二 影响世界发展进程的科学巨人 课件（49张PPT）

课件49张PPT。放学记一个急刹车，大头儿子 整个人不禁往前冲了过去大头儿子走进了电梯，按下了上10楼的按钮厕所的地板有些湿 大头儿子不小心摔到了你能用你的所学帮大头儿子解开这三个困惑吗？惯性定律加速度定律作用力与反作用力踩了刹车车子不是停住了吗？ 我也一直坐着没动啊？人突然感觉变重了？我的重量压在地板上， 为什么我会觉得疼？英国诗人波普曾经这样写道：
自然界和自然规律，
隐藏在黑暗中，
上帝说：
让牛顿出生吧！
于是，一切都变得光明。近代科学之父
牛顿
Isaac Newton.
(1642~1727)牛顿的主要科学成就提出二项式定理和微积分的新计算方法1、反射望远镜2、提出光的 “微粒说” 发现白光是由不同颜色的光组成，奠定光谱学原理 与“波动说”共同构成光的两大基本理论创立物体运动三定律和万有引力定律解释潮汐现象、地球圆扁形状形成经典力学理论体系，万有引力定律成为天文学上的基础定律第一架反射望远镜1686年，撰写《自然哲学的数学原理》1687年问世万有引力定律⑴牛顿三大定律和万有引力定律形成了完整的近代力学体系；
⑵把地面上物体的运动和太阳系内行星的运动统一在相同的物理定律之中，从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合，为近代天文学奠定了基础；
⑶牛顿力学体系的建立标志着近代科学体系形成。牛顿科学成就的意义牛顿他有很牛的家庭背景吗？
牛顿怎么能取得这么多这么牛的成就呢？出生：
早产、营养不足、
体弱多病；家庭：
父亲在出生前病逝， 3岁母亲改嫁，由外 祖母抚养长大，家境一贫如洗；个性：
孤僻、内向、害羞小学：
成绩一般，
常受同学嘲笑、欺负聪明人之所以不会成功，是由于他们缺乏坚韧的毅力。你若想获得知识，你该下苦功；你若想获得食物，你该下苦功；你若想得到快乐，你也该下苦功。因为辛苦是获得一切的定律。牛顿名言一 成功第一要素：刻苦 勤奋 好学 材料一 在中学学习期间，他常常到小镇的山顶观察风车，然后根据风车的原理，做成了一架用小老鼠的爬动来带动的风车。材料二 在他生活的时代，英国皇家学会仍倡导以观察来验证科学概念的方法，而牛顿则将实验作为得出科学概念的主要途径，牛顿是第一个充分使用这种方法的人。成功要素之二：善于观察思考的学习习惯成功要素之三：科学的研究方法生有其志牛人趣闻 牛顿连做梦想的都是宇宙、世界，忙碌的思考使他往往顾不上发现领带未结，鞋带未系好，马裤未扣好的就走进大学的餐厅。
尽管如此，牛顿毕竟也曾是个年轻人。有一次，“青春迫不及待的激情”，催使他向一位年轻姑娘求婚。他轻轻地握着她的手，含情脉脉地看着这位美人。正在这紧要关头，他的心思忽地溜到另一个世界：头脑中只剩下无穷量的二项式定理。他像做梦似的，下意识地抓住情人的一个手指，把它当成是通烟斗的通条，硬往烟斗里塞。姑娘痛得大叫一声，他才清醒过来。面对吃惊的姑娘，他连忙像只绵羊似的柔声道歉：“啊，亲爱的，饶恕我吧！我知道，我是不行了。看来，我是该打一辈子光棍！”　　姑娘饶恕了牛顿，却无法理解他，爱情成了泡影。此后那种“青春的热情”再也没有涌现。牛顿终生未娶。 对科学家而言，牛顿家乡的那棵苹果树，也许是世间最神圣的树了。 可是对牛顿而言，又是哪些因素催生他这个优质苹果长成参天大树呢？我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。牛顿名言二 前人的研究成果为牛顿的研究提供条件1、请你举出这些巨人的名字笛卡尔、伽利略、哥白尼、开普勒、……2、从中你分析是什么因素催生牛顿的伟大成果生逢其人 巴罗(1630—1677年)
三一学院院长和剑桥大学副校长 ，
当时顶尖的数学家和科学家，
剑桥大学首任“卢卡斯教授”
(剑桥大学的首席教授,同时期只有一人可享受此待遇)
但他在39岁时就主动退休了。
因为他要将席位让给当时只有28岁的牛顿，以给牛顿更大的发展空间。前辈（老师）无私的爱才之心善于思考与观察的学习习惯；
虚心好学的学习态度；
严肃的科学态度；
科学的研究方法；
勤奋的探索精神；
善于吸收前人的研究成果；
　　……牛顿成功的原因主观条件①西欧思想解放运动提供思想基础；
②英国资产阶级革命的洗礼；
③前人的研究成果为牛顿提供很好的条件；
④社会经济的发展为理论研究提供物质基础又对理论发展提出迫切要求。客观条件晚年的困惑　　晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了“神是第一推动力”的谬论。他说：“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他。”
　　40岁以后，他把兴趣逐渐转向政治、化学（贱金属变成黄金）、神学问题，写了近200万言的著作，毫无价值。　　牛顿是英国物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家，是经典力学建立者，是近代科学之父；
　　他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现；
　　牛顿是17世纪科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。（a+b）0=1
（a+b）1=a+b
（a+b）2=a2+2ab+b2
（a+b）3=a3+3a2b+3ab2+b3历史证明： 中国并不缺乏牛顿式的人才！探究：试比较分析相同时期近代科技在中国和欧洲出现不同结局的原因。中国自给自足的小农经济的分散性和狭隘性；
欧洲资本主义的产生发展。 明清政府实行“重农抑商”和“闭关锁国”政策，阻碍资本主义萌芽的成长，也阻碍了和工商业有关的科技的发展；
欧洲先进国家推行重商主义并实行保护科学发展的政策。明清统治者实行文化专制主义；
西方文艺复兴、宗教改革、启蒙运动，解放了人们的思想。中国是日趋腐朽的封建制度， 欧洲向资产阶级代议制过渡。 ⑴经济基础不同：⑵政治制度的差异：⑶政治政策不同：⑷思想条件不同：照片里的他故事里的他　　四岁多还不会说话，家里人担心他是个低能儿。
　　行为迟钝，他说话所用的时间比起别的孩子要多得多。照片里的他　　中小学时代常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉、想入非非”。中学毕业前夕，校方甚至断言他未来将“一事无成”，勒令他退了学。16岁那年，他以同等学历报考大学，尽管物理、数学成绩很好，但由于需要死记硬背的科目考砸了锅，只得名落孙山。故事里的他照片里的他故事里的他　　大学里老师都不大看得起他，不愿意把他留下来做助教；他几次去请求，人家也不要他；甚至于有几次他几乎要失业了。几次在中学里面求职，最后在专利局里面找到一个职位。他每个星期要在专利局工作大概40多个小时。20世纪的科学伟人爱因斯坦　　现代物理学是相对于什么而言的？
　　现代物理学的两大支柱是什么？分别是由谁提出的？提示：
　　相对于牛顿的经典物理学（力学）而言的；
　　量子论和相对论是现代物理学的两大支柱；
　　两大理论的提出者分别是德国理论物理学家普朗克和美籍德国科学家爱因斯坦。爱因斯坦和量子理论的创始人普朗克 　　2005年是爱因斯坦逝世50周年，同时也是他提出狭义相对论100周年。100年前，年仅26岁的毛头小伙爱因斯坦，以他卓越的思考力、非凡的洞察力，提出了狭义相对论，传统经典物理学由此彻底改变。这一种颠覆是多么激动人心，为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合国大会将2005年确定为“国际物理年”，这是联合国首次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。爱因斯坦，这位在许多国度千年人物（1001—2000年）评选中都居榜首的俊杰，绝不仅仅是因为在物理学上的成就。他既是伟大的科学家、现代物理学的开创者和奠基人，更是杰出的思想家，他是一幅视野开阔的思想宽银幕。⑴狭义相对论①创立1905年爱因斯坦发表《　　　　　　　　 》，创立了狭义相对论②内容：时间和空间都与物质运动有关时间和空间随着物质运动速度的变化而变化③影响：打破了牛顿经典力学的绝对时空观继承和发展了牛顿力学奠定了利用原子能的理论基础论动体的电动力学 如果一个人以光的速度运动，他将看到一幅什么样的世界景象呢？ 质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大 ，时间停止为零。 (2)广义相对论①提出：1916年②内容：③意义：第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想A.物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯的。
B.空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。
C.空间弯曲的程度体现为引力场强度。爱因斯坦相对论的意义：
是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。
这种全新的时空观、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。

与量子理论共同构成了现代物理学的基本理论框架。广义相对论爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲，在物体具有很大的相对质量（例如一颗恒星）时，这种弯曲可使从
它旁边经过的任何其它事物，即使是光线，改变路径。（1）（2）（3）（4）？双生子宇航难题“相对论”妙解：
　　有一次，群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住宅，要他用“最简单的话”解释清楚他的“相对论”。当时，据说全世界只有几个高明的科学家看得懂他关于“相对论”的著作。爱因斯坦走出住宅，对大家说：“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5分钟！反过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边，只过了5分钟，但你却像坐了一个小时。——唔，这就是相对论！”
时间与永恒：
　　有一次，一个美国女记者走访爱因斯坦，问道：“依您看，时间和永恒有什么区别呢？” 爱因斯坦答道：“亲爱的女士，如果我有时间给您解释它们之间的区别的话，那么，当你明白的时候，永恒就消失了！” 电脑显示器
　　在短促的瞬间，电子显像在显示屏上——这正好符合爱因斯坦的狭义相对论。
　　发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图像，使你无法工作，当然，精彩的电脑游戏也玩不起来了。精准的激光
　　当你到超市购物，你手里的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的激光理论，只有激光才能准确读出条形码中的编码。 数码相机
　　假期你和家人轻松郊游。当你打开数码相机，准备摄下家人温馨的笑容时，要先感谢爱因斯坦。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走，这同样利用了光电效应。控制X射线的能量
　　你长了一个肿瘤，幸亏是良性的，但因长在胸腺上，手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治疗前，需要估计X射线可能对你细胞造成的伤害，根据就是爱因斯坦的E=mc2（即能量=质量乘光速平方）。
　　据此理论人们造出原子弹、氢弹的同时，也治好了你的胸腺瘤。 爱因斯坦
一、20世纪最伟大的科学家
二、坚定的和平捍卫者
　　希望科学造福于人类
公开发表反战宣言，反对一战
推动美国研制原子弹
对美国对日使用原子弹强烈不满
二战为反对核战争和美国国内法西斯主义而 不懈斗争　　　　“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义。”
　　“一个人的真正价值，首先取决于他在什么程度和在什么意义上从自我解放出来。”
　　爱因斯坦一心希望科学造福于人类，但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏。因此，他认为战争与和平的问题是当代的首要问题，除科研成果之外，他一生中发表得最多的也是这方面的言论。　　1939年8月2日，爱因斯坦出于对人类命运的极大关注，写信给罗斯福总统，建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹。
　　1945年8月，美国先后在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。
　　他痛心地说：“早知如此，我宁可当个修表匠！”。从这件事中，我们能得到什么启发？我们应如何对待科学的发展？ 　　科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。　　我不知道第三次世界大战用什么武器，但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头打仗了。
——爱因斯坦爱因斯坦
一、20世纪最伟大的科学家
二、坚定的和平捍卫者
三、伟大而平凡的人
　　⒈爱因斯坦是不爱钱财的人。
　　当爱因斯坦来到普林斯顿大学高等科学研究所工作时，校方给了他年薪16000美元的待遇，他却说：“这么多钱？是否可以给我少一点？给我3000美元就够了。”
　　据说，他曾把一张1500美元的支票夹在书里当书签用，结果把书弄丢了。
　　有人请他在无线电台讲话，他拒绝了，说自己不爱出风头。
　　还有人出了1000美元，请他讲一分钟话，他也拒绝了，说自己不需要钱。爱因斯坦
一、20世纪最伟大的科学家
二、坚定的和平捍卫者
三、伟大而平凡的人
　　⒈爱因斯坦是不爱钱财的人。
　　⒉爱因斯坦是很节俭的人。
　　⒊爱因斯坦有才但不冷漠，他为人善良、纯朴，对任何人都十分谦逊。
　　⒋爱因斯坦是个幽默和富有情趣的人。
　　⒌爱因斯坦是很珍惜时间的人，他不喜欢参加社交活动与宴会，曾讽刺地说：“这是把时间喂给动物园。”
　　⒍爱因斯坦是质朴的、务实的、不谋虚荣的人。爱因斯坦的逝世与葬礼：
　　1955年4月18日爱因斯坦病逝于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼：
　　我们全都获益不浅，
　　全世界都感谢他的教诲；
　　那专属他个人的东西，
　　早已传遍广大人群。
　　他像行将陨灭的彗星，
　　光华四射，
　　把无限的光芒同他的光芒永相连结。　　问题探究：在爱因斯坦一生的活动中，事业上的巨大成就、政治上的正义感与人格上的伟大三方面之间有何内在的联系？　　不是彼此孤立的，而是有着内在的联系。
　　爱因斯坦在科研方面的辉煌成就得益于他为人类进步事业做贡献的愿望；
　　得益于他对人生和世界的深刻体察；
　　得益于他谦逊朴实的伟大人格。
　　同时，他在科学研究方面的巨大成就，使他在推动人类文明和进步事业方面、在呼吁世界和平等方面具有更大的影响力和号召力，从而使他的人格更加丰满、更加伟大！科学改变世界
一．科学发展永无止境
从牛顿到爱因斯坦，实现了物理学上的飞跃，这让人类在认识自然的道路上前进了一大步。同时，这也很好地说明了科学无止境！
二．科技的双重性
科学的双重性问题——科学技术是一把双刃剑，它既可以是造福人类的力量，也可以是毁灭人类的力量。今天科学技术的威力不得不让我们关注科技的利用问题和科学技术的伦理道德问题。合理利用科技已成为人类社会发展的必要条件。 三.科技与人们生活的关系：
①人类生活的面貌，人们的衣食住行都在发生革命性变化。
②世界各国在政治方面发生了巨大的适应性变化。政治的现代化涉及权威的合理化、权力结构的分离和公民政治参与程度的加深与扩大。
③新技术革命使经济活动进—步国际化。
④科技发展促进第三产业的迅速发展和工业内部结构的变化与调整。
⑤新技术革命促进了许多新兴工业的飞速发展，电子、核能、化工、航空航天、生物工程和电子计算机等新兴工业发展迅猛。
⑥科学技术的发展要求有更多的人能掌握科学技术，这种需求推动了文化教育的普及，使人的文化素质和心理素质都发生了巨大变化。 通过本专题的学习，你从这些科学家们的身上感受到了怎样的共同品质？你感触最大的是什么？1、挑战权威的创新精神：
如李四光两次否定“洋神话”，而牛顿之前许多科学家如胡克、哈雷、惠更斯等人的科学研究已经很接近万有引力规律，但是，他们由于囿于传统观念，离真正的科学发现仍隔着一层关键的“窗户纸”，牛顿则在“巨人的肩上”大胆创新，做出了辉煌的科学发现，爱因斯坦则大胆否定了牛顿的绝对时空观念，创立了相对论。2、正确的科研方法：
①独立思考是科学创见的首要条件，是科学思维的必备品质。
②重视实践调查，考察（李四光），归纳总结（牛顿），理论分析（爱因斯坦），科学实验以及实践调查，科学实践与理论研究相结合，是科学家基本的方法。
③坚持不懈勤奋探索。
3、淡泊名利的人生态度，科学的价值观。杰出科学家无一例外的生活简朴，看轻物质享受，淡泊名利，有自知之明，对自身价值有正确的认识，有关注国家民族、全人类生存，兴衰的强烈责任感，以工作为快乐，以成功为享受，如爱因斯坦的快乐主张就很有代表性。
4、艰苦奋斗的精神。牛顿则终身未婚，把生命完全献给了人类的科学事业。
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