自然科学的革命 (2)精品文稿.ppt

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1、自然科学的革命第1页，本讲稿共25页近代自然科学发展的原因 欧洲文艺复兴运动冲破封建统治和基督教神学的束缚，人们开始用科学实验和科学方法来认识世界；资本主义生产的发展迫切需要科学和技术（17世纪始）。第2页，本讲稿共25页艾萨克牛顿Isaac Newton1642.12.251727.3.31英格兰物理、数学、天文学家查尔斯罗伯特达尔文Charles Robert Darwin1809.2.121882.4.19英国博物学家 进化论奠基人阿尔伯特爱因斯坦Albert Einstein1879.3.141955.4.18德裔美国 现代物理学奠基人近 代 自 然 科 学 家前 期后期第3页，本讲稿

2、共25页近代自然科学的奠基者牛顿和达尔文第4页，本讲稿共25页牛顿艾萨克牛顿Isaac Newton1642.12.251727.3.31英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家牛顿故居牛顿出生于英格兰林肯郡沃尔索浦一自耕农家庭。他是一个早产儿，出生时仅三磅（1磅0.4536千克）。1661年进入剑桥大学三一学院学习，1665年6月因伦敦暴发鼠疫离校返乡居住两年。三大成就（微积分、万有引力、光学分析）的思想均是在这时孕育成形的。牛顿还在代数和数论、计算方法、逼近论、概率论等方面有创造性的成就和贡献。近代自然科学的奠基者第5页，本讲稿共25页著名物理学家牛顿发明的第一架反射望远镜1668年，牛

3、顿制成了第一架反射望远镜样机。1671年，牛顿把经过改进的反射望远镜献给皇家学会，牛顿名声大震，并被选为皇家学会会员。反射望远镜，效果远优于伽利略设计的折射望远镜。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。第6页，本讲稿共25页距离地球数百万光年的星系根据牛顿的原理研制的高级望远镜，使天文学家能比以前更远地观察到宇宙深处。第7页，本讲稿共25页牛顿曾痴迷于三棱镜的特性。他在剑桥大学三一学院的研究室内进行了一次又一次的实验。他拉上窗帘，使房间变暗，以便更容易观察三棱镜的效果。作为一个大学生，他对于光的特性的了解已经超过了前人。牛顿在做光学实验牛顿用过的仪器第8页，本讲稿共25页1687

4、年牛顿出版力学经典著作自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理研究成果：研究成果：把天体万物的运动，都用把天体万物的运动，都用运动三定律运动三定律（誉为是经典物（誉为是经典物理学的基础）和万有引力定律予以说明，建立了经典力学的基本体系。理学的基础）和万有引力定律予以说明，建立了经典力学的基本体系。影响：影响：为近代为近代自然科学的发展奠定了基础。自然科学的发展奠定了基础。牛顿的牛顿的自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理，实现了物理学史上的第一次，实现了物理学史上的第一次大飞跃。大飞跃。1.惯性定律2.加速度的比例定律3.作用反作用定律第9页，本讲稿共25页“神舟五号”飞船发射国产

5、“歼十”飞机起飞喷气式飞机和运载火箭的飞行都是遵循牛顿的第三定律：一种力把燃气从飞行器引擎的末尾推出去，同时一种相等的反作用力推动飞行器前进。第10页，本讲稿共25页m1m2FFdF=Gm1m2/d2牛顿万有引力定律图解物体间引力的大小取决于物体的质量和它们之间的距离。这可以用上述方程式表示，其中G代表引力系数，m1和m2代表两个物体的质量，d代表它们之间的距离。即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G值约为6.6710-11，单位Nm2/kg2。为英国科学家卡文迪许通过扭秤实验测得。第11页，本讲稿共25页剑桥大学王后学院牛顿数学桥数学桥又称牛顿桥，是位于王后学院

6、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。第12页，本讲稿共25页达尔文19世纪英国杰出的生物学家、物种起源和发展学说的创始者、生物进化论的奠基人。找到生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先。他在科学上完成了一个伟大的革命，结束了生物学领域中唯心主义、形而上学的统治时期，对近代生物科学产生了巨大而深远的影响。查尔斯罗伯特达尔文Charles Robert Darwin1

7、809.2.121882.4.19英国博物学家 进化论的奠基人物种起源封面近代生物科学的奠基者第13页，本讲稿共25页1825年，达尔文进入爱丁堡大学学习医学。大学毕业后，1831年12月27日，自费随英国皇家考察船“小猎犬号”（贝格尔号）进行科学考察。在太平洋的加拉巴哥斯群岛，达尔文发现26种陆栖鸟类中有25种是岛上特有的，有一个是新种；15种海栖鱼类全部是新种；185种显花植物中，新种多达100种。经过长达5年（1836年10月2日）的科学考察，达尔文坚信任何物种都是由另一个物种进化演变而来的。为其日后提出进化论奠定了坚实的基础。第14页，本讲稿共25页达尔文所著物种起源（全名为依据自然选

8、择或在生存斗争中适者生存的物种起源）于1859年问世。是生物学发展史上的一次革命，具有划时代的意义。该著作批判了创造论的错误，阐明了进化论的思想。明确提出生物是不断进化而来的观点，指出“自然选择，适者生存”是生物进化的基本规律。彻底推翻了各种唯心的神造论和物种不变论。第15页，本讲稿共25页当时讽刺达尔文的漫画艾萨克牛顿查尔斯罗伯特达尔文牛顿把上帝从无生命现象的研究领域驱逐出去进化论把上帝从有生命现象的研究领域驱逐出去第16页，本讲稿共25页相对论的创立者爱因斯坦第17页，本讲稿共25页阿尔伯特爱因斯坦Albert Einstein1879.3.141955.4.18德裔美国 现代物理学奠基人

9、爱因斯坦和妹妹Maja青年时期的爱因斯坦思考中的晚年爱因斯坦出生于德国乌尔姆市班霍夫街135号。父赫尔曼爱因斯坦，母波林科克，均为犹太人。1900年毕业于苏黎世工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后被迫移居美国，1940年入美国国籍。现代物理学的开创者和奠基人。第18页，本讲稿共25页1905年发表狭义相对论的爱因斯坦狭义相对论狭义相对论（Special Relativity）是主要由爱因斯坦创立的时空理论，是对牛顿时空观的改造。提示了时间与空间的统一性和相对性，建立了新的时空观。这一理论揭示了物体的质量和能揭示了物体的质量和能量在一定条件下可

10、以互相转换的规律，量在一定条件下可以互相转换的规律，论证了物质的运动和时间、空间的密切论证了物质的运动和时间、空间的密切关系。关系。第19页，本讲稿共25页长崎上空的蘑菇云爱因斯坦向电视观众介绍核武器危害相对论的提出，为原子能相对论的提出，为原子能技术的开发提供了理论依据，技术的开发提供了理论依据，同时，也是时空观念的伟大革同时，也是时空观念的伟大革命，对现代自然科学的发展产命，对现代自然科学的发展产生了极为深远的影响。生了极为深远的影响。第20页，本讲稿共25页拉小提琴的爱因斯坦（左）爱因斯坦是一位优秀的小提琴手。他从小就学习小提琴，古典音乐一直是他生活中的一大伴侣。曾在位于纽约第七大道88

11、1号卡内基大厅（Carnegie Hall）举办数次音乐会，目的是为一个人道组织募款，这是他赞助的无数人道组织中的一个。图为爱因斯坦与人合奏室内乐。第21页，本讲稿共25页近代自然科学的终结者和现代自然科学的开创者第22页，本讲稿共25页学习与探究第23页，本讲稿共25页学习测评1.万有引力定律的发现者是（）。A.达尔文 B.牛顿 C.爱因斯坦 D.哥白尼.近代自然科学的奠基人是（）。A.达尔文 B.牛顿 C.爱因斯坦 D.达芬奇3.沉重打击宗教神权统治基础的理论是（）。A.万有引力定律 B.牛顿运动三定律 C.生物进化论 D.相对论4.为原子弹的发明提供理论基础的是（）。A.万有引力定律 B

12、.牛顿运动三定律 C.生物进化论 D.相对论5.爱因斯坦的相对论与牛顿力学的关系是（）。A.完全继承 B.完全否定 C.既否定又继承 D.没有关系6.请说出本课提到的几位科学家的名字、代表作和他们的主要成就。BBCDC加深人们对时空和物质运动的认识，对现代自然科学的发展产生了极为深远的影响。推翻各种唯心的神创论和物种不变论，具有划时代的意义。建立经典力学基本体系，为近代自然科学的发展奠定基础。社会影响社会影响创立相对论/德裔美国爱因斯坦爱因斯坦提出生物进化论物种起源英国达尔文达尔文发现万有引力定律自然哲学的数学原理英国牛顿牛顿主要成就主要成就代代 表表 作作国别国别科学家科学家第24页，本讲稿共25页结束第25页，本讲稿共25页