影响世界发展进程的科学巨人.ppt

影响世界进程的科学巨人 瓦特 爱迪生 牛顿 爱因斯坦 近代科学体系的奠基人 牛顿 剑桥大学校园 一、早期科学发明和创造 1、童年时代： 2、中学时代： 四轮车、风车、日晷仪 除发明创造外，开始进行科学研究与实验 ？ 3、大学毕业后： 1）发现了三大定律与万有引力定律,创立了经典力学体系 . 2）用反射望远镜考察行星运动分析潮汐现象，预言地球 不是正球体 3）在数学上提出二项式定理以及微积分的初步算法 4）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证明日光由七色 光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理,得出光的微 粒说 ？ 发现万有引力定律 牛顿在总结前人和自己的大量研究成果的基础上， 经过反复思考与实验后得出 结论：宇宙间一切物体 之间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力 ，就是万有引力 牛顿说 “我之所以能比别人看得远些 ，是因为我站在巨人们的肩上。” 牛顿在发现万有引力定律的过程中， 有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？有什么意 义？ 哥白尼、开普勒 、伽利略 该定律后来成为天文学 上的基础定律，推动了 人们对天体运动研究 三、创建牛顿力学即经典力学 1、标志： 2、内容： 3、地位： 自然哲学中的数学原理 他在书中确定了解决万有引力问题的物体 运动三大定律，阐明万有引力的概念并把它应用到天文 学中。他在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等 问题。 经典力学理论在以后的二百多年间，居 于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和量子力 学的建立才打破了这种绝对权威。 海王星 冥王星 （小图像为空间原始图像，大图像为经过计 算机处理的冥王星表面） 另外，牛顿力学理论能够预见新的物理现象，并 能以天文观测或试验论证其正确性，如： 20世纪的科学伟人爱因斯坦 一、成长历程 阿尔伯特爱因斯坦（1879 1955） 1879年出生于德国小镇 乌尔姆的一个犹太人家庭。1895 年到瑞士，1896年考人瑞士苏黎 世联邦工业大学师范系理论物理 专业学习，1900年毕业。1902 1909年在瑞士伯尔尼专利局任 技术员，创立狭义相对论。加入 瑞士国籍。1913年任柏林大学教 授。1915年创立广义相对论。 1933年10月迁居美国，1940年加 入美国国籍， 1955年逝世于美国 普林斯顿。 1、童年时代： 小时候的爱因斯坦你能看出天才小时候的爱因斯坦你能看出天才 的影子吗的影子吗? ? 小时候不愿和其他 孩子在一起玩耍， 总喜欢一个人玩， 并且老是陷在沉思 之中，如痴如呆。 2、中小学时代： 在整个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”。 1896年，爱因斯坦正式成为 一个无国籍的人，并考进了 联邦工业大学。大学期间， 爱因斯坦迷上了物理学. 3、大学时代 二、主要贡献 （1）光量子假说： 1905年 （2）狭义相对论（1905年提出） （ 3）广义相对论（1915年提出） （4）质能公式 （5）关注和平 （1）光量子假说： 1905年 爱因斯坦利用量子论成功地解 释了光电效应出现的现象及光 的本质，进一步推动了量子论 的发展。 1921年因光电效应研究获诺贝 尔物理学奖。 （2）狭义相对论（1905年提出） 狭义相对论认为时间不是绝对的。爱因斯坦 指出，随着物体（观察者所见到的）线性运动速 度的加快，时间会变慢。使用同步原子钟已证实 了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上， 而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机 上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍 微快一点。 爱因斯坦1905年提出的相对论，后来称作狭义相对 论，以光速永不改变、相对性原则来推论，得到“时间 ”会因速度快慢而改变的结论。 相对论的例子：一卷录音 带，如果在地面上播放需要一 个小时；在快速飞行的宇宙飞 船里播放，宇宙飞船里的人测 定也是一个小时。但是由地面 上的人员，来测定在宇宙飞船 中播放的时间呢？根据牛顿的 理论，因为时间是绝对的，所 以也是一小时；但是爱因斯坦 的理论则认为应该是一个多小 时，因为时间是相对的，在不 同速度下测量时间，长度是不 一样的。 什么是狭义相对论？ （ 3）广义相对论（1915年提出） 1915年，爱因斯坦发表了他的广义相对论 。他解释了引力作用和加速度作用没有差别的原 因。他还解释了引力和时空弯曲的联系，利用数 学，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。 （4）关注和平 一战时，坚决地表明了自己的 反战态度 反对法西斯灭绝犹太人的暴行 建议发展原子弹 科学改变世界 探究：结合课文内容，谈谈你对“科学改 变世界”这句话的认识。 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。 科学改变世界 1、牛顿提出的物体机械运动定律不包括 A、万有引力定律 B、惯性定律 C、加速度定律 D、作用与反作用定律 2、17世纪牛顿力学体系产生原因有 生产的迅速发展对基础理论提出了迫切要求 伽 俐略等人的研究已有坚实的基础 牛顿个人的伟大天才 和所做出的巨大努力 同时代众多著名科学家协同一致 的通力合作 A、B、 C、D、 跟踪训练 3、实现了物理学史上第一次飞跃的是 A、电磁学理论的建立 B、进化论的出现 C、牛顿力学的建立 D、日心说的提出 4、科学巨著自然哲学的数学原理的作者是 A、牛顿 B、达尔文 C、莱布尼茨 D、哥白尼 5、下列关于牛顿的评述不正确的是 A、牛顿被誉为“近代科学开创者” B、牛顿的三大成就是万有引力定律、微积分学和对光 的分析 C、牛顿的力学是经典物理学和天文学的基础，也是现 代工程力学和技术的理论基础 D、牛顿的热学和力学引发了以英国工业革命为起点的 第二次技术革命 6、近代科学体系形成的标志是 A、 牛顿的力学体系B、微积分的发明 C、伽俐略开创了近代试验科学 D、开普勒发现了三大定律 7、为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定坚实基础是 A、发现了代数二项式定理 B、发明了微积分 C、发现了三大定律D、发现了万有引力 8、17世纪对人类解释与预见物理学现象具有决定 性意义理论的是 A、微积分B、代数二项式定理 C、牛顿力学体系 D、发现了万有引力 9、第一次证明牛顿力学和万有引力正确 的最成功的范例是 A、海王星的发现 B、冥王星的发现 C、木星的发现 D、火星的发现 10、牛顿最辉煌的成就是 A、经典力学体系 B、万有引力 C、微积分 D、三大定律 传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己 制造了一架磨坊的模型，他将老鼠绑在一架有轮 子的踏车上，然后在轮子的前面放上一粒玉米， 刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃 玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动。 作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往 往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就 走进了大学餐厅。 有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了 小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。 他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通 条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。 牛顿也因此终生未娶。 哥白尼经过长年的观察和计算完成了 天体运行论,论述了日心说. 开普勒定律对行星绕太阳运动做了一个 基本完整、正确的描述，解释. 伽利略确立了正确的“自由落体定律” ，对运动基本概念，包