1）电子和放射线的发现，人们对物质的认识深入到原子内部。（）电子和放射线的发现，人们对物质的认识深入到原子内部。（2 2）微

5、观的粒子运动不能用）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。经典力学的理论来说明。2 2诞生（诞生（1 1）19001900年，普朗克提出量子假说。（年，普朗克提出量子假说。（2 2）内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位）内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子实现。量子实现。3 3发展（发展（1 1）爱因斯坦用量子论解释了光电效应。（）爱因斯坦用量子论解释了光电效应。（2 2）玻尔提出有关原子的量子理论。（）玻尔提出有关原子的量子理论。（3 3）2020世纪世纪3030年代，年代，量子力学建立起来。量子力学建立起来。4 4意义：（意义：（1 1）使人类对微观世界的认识取得革

6、命性进步。（）使人类对微观世界的认识取得革命性进步。（2 2）与相对论一起构成现代物理学的基础。（）与相对论一起构成现代物理学的基础。（3 3）弥补了经）弥补了经典力学的不足。（典力学的不足。（4 4）开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。）开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。第3页，本讲稿共13页一经典力学一经典力学1 1背景背景：（：（1 1）经济基础是工场手工业时期经济的发展。（）经济基础是工场手工业时期经济的发展。（2 2）文艺复兴解放了人们的思想。（）文艺复兴解放了人们的思想。（2 2）伽利）伽利略等发现的自由落体定律为牛顿力学体系奠定了基础。略等发现的自由

7、落体定律为牛顿力学体系奠定了基础。2 2建立建立 （1 1）标志：）标志：16871687年，牛顿出版了自然哲学的数学原理一书；（年，牛顿出版了自然哲学的数学原理一书；（2 2）内容：物体运动三大定）内容：物体运动三大定律和万有引力定律；（律和万有引力定律；（3 3）特征：）特征：以实验为基础；以实验为基础；以数学为表达形式。以数学为表达形式。3 3地位及作用地位及作用：是人类对自然规律进行第一次理论性概括和总结；是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善：是人类对自然规律进行第一次理论性概括和总结；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。牛顿力学在科学史上作用表现在它把天上和地上的

8、运动统一起来，把万有引力定律和运动三的核心理论体系。牛顿力学在科学史上作用表现在它把天上和地上的运动统一起来，把万有引力定律和运动三大定律视为宇宙间一切力学运动的普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类对自然界认识大定律视为宇宙间一切力学运动的普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类对自然界认识的第一次综合。牛顿力学体系是自然科学的第一次理论性大总结，是整个物理学和天文学的基础，是近代科学的第一次综合。牛顿力学体系是自然科学的第一次理论性大总结，是整个物理学和天文学的基础，是近代科学形成的标志。形成的标志。二相对论的创立二相对论的创立1 1背景背景：（：（1 1）经

9、典力学面临挑战。（）经典力学面临挑战。（2 2）爱因斯坦的多年研究。）爱因斯坦的多年研究。2 2内容内容：（1 1）狭义）狭义：质量会随物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随物体运动速度的变化而变：质量会随物体运动速度增大而增加，空间和时间也会随物体运动速度的变化而变化。化。（2 2）广义：）广义：空间和时间的性质不仅取决于物体运动的情况，也取决于物质本身的分布状态。空间和时间的性质不仅取决于物体运动的情况，也取决于物质本身的分布状态。3 3意义意义：（：（1 1）是物理学的一次重大革命，否定了经典力学的绝对时空观，揭示了时间和空间的本质属性。）是物理学的一次重大革命，否定了经典力学的绝对时

10、空观，揭示了时间和空间的本质属性。（2 2）发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动了物理学发展。）发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动了物理学发展。三量子论的诞生与发展三量子论的诞生与发展1.1.背景背景：（：（1 1）电子和放射线的发现，人们对物质的认识深入到原子内部。（）电子和放射线的发现，人们对物质的认识深入到原子内部。（2 2）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。）微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。2 2诞生诞生（1 1）19001900年，普朗克提出量子假说。（年，普朗克提出量子假说。（2 2）内容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子实现。）内

11、容：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子实现。3 3发展发展（1 1）爱因斯坦用量子论解释了光电效应。（）爱因斯坦用量子论解释了光电效应。（2 2）玻尔提出有关原子的量子理论。（）玻尔提出有关原子的量子理论。（3 3）2020世纪世纪3030年代，年代，量子力学建立起来。量子力学建立起来。4 4意义意义：（：（1 1）使人类对微观世界的认识取得革命性进步。（）使人类对微观世界的认识取得革命性进步。（2 2）与相对论一起构成现代物理学的基础。）与相对论一起构成现代物理学的基础。（3 3）弥补了经典力学的不足。（）弥补了经典力学的不足。（4 4）开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方

12、式。）开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。第4页，本讲稿共13页二、生物进化论二、生物进化论1 1背景：背景：文文艺艺复复兴兴,宗教改革和启蒙运宗教改革和启蒙运动动的洗礼的洗礼.资产阶级资产阶级革命和工革命和工业业革命革命对对科学技科学技术进术进步的推步的推动动.前人研究成果前人研究成果为为达达尔尔文正式提出文正式提出进进化化论论打下基打下基础础.2 2诞诞生：生：18591859年，物种起源一年，物种起源一书书的的发发表。表。3内容：内容：生物经历了由低级到高级、由简单到复杂的发生物经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。展过程。自然选择、物竞天择，适者生存自然选择、物竞天

13、择，适者生存4意义：意义：对思想界：是对封建神学创世说的有力挑战，直对思想界：是对封建神学创世说的有力挑战，直刺神创说的要害，是对上帝造人说的颠覆。刺神创说的要害，是对上帝造人说的颠覆。对科学界：把发对科学界：把发展变化思想引入生物界展变化思想引入生物界,开创了生物科学发展的新时代开创了生物科学发展的新时代.为马为马克思主义理论提供了自然史基础克思主义理论提供了自然史基础.对中国思想界：曾被对中国思想界：曾被19世世纪末中国先进的知识分子作为救亡图存的思想武器。纪末中国先进的知识分子作为救亡图存的思想武器。第5页，本讲稿共13页新兴的资产阶级在经济和政治的对科学的迫切要求。近新兴的资产阶级在经

14、济和政治的对科学的迫切要求。近代自然科学是资本主义发展的产物，手工工场、大机器生产追代自然科学是资本主义发展的产物，手工工场、大机器生产追求最高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的任务求最高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的任务和要求，这是推动自然科学创立与发展的前提。和要求，这是推动自然科学创立与发展的前提。文艺复兴、宗教改革、启蒙运动，解放了人们的思想，文艺复兴、宗教改革、启蒙运动，解放了人们的思想，为近代科学的产生奠定了思想基础。欧洲先进国家进行保护为近代科学的产生奠定了思想基础。欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，科学发展的政策，自然科学自身的发展自然科学自身的发展1

15、、西方近代自然科学兴起的原因、西方近代自然科学兴起的原因第6页，本讲稿共13页2 2、近代以来自然科学发展历程的启示、近代以来自然科学发展历程的启示近代自然科学的发展经历了长期的、曲折发展的过近代自然科学的发展经历了长期的、曲折发展的过程，是科学家们勤劳和智慧的结晶。程，是科学家们勤劳和智慧的结晶。近代自然科学是在资本主义创造的物质文明的基础之近代自然科学是在资本主义创造的物质文明的基础之上发展起来的，社会经济的需要是科学发展的主要动力，上发展起来的，社会经济的需要是科学发展的主要动力，自然科学的研究打破了宗教神学对人类思维的愚昧和束自然科学的研究打破了宗教神学对人类思维的愚昧和束缚，促进了社

16、会思想的发展和文明的进步。缚，促进了社会思想的发展和文明的进步。第7页，本讲稿共13页1、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2、（、（09年安徽文综）被西方教会势力指责为年安徽文综）被西方教会势力指责为“意在扰乱意在扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝对神的信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严复则，而中国启蒙思想家严复则认为认为“其彰人耳目，改易思理，甚于奈端（牛顿）氏之天其彰人耳目，改易思理，甚于奈端（牛顿）氏之天算格致算格致”的学说是（的学说是（）A日心说日心说

17、B进化论进化论C量子论量子论D相对论相对论DB第8页，本讲稿共13页3、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、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性的进步、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4、在、在19世纪的科学家中，其科学思想对于解放人们思想的作用，世纪的科学家中，其科学思想对于解放人们思想的作用，可以与哥白尼太阳

18、中心说媲美的是可以与哥白尼太阳中心说媲美的是A爱因斯坦的相对论爱因斯坦的相对论B牛顿的力学体系牛顿的力学体系C达尔文的进化论达尔文的进化论D普朗克的量子论普朗克的量子论CC第9页，本讲稿共13页5、达尔文生物进化论演说对科学发展的最重要意义达尔文生物进化论演说对科学发展的最重要意义A、是触犯教会禁令的典范、是触犯教会禁令的典范B、提示了自然界优胜劣汰的竞争法则、提示了自然界优胜劣汰的竞争法则C、完成了对生物学的一次伟大综合、完成了对生物学的一次伟大综合D、将、将“变化变化”“发展发展”等观念引入科学领域，使人类在思想上等观念引入科学领域，使人类在思想上发生了跃进。发生了跃进。D第10页，本讲稿

19、共13页6、进化论引起处于国家危亡时期的中国思想界的巨大震动，、进化论引起处于国家危亡时期的中国思想界的巨大震动，其传入中国其传入中国A、直接导致辛亥革命的发生、直接导致辛亥革命的发生B、促进维新变法运动的产生、促进维新变法运动的产生C、引起了中国生物学的革命、引起了中国生物学的革命D、使中国避免了亡国灭种之灾、使中国避免了亡国灭种之灾7、下列事件中给基督教神学以重创的有、下列事件中给基督教神学以重创的有文艺复兴文艺复兴宗教改革宗教改革启蒙运动启蒙运动生物进化论生物进化论A、B、C、D、BA第11页，本讲稿共13页成功的秘诀 一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一爱因斯坦厌烦了，便写了一个公式给他：个公式给他：Axyz爱因斯坦解释道：爱因斯坦解释道：“A代表成功，代表成功，x代表艰苦的劳动，代表艰苦的劳动，y代表正确的方法代表正确的方法”“z代表什么？代表什么？”青年迫不及待地问。青年迫不及待地问。“代代表少说废话。表少说废话。”爱因斯坦说爱因斯坦说第12页，本讲稿共13页己己所所不不欲欲，勿勿施施于于人人。孔孔子子第13页，本讲稿共13页