(共21张PPT)
第二节 探索之路
第一章 打开物理世界的大门
我从事科学研究的动机,来自一种想要了解自然奥秘的无法遏制的渴望,而不是别的什么目的。 ——爱因斯坦
在自然界当中……
三星堆出土文物
古文明中的科学思索……
甲骨文
甲骨文图
甲骨文“ 磬”
纳西族大多分布在云南省西北部,少数分布在四川、西藏,主要聚居地丽江,人口有28万。纳西族在古代创造了两种文字,一种是东巴象形文字,另一种是表音的音节文字哥巴文
纳西族东巴文
“晒干”
纳西族东巴象形文字
夹:含杠杆的原理
劈:包含着压强的物理知识
越:蕴涵了物体运动的知识
煮:蕴涵了水从液态变化到气态的物理知识
古人的宇宙模型之一
安徽凌家滩出土的雕刻玉版
距今约5000年的雕刻玉版,是中国古人天圆地方宇宙观的早期展现。在这种宇宙观的基础上逐渐产生了“司南”(指南针)。
英格兰石头阵
有研究认为其功能之一是古人用于观察天象的。
物理学的进步之阶……
尼古拉· 哥白尼(NicolausCopernicus,
1473~1543)是波兰伟大
的天文学家、太阳中心说的创始人、近代天文学的奠基人。
写出“自然科学的独立宣言”──《天体运行论》。否定了亚里士多德和托勒密主张的“地心说”。
哥 白 尼 的 发 现
一、地球是圆球体
证据是:越往北移动,北极星就升得越高;越往南移动,则越低。
二、地球由西向东自转,并且大气层随着地表运动
证据是:如果大气不随着地表运动,应该会有连续的风由东向西吹。太阳、月亮、和星星都是东升西落,表示地球由西向东自转。
三、地球不是宇宙的中心
太阳才是宇宙的中心,地球和行星都以圆形的轨道绕太阳运转,但是圆形的轨道不以太阳为圆心;因为观察行星在天空中移动的速率,并不是等速率的。
...
八、越在外侧的行星,绕太阳作公转的时间越长
“恒星周期”是指行星绕转太阳一周所需要的时间。恒星周期越长,行星离太阳越远;火星的周期687天、木星将近12年、土星大约30年,因此土星离太阳最远,木星次之,火星则是三者离太阳最近的行星。而地球的周期是 365天,显然比火星还靠近太阳。水星和金星永远无法完整地绕转天空一周,因为它们的圆轨道在地球轨道内绕太阳运转,周期分别是88天和 225天,可以知道水星最靠近太阳,金星远些但仍比地球近。由于水星与金星在地球轨道内运行,从地球观察会有盈亏现象,但因此现象无法用肉眼看见,而不能支持哥白尼的观点。
伽利略
经典力学和实验物理学的先驱
第一个用望远镜观察天空的人,
《关于托勒玫和哥白尼两大学说的对话》证明哥白尼的 “日心说”
《运动的法则》
斜塔实验,证实了下落快慢与物体的质量无关,是亚里士多德的落体理论第一次受到的挑战。
一六一零年,伽利略发现木星有环绕着它运转的行星。在九月,他就投入观察工作。这期间,他完成了一本名为<<星宿使者>>的书,记载伽利略在天文学方面的发現:他发现月亮的表面是凹凸不平的、木星有四颗行星、金星像月亮一样有盈亏的现象,和银河系拥有无数的星球。
伽利略的发现
牛顿
17世纪人类最伟大的科学家,是人类历史上屈指可数的几个科学巨匠之一,在物理学、数学、天文学方面的贡献都是划时代的。
一生的成就写在《自然哲学的数学原理》一书中,构建了经典物理学体系,建立了牛顿运动三大定律,万有引力,创立了微积分。
爱因斯坦的相对论
冲击了经典的时空观
20世纪杰出的物理学家爱因斯坦(A.EINSTEIN,1879-1955)认为:当物体的运动速度接近光速时,人们所熟悉的空间和时间等概念都会发生变化。普朗克(M.Planck,1858-1947)、玻尔(N.Bohr,1885-1962)等量子力学主要莫基人,发现微观世界的物理规律与宏观世界的物理规律有很大的差异。
由于爱因斯坦、玻尔等人的伟大贡献,物理学再次跨出具有划时代意义的一大步。
同学们,你还知道哪些科学探索?
说出来与大家分享。
学生拓展
连线
甲骨文“声” 太阳光使大地水分蒸发
安徽出土的雕玉板 声音是撞击产生的
东巴文“晒干” 天圆地方宇宙观
率先用天文望远镜观察太空,得到天体运行的相关数据,有力地支持“日心说”的科学家( )
A.哥白尼 B.伽利略
C.牛顿 D.爱因斯坦
巩固练习
连线
哥白尼 相对论
伽利略 运动三大定律,万有引力
牛顿 第一个用望远镜观察天空
爱因斯坦 日心说
经典物理学
量子力学
作业:预习下一节,回顾本节知识。