近代以来科学技术的辉煌 课件

课件40张PPT。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、西门子等）现代信息技术与信息时代现代物理学理论的发展专题七 近代以来科学技术的辉煌探究：他们分别是什么人？有什么贡献？近代物理学的奠基人和革命者经典力学体系的创立和发展量子理论的诞生
(从普朗克到爱因斯坦) 相对论的建立
（爱因斯坦）现代物理学理论的发展近代物理学的奠基人和革命者经典力学的奠基者:伽利略
(自由落体定律）经典力学的建立者:牛顿
（运动三定律和万有引力定律）知识结构经典力学体系经典力学的建立者——牛顿 牛顿力学体系及数学、天文学方面的研究成果记载在他的科学巨著《自然哲学的数学原理》中。牛顿的成就与前人研究成果的关系? “巨人肩上的思索”
牛顿曾谦逊地说：“如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。” 　　　　近代科学在否定中发展，在继承中发展，在综合中发展。　　　　　　　　　前人基础（伽利略、笛卡尔、开普勒）；注重实验。牛顿成功的条件：关系：经典力学体系的历史地位 理论的综合：牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、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。
经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。 实践的验证：根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律，人们还发现了海王星、冥王星。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？法国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正确，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，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。 海王星和冥王星的发现哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿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。53年以后的1758年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美丽的贝壳”？ “我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。”
——牛顿临终遗言？学习思考 (万有引力定律；微积分；运动三大定律：惯性定律、加速度定律、作用和反作用定律。) 质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗？ 19世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理学家表示：“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。” 高速运动的微观粒子发生的现象，是经典力学无法解释的！ 相对论的建立--爱因斯坦1905年《论动体的电动力学》
时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。
广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。 提出:
内容：
基础：
狭义相对论: 1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，创立了狭义相对论。相对性原理
光速不变原理 时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。探究传统绝对时空观认为时空会随物体速度变化而变化；空间结构和性质取决于物质的分布
牛顿力学相对论力学（包含牛顿力学）
宏观世界
低速运动微观世界
高速运动提出: 1916年内容： 广义相对论: 物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。
广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。内容：
意义：B.促进了全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。A. 是对近代物理学理论框架的重大突破，揭示了空间、时间的可变性，也说明时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。C.与量子理论共同构成了现代物理学的基本理论框架。相对论的建立--爱因斯坦了解达尔文、赫胥黎及其进化论观点，了解科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。 追寻生命的起源追寻生命的起源达尔文创立生物进化论学说 拉马克的生物进化观 达尔文的生物进化观 赫胥黎发展生物进化论 1859年11月24日清晨，雾霭中，伦敦几家书店的门口人声鼎沸，人们争先恐后地排队购买刚出版的新书——《物种起源》。初版1250本书在发行的当天就被销售一空。……书中的观点震撼了世界，动摇了禁锢人们思想许多个世纪的神创论。
——引自《科学简史》
《物种起源》一书什么观点震撼了世界，引起这么多人的购买热情？ 思考物竞天择 适者生存标志：1859年 达尔文《物种起源》出版物种是不断进化，是不断从低级向高级发展；
同源；变异;
物竞天择，适者生存，自然选择。问题一：进化论诞生的标志是什么？主要观点有哪些？观点: 请以达尔文进化论来解释长颈鹿的进化的原因？颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了它们有颈长和颈短的差异它们都要吃树叶而树叶不够吃长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）（生存斗争）（遗传变异）（物竞天择，
适者生存）学以致用赫胥黎我是达尔文的斗犬，
为了自然选择的原理，
我准备接受火刑，
如果必要的话！……
我正磨利我的牙爪，
以备来保卫这一高贵的著作
——《物种起源》破谜底 明真相: 科学——进化论问题二：赫胥黎又是如何捍卫和发展进化论?赫胥黎1863年发表《人类在自然界中的位置》，通过比较解剖学的研究，论证人猿同祖论。《天演论》敲响了祖国危亡的警钟：……中国变法救亡不仅合理、可能，而且刻不容缓！标志着生物进化论的诞生。
影响中国近代社会的经典译作。
对人类发展进程产生广泛影响的巨著。
我读了各种各样的书，其中有达尔文的《自然选择》一书。它为我们的观点提供了自然史的基础。 ——恩格斯
达尔文推翻了那种把动物植物物种看作彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上，确立了物种的变异性和承续性。 ——列宁进化论引起轩然大波
问题三：结合材料及所学知识，谈谈生物进化论思想有何影响？
思路点拨：生物界、思想界、中国……把发展变化思想引入生物界，第一次把生物学放在科学基础上,开创生物学新时代。挑战了封建神学，否定了神创说，促进了人类认识的飞跃；奠定马克思主义自然史基础。震动近代中国思想界，成为改造社会的利器。“进化论”与新文化运动陈独秀
（1880—1942）新文化运动的前期,主要是传播西方的民主与科学，即宣传资产阶级自由平等学说和达尔文的进化论物理学生物学：经典
力学量子论：
相对论：进化论现代：近代以来科学技术的辉煌近代：奠基：
建立：伽利略[意]普朗克[德]
爱因斯坦[德]拉马克[法]
达尔文[英]提出：确立：发展：牛顿[英]赫胥黎[英]本课时知识结构万能原动机与“蒸汽机时代”（瓦特）“科“”技”结合与电力的广泛应用与“电气时代”（法拉第、西门子等）现代信息技术与信息时代向“距离”挑战
人类文明的引擎■“万能的原动机”■　1785年，瓦特制成了改良的蒸汽机，
人类社会由此进入“蒸汽时代”1、瓦特改良蒸汽机的过程：
　　18世纪中期，瓦特改进蒸汽机
　　　　——使蒸汽机成为“万能的原动机”
（效率显著、可用于一切动力机械“原动机”）（一）蒸汽动力与“蒸汽时代”蒸汽机是人类继发明用火之后，在驯服自然力方面所取
得的最大成果。有了蒸汽机的动力，工厂不必再建在水
流湍急的地方。大规模生产不仅成为可能，而且成为必、
要。纺织业、采矿业和冶金业在蒸汽机的带动下迅猛发
展，机器制造业也繁荣起来。工厂大量出现，使原来恬
静的田园生活被打破，跨入一个新时代——蒸汽机时代。蒸汽机车斯蒂芬孙汽船富尔敦（二）蒸汽机的意义（为什么说蒸汽机是工业革命中最伟大的发明？）
　1）解决了工业发展的动力问题；
自然力（人力、畜力、水力、风力）　
蒸汽
　2）改变了工业格局的分布；
　　近水建厂　　交通发达、资源丰富
　3）出现了发明和使用机器的热潮；
　4）促进了交通运输业的发展。
　　　蒸汽轮船、蒸汽机车使人类进入“蒸汽时代”（三）“蒸汽机对社会发展的影响” 这是19世纪英国一个欣欣向荣的新兴工业城市，它曾经是宁静的农村，但蒸汽机和工厂的出现，使它变得浓烟蔽日，臭水横流。 庞大的机器一刻不停地转，这位工人弯着腰，以固定的方式用扳手拧紧螺母。他实际上变成了一个零件，失去了自己的思维。虽然创造的财富增加了，工人们却失去了手工业时代曾经有过的自由。 出生在英国一个铁匠的贫困
家庭，只上过两年小学，14岁当
装订书籍的学徒。在七年的学徒
期间，利用订书的空闲时间，如
饥似渴、废寝忘食地阅读了许多
自然科学的书籍。后来，他毛遂
自荐，在22岁时当了大化学家戴
维的实验助手。1831年，法拉第
经过7年反复试验，发现电磁感应
现象 研究电磁感应现象的实验示意图法拉第■“科“”技”结合的典范■1、法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制提供理论基础。
2、电气技术的应用。
例如：德国工程师西门子制成发电机。比利时人格拉姆制成了直流电动机。美国人爱迪生创建第一个发电站。英国伦敦首批用上电灯的马路3、电气技术的应用对社会发展的作用
电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景。随后，电灯、电话、电车、电报等，不断涌现出来，人们对电的需求量越来越大。第二次工业革命从19世纪下半叶开始，到20世纪初基本完成。由于电力的广泛应用，使世界跨入“电气时代”。 电气技术的广泛应用，使城市的面貌发生了巨大的变化。电灯使城市的夜晚亮如白昼，电车为城市居民提供更加方便的出行服务，电梯使摩天大楼越建越高。电还走进了千家万户，电话使相隔千里如同近在咫尺，电冰箱、洗衣机、电熨斗、吸尘器的使用大大减轻了繁重的家务劳动，电影和电视丰富了人们的业余生活。
　——人教版普通高中课程标准实验教科书《历史》必修31.电脑与网络技术发明和发展
（1）电子计算机的研制：
　　1946年，美国研制出第一台电子计算机。至今，经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个发展阶段，第五代新型计算机正在研制之中。
（2）电子计算机技术的应用：
　　电子计算机不仅为自动化和控制论的建立奠定了基础，而且被广泛应用到各个领域，如数据处理、设计实验、自动控制、经营管理、信息传播、情报检索、通讯联络、教学科研等方面。■改变世界的网络■　　电子计算机与通信技术相结合的互联网技术的发展，给世界带来了翻天覆地的变化。
　　“秀才不出屋，能知天下事。”
　　“信息高速公路”
　　互联网使地球村成为真正的现实2.现代信息技术对人类社会的影响阅读材料： 材料1 网络的出现，使人们可以通过电子邮件在最短的时间内传递信息，或点开视窗与对方面对面交流。另外，我们还可以在网上购物，看电视，听音乐，获取世界各地的新闻，搜索各种资料。网络几乎“无所不能”…
材料2 网络的弊端是我们不容忽视的重大问题。网上信息良莠不齐，青少年尤其容易受到有害信息的影响。例如，原本品学兼优的张某，因沉迷网络，偷走家中的2000元出走。之后，由于涉嫌抢劫杀人而被捕。2003年6月，北京一家网吧发生火灾，夺走了25位年轻人的生命。近年来，因沉迷于网络而犯罪或自杀的青少年不计其数。根据材料 ，谈谈你对网络的认识。积极：增进了人们的交往；推动了知识经济的产生与发展；更加便利地、广泛地获取知识；促进了传统产业的更新改造；使人类进入信息时代……
消极：导致信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等；各国之间围绕互联网的竞争造成世界更加动荡不安；虚拟社会对人们生活和学习工作特别是对青少年产生消极影响。
物理学生物学：经典
力学量子论：
相对论：进化论现代：近代以来科学技术的辉煌近代：奠基：
建立：伽利略[意]普朗克[德]
爱因斯坦[德]拉马克[法]
达尔文[英]提出：确立：发展：三次
科技
革命“蒸汽时代”：“电气时代”“信息时代”（电子计算机、互联网）巴本[法]、瓦特[英]格拉姆、
[比]西门子、
[德]理论基础：法拉第[英]科学家：爱迪生
[美]牛顿[英]赫胥黎[英]纽可门[英]、