《科学技术发展史》课件

科学技术发展史2021/6/101科学技术发展史2021/6/101第一章科学技术是第一生产力一.科学的理解1.科学的目的在于认识客观世界,所以科学必然具有真理性,因为它发现并揭示了客观规律。2.科学活动是社会化、规模化、全球化、竞争和合作并存。3.科学一定是系统性的，科学是系统化的知识。4.科学显现出交叉性，各学科知识与方法具有相关性。6.不同门类的科学都是统一的,因为自然界本身就是统一整体。5.科学是不断发展的,因为它有无止境的前沿.7.科学它同时具有可用性,因为知识就是力量。2021/6/102第一章科学技术是第一生产力1.科学的目的在于认识客二.技术的理解1.技术具有功利性,它必然满足特定的功利需要.2.技术具有科学性,符合科学的原理,它不断要创新,要有创造性,是科学知识创造性的应用.3.技术具有系统性,或大或小是一个系统,或者是若干子系统的集成.4.技术具有社会性和经济性,符合社会的需求、法规、道德和文明,同时它具有经济性,经济上可行才有竞争力,否则这个技术是没用的.2021/6/103二.技术的理解1.技术具有功利性,它必然满足特定的功利需要.5.技术要具有生态性,就是要符合生态环境的要求6.技术要具有艺术性,符合文化和美学的要求.三.科学和技术的区别与联系1.基本任务不同.科学的任务是要有所发现,从而增加人类的知识、文化财富；技术的任务是要有所发明、实现发明,从而增加人类的物质财富并使人类生活得更好.2.要解决的问题不同.科学致力于回答对象“是什么”、“为什么”的问题,技术注重于处置“做什么”、“怎样做”的问题.2021/6/1045.技术要具有生态性,就是要符合生态环境的要求6.技术要具有3.研究过程和方法不同.科学主要关系到从个别到一般,从特殊到普遍,从经验到理论,主要采用抽象、概括、分析等方法来再现客体.技术主要采用综合的方法来构建客体.4.相关知识和领域不同.科学相对技术来说是比较单纯的,是最基础的理论.但技术课题涉及的范围比较广泛它要综合运用多门学科的知识.5.目标与结果不同.科学活动主要是从多样性到一元性,从模糊性到精确性.科学活动要从纷繁的现象去解释本质,从诸多的假说去确认真理.6.衡量标准不同.衡量科学的根本标准是真理性标准,即:看看科学认识是否真正反映了客观世界的客观规律.而对技术要评价优劣要看它是否对社会有益、是否带来经济效益.2021/6/1053.研究过程和方法不同.科学主要关系到从个别到一般,从4.相7.研究过程和劳动特点不同.科学研究的目标相对具有不确定性.而技术工作往往具有较强计划性.四.如何理解科学技术是第一生产力1.对科学技术认识的三次飞跃⑴弗兰西斯.培根(1561~1626)提出“知识就是力量”的著名论断,是人们对科学技术认识的一次飞跃.⑵马克斯提出“科学技术是生产力”的科学论断,是人们对科学技术认识的又一次飞跃.⑶邓小平提出“科学技术是第一生产力”的科学论断,是人们对科学技术认识的又一次新的飞跃.2021/6/1067.研究过程和劳动特点不同.科学研究的目标相对四.如何理解科2.深刻理解“科学技术是第一生产力”的含义⑴在现代生产力系统中,科学技术起着第一位的变革作用.⑵现代科学日益成为生产的先导⑶科技进步是推动国民经济增长的决定性因素五.现代科学技术的发展趋势1.科学技术的加速发展2.科学技术发展的综合化3.自然科学与社会科学的结合2021/6/1072.深刻理解“科学技术是第一生产力”的含义⑴在现代生产力系统六.“863计划”和“973计划”的提出及实施1.“863计划”的提出背景:本世纪80年代以来,高技术成为国与国之间,特别是大国之间的主要竞争手段.美国的“战略防御计划”即“星球大战计划”、欧洲的尤里卡计划、日本的科技振兴政策,均将发展高技术列为国家战略的重要组成部分.提出:1986年3月3日,面对许多国家纷纷制订发展高科技战略的形势,王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允等四位老科学家给中共中央写信,提出跟踪世界先进水平,发展我国高技术建议.3月5日,邓小平亲自批示:此事宜速决断,不可拖延.在邓小平的关心下,党中央国务院组织200多位专家编制了我国《高技术研究发展计划纲要》(即“863计划”),打响了我国科技领域的一场攻坚战.“863计划”于1986年3月由国务院正式批准实施.2021/6/108六.“863计划”和“973计划”的提出及实施1.“863计目标:“863计划”选择了生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能源技术和新材料等7个领域的17个主题作为我国高技术研究与开发的重点.希望通过15年的努力,达到下列目标:(书上18页)成果:截至1995年底,已鉴定成果1398项,其中获国家或部委奖659项,550项达到国际水平,获国家级奖73项,专利266项.农业:新种稻最高亩产纪录达730公斤,导入抗病基因的抗赤霉病小麦,亩产高达450公斤.我国棉花生产因棉铃虫危害损失严重,用基因工程技术培育成功的“抗虫棉”,领先世界水平.自动化控制:CIMS工程是以计算机集成为主要特征的全新的自动化控制技术,是信息时代工业革命的核心.我国无论在该工程的研究领域还是应用领域,目前均处于国际领先.2021/6/109目标:“863计划”选择了生物技术、航天技术、信息技术、激光航天技术:天地往返运输系统、大型运载火箭、空间站、空间技术及应用已获得87项研究成果,使我国具备了探索太空的能力.医药行业:这斯间,已进入市场的新型药物和疫苗就有7种,产生了巨大的经济效益和社会效益.17种生物制剂即将完成临床试验,还有50种在实验室研制.我国还用基因工程技术研制出了治疗乙肝的特效药----重组人基因工程干扰素信息技术:曙光系列计算机的研制成功,标志着我国在计算机技术的研制上有了重大进展.1992年研制成功了04交换机,到1995年,36%的市场已被国产交换机占领.海洋采矿:联合国已将夏威夷附近的30万平方公里的公海,划为我国海洋勘探区.并已研制出6000米水下机器人.2021/6/1010航天技术:天地往返运输系统、大型运载火箭、空间站、医药行业:2.973项目简介1997年,国家科技领导小组第三次会议决定,制定和实施《国家重点基础研究发展规划》(973计划).《规划》贯彻“统观全局,突出重点,有所为,有所不为”的原则,在现有基础研究工作部署的基础上,鼓励优秀科学家围绕国家战略目标,在对经济、社会发展有重大影响,以在世界占有一席之地的重点领域,瞄准科学前沿和重大科学问题,开展重点基础研究,遵循基础研究的特点和规律,与国家自然科学基金,其他科技计划和相关的基础研究工作互相联系,互为补充,体现国家目标,为解决下世纪我国经济和社会发展中重大问题提供有力的科学支撑,实施重大项目,对基地建设、人才培养、体制改革进行总体部署和优化,加强国际合作与交流.2021/6/10112.973项目简介1997年,国家科技领导小组第三次会议基础研究的主要内容以认识自然现象、揭示客观规律为主要目的的探索性基础研究,以解决国民经济和社会发展以及科学自身发展提出的重大科学问题为目的的定向性基础研究.对基本科学数据、资料和相关信息系统进行考察、采集、鉴定,并进行分析、综合探求基本规律的基础性工作.2021/6/1012基础研究的主要内容以认识自然现象、揭示客观规律为主要目的七.科学---技术---社会(STS)介绍:STS---ScienceTechnology&Society.它是一门新兴的综合性的交叉学科.它所研究的是科学、技术与社会之间的互动关系,以促进科技、经济与社会的可持继发展.其中:研究科技与社会关系的过程被称为“STS”研究.宣传普及“STS”研究成果的过程被称为“STS”教育.“STS”教育的目的.1.是理解科学与社会的关系,掌握科学、技术与社会有关问题和知识,提高学生对科技发展带来的社会问题的判断能力,树立科学、技术与社会协调发展的新型的价值观.2.使学生认识到科技对社会的正反面的影响,尤其是科技对环境的负面影响.3.能辩证地认识科学、技术与人类现实生活之间的关系.2021/6/1013七.科学---技术---社会(STS)介绍:STS---八.发达国家的科技发展及其走向美国:美国政府制定了优先发展科技,加强对科技发展的指导的新科技政策.新科技政策在注意基础科学研究的同时,更注意加速科技成果向生产力的转化.(p325)日本:日本从战后的废墟中重新崛起,实现了经济恢复和高速增长,现已成为举世公认的经济大国.1994年,日本政府重新制定了《科技政策大纲》,认为日本面向新世纪的科学技术综合政策应该是:充分利用和进一步加强日本已拥有的经济力量和技术实力,努力实现发展科技的三大目标:确保“人类同地球环境协调一至的共处”；“扩大知识库”；“建立可以安定生活的富裕社会”.根据三大目标,日本将特别重视加强基础性的、起主导作用的科学技术的研究开发.2021/6/1014八.发达国家的科技发展及其走向美国:美国政府制定了优先发展科英国:英国首相梅杰在1995年提出,英国经济的目标是在未来25年内,将该国的生活水准翻一番.要达到这个目标,英国经济必须以不断进步的知识和技术为基础而持续增长.为了应对这种新技术带来的挑战,近几年来,英国政府有关部门就该国未来发展战略发表了多份白皮书,其中最为引人注目的是1995年5月发表的《在合作中前进》.《在合作中前进》为英国15个重要科技－产业领域提出了未来10至20年技术预测与战略建议.这些科技—产业领域分别是:农业与自然资源和环境、化工、通讯、国防与空间、健康与生命科学、信息技术与电子、制造与生产经营、交通、能源、建筑、金融服务、食品饮料、休闲与学习、材料以及销售与分配等.2021/6/1015英国:英国首相梅杰在1995年提出,英国经济的目标是在为德国:到1995年,德国战后已有26名科学家获诺贝尔奖.如果以此作为衡量一国基础研究实力的标尺,德国无疑是世界上名列前茅的国家之一.德国人一向重视基础研究,德国政府曾明确提出,基础研究是提高“革新能力”的基础.科研人员以有所发现和发明为其对工作的最高奖赏,具有可贵的敬业精神.(328页)中国:科技发展的状况；信息时代面临什么样的挑战,怎样迎接挑战?（举例说明中国人有能力走在世界科技前列。）九.科技发展面临的问题举例2021/6/1016德国:到1995年,德国战后已有26名科学家获诺贝尔奖.如果分配、地下水污染、肥料污染等.人类健康和疾病:传染和非传染病、紧张、噪声、饮食和营养、锻炼.科技发展到今天,仍然还有很多问题没有解决,甚至人类的生存都将面临着危机.比如,空气质量和大气:酸雨、二氧化碳、臭氧层衰竭、地球变暖---海平面上升、病毒的威胁、水资源:废物处理、河口(港湾)合理开发利用、供应、2021/6/1017分配、地下水污染、肥料污染等.人类健康和疾病:传染和科技发展2021/6/10182021/6/1018水污染2021/6/1019水污染2021/6/10192021/6/10202021/6/10202021/6/10212021/6/10212021/6/10222021/6/1022空气污染2021/6/1023空气污染2021/6/10232003年10月一罐内的三氯化磷泄漏2021/6/10242003年10月一罐内的三氯化磷泄漏2021/6/10242021/6/10252021/6/1025相关资料2021/6/1026相关资料2021/6/10262021/6/10272021/6/1027中国载人航天工程总设计师--王永志2021/6/1028中国载人航天工程总设计师--王永志2021/6/1028

王永志，辽宁省昌图县人。1932年11月17日出生。1952年考入清华大学航空系飞机设计专业。1955年前往莫斯科航空学院留学，攻读飞机设计和导弹设计专业，1961年毕业于莫斯科航空学院。俄罗斯宇航科学院外籍院士、国际宇航科学院院士、中国工程院院士。曾担任中国运载火箭技术研究院院长，领导和主持过6种新型火箭的研制，获国家科技进步奖特等奖l项、一等奖2项。1986年担任“863计划”载人航天工程研究组组长，现为中国载人航天工程总设计师.2021/6/1029王永志，辽宁省昌图县人。1932年11月17日出生。中国神州飞船总设计师—戚发轫2021/6/1030中国神州飞船总设计师—戚发轫2021/6/1030地质学家---刘东生2021/6/1031地质学家---刘东生2021/6/1031刘东生,中共党员，1917年11月22日出生于辽宁省沈阳市。1942年毕业于西南联合大学地质地理气象系，1980年当选为中国科学院院士，1991年当选第三世界科学院院士，1996年当选欧亚科学院院士。现为中国科学院地质与地球物理研究所研究员。刘东生1946年参加工作，先后担任中国科学院地质研究所副研究员、研究员，中国科学院贵阳地球化学研究所研究员、第四纪地质研究室主任，国务院环境保护委员会专家小组组长，

2021/6/1032刘东生,中共党员，1917年11月22日出生于辽宁省国际第四纪研究联合会主席，中国第四纪研究委员会主任和中国环境科学学会副主席等学术职务。他的工作推动了地球环境科学的发展，使中国第四纪地质学与环境地质学立于国际地球科学的前沿。2021/6/1033国际第四纪研究联合会主席，中国第四纪研究委员会主任和中国环境数学家—吴文俊农业专家—袁隆平2021/6/1034数学家—吴文俊农业专家—袁隆平2021/6/1034计算机专家—金怡濂物理学家—黄昆计算机专家—王选我是金怡濂同学们好!我是黄昆祝你进步!祝你成功!2021/6/1035计算机专家—金怡濂物理学家—黄昆计算机专家—王选我是我是祝你吴文俊吴文俊，男，1919年5月出生于上海，1940年毕业于上海交大数学系。1946年赴法国留学，获博士学位。1957年被选为中国科学院学部委员。1990年被第三世界科学院选为院士。1952年至1979年任中国科学院数学所副所长、研究员。1979年至现在任中国科学院系统科学研究所副所长、名誉所长、研究员。

吴文俊院士是著名的数学家，其主要成就表现在拓扑学和数学机械化两个领域。2021/6/1036吴文俊吴文俊，男，1919年5月出生于上海，1940年毕袁隆平袁隆平，男，1930年9月出生于北京，1953年毕业于西南农学院农学系。毕业后，一直从事农业教育及杂交水稻研究。

袁隆平院士是世界著名的杂交水稻专家，是我国杂交水稻研究领域的开创者和带头人，为我国粮食生产和农业科学的发展做出了杰出贡献。他的主要成就表现在杂交水稻的研究、应用与推广方面。2021/6/1037袁隆平袁隆平，男，1930年9月出生于北京，1953年毕黄昆黄昆院士，男，1919年9月出生于北京市，1948年获英国布里斯托大学哲学博士学位，中国科学院半导体研究所名誉所长、研究员。黄昆院士是世界著名的物理学家，在固体物理学科做出了许多开拓性的重大贡献，对推动固体物理学的发展起了重要作用，是我国半导体物理学奠基人。黄昆在固体物理学的一些领域中，进行了开拓性工作。2021/6/1038黄昆黄昆院士，男，1919年9月出生于北京市，1948年金怡濂金怡濂，男，汉族，1929年9月出生于天津市。1951年毕业于清华大学电机系；1994年当选为中国工程院首批院士；现任国家并行计算机工程技术研究中心主任、研究员，中国计算机学会名誉理事。

金怡濂是我国高性能计算机领域的著名专家，是我国巨型计算机事业的开拓者之一2021/6/1039金怡濂金怡濂，男，汉族，1929年9月出生于天津市。19王选王选，教授，男，1937年2月出生，江苏无锡人。1958年毕业于北京大学数学力学系计算数学专业(本科)。现为北京大学计算机研究所所长、教授、博士生导师，中国科学院院士、中国工程院院士、第三世界科学院院士，文字信息处理国家重点实验室主任，电子出版新技术国家工程研究中心主任，方正(香港)董事局主席，中国科协副主席，九三学社中央副主席，全国人大常委，全国人大教科文卫委员会副主任。2021/6/1040王选王选，教授，男，1937年2月出生，江苏无锡人。19第二章古代科学技术的发展一．巴比伦王国的主要科技成果１．数学：公元前３千年，开始使用十进位与六十进位计算制度；公元前2500年就能计算矩形面积和长方体体积；计算圆和圆柱体体积时取π为３；制定了平方、立方、平方根、立方根的数字表；求解某些一次、二次、甚至三次方程；用等比级数和等差级数表示月亮的辉度。２．天文学：最早发现日食、月食的周期；发现了五大行星——水、火、金、木、土；记录了太阳、月亮运行的有关数据和肉眼可见的星星位2021/6/1041第二章古代科学技术的发展一．巴比伦王国的主要科技成果１．置，并且绘出详细的星座图，甚至有些星象家似乎还可以认识到地球是一个球体。３．历法：星期——星的日期。以日、月、火、水、木、金、土来命名一周中的七天。太阳日是星期日、月亮日是星期一、火星日是星期二、水星日是星期三、木星日是星期四、金星日是星期五、土星日是星期六。这就是七天一星期的最早起源。此外，巴比伦人还认为一昼夜24小时，每小时60分钟，这种时间的划分法一直保存到今天。2021/6/1042置，并且绘出详细的星座图，甚至有些星象家似３．历法：星期空中花园的由来—巴比伦位于现今伊拉克首都巴格达以南88千米处的幼发拉底河畔。巴比伦帝国崛起于公元前19世纪，之后由于赫梯人、喀西特人和亚述人的入侵和征服，其首都巴比伦城数度被毁。公元前７世纪末，新巴比伦王国再度兴起，巴比伦又进入了一个黄金时代。相传公元前604年，国王尼布甲尼撒二世与米提亚公主赛米拉斯结婚。世界古代七大建筑奇观—金字塔、“空中花园”、宙斯神像、阿蒂密斯女神庙、太阳神像、摩索拉斯陵墓、亚历山大港灯塔。４．建筑业：世界古代七大建筑奇观之一：“空中花园”。2021/6/1043空中花园的由来—巴比伦位于现今伊拉克首都巴世界古代七大建筑奇米提亚处于伊朗高原，山峦起伏、森林茂密，而巴比伦一片平原，满地黄土，于是生起思乡病来。整日郁郁寡欢，愁眉不展。后来尼布甲尼撒因此在王宫附近模仿她的故乡风光和当时流行的宗教建筑神坛，建起一座有山有水有树有瀑布的“空中花园”。“空中花园”——长120多米；高25米；为一阶梯式的四层建筑，底座面积约1260平方米，种植许多奇花异木，里面还建有富丽堂皇的宫殿。现在，伊拉克政府在巴格达市的台拉公园里建造了一座模拟空中花园。吉萨金字塔—金字塔是古代埃及法老的陵墓。世界上最大的金字塔位于埃及首都开罗西南10千2021/6/1044米提亚处于伊朗高原，山峦起伏、森林茂密，而吉萨金字塔—金字塔米的吉萨郊外尼罗河西岸的沙漠上，它是古埃及第四朝法老胡夫之墓，被列为“世界古代七大奇迹之首，也是”七大奇迹“中惟一仅存的实体。胡夫金字塔塔基占地5.69平方千米。初建时塔高146.5米，现因地面下沉，实测为137.18米，相当于40层的摩天大楼高。基座为正方形，底边长230.38米，体积达352.1万立方米，由230万块、每块平均约为2.5吨的巨石堆砌而成，总重量约600万吨。有人估算了一下，如果将这些石块铺成一条33厘米宽的小路，可以绕地球一圈。令人惊奇的是，这些巨石之间，不用任何黏合剂和填充料，其接缝处紧密得连一片薄纸都插不进去，仅这一点2021/6/1045米的吉萨郊外尼罗河西岸的沙漠上，它是古埃及胡夫金字塔塔基也足以使人叹为观止了。具估算，建此金字塔，至少需要10万名劳工连续工作30年。2002年9月17日,考古人员将一个小机器人放入巷道,最后也因一道道石门而终止了。宙斯神像—在欧洲的巴尔干半岛南部，有一个对人类文明产生过巨大影响的古国希腊。在希腊首都雅典西南360千米的阿尔菲斯河谷内，坐落着一个风景秀丽的小村奥林匹亚。公元前470－前456年，人们在这里建起了宙斯神殿。宙斯神殿是以石灰岩和大理石建成，长107.75米,宽41.1米,内有34根高约17米的石柱作为支撑.神殿里有一座14米高(相当于4层楼高)的宙斯神像.2021/6/1046也足以使人叹为观止了。具估算，建此金字塔，宙斯神像—在欧洲的公元426年，罗马帝国皇帝狄奥多西二世下令烧毁奥林匹亚的建筑物，宙斯神殿也未能幸免于难。公元523－551年，该地区又发生了两次强烈地震，使神像彻底被毁，只留下一些残片湮没在瓦砾中。阿蒂密斯女神庙—阿蒂密斯是古希腊神话中的狩猎女神。相传她是众神之王宙斯与丽托所生，与太阳神阿波罗是孪生姐弟，掌管山林狩猎，还是少女的守护神。罗马人称之为黛安娜女神，也叫月亮女神。2021/6/1047公元426年，罗马帝国皇帝狄奥多西二世下令阿蒂密斯女神庙公元前560年前后,当时的吕底亚国王克罗伊斯在以弗斯(今土耳其境内)建造了阿蒂密斯神庙。神庙规模庞大，巍峨壮观，长约110米，宽约73米，有10级台阶，以127根19米高的石柱支撑顶部。石柱的基座上有用金属制成的浮雕装饰，它们以神话故事为题材，做工考究，形象逼真。

公元前356年，神庙被大火焚毁（纵火焚毁阿蒂密斯神庙的是一个名叫埃罗斯特拉特的偏执狂）。神庙前前后后共经历了七次重建。公元262年，哥特人入侵以弗斯，将神庙中的财富劫掠一空，然后付之一炬，把它彻底摧毁了。2021/6/1048公元前560年前后,当时的吕底亚国王克罗伊公元太阳神像—阿波罗是古代希腊神话中的太阳神。在爱琴海东南端的罗得岛，西距希腊大陆450千米，北距土耳其19千米，是古希腊文明的发源地。公元前305年,马其顿名将德米特里率领一支由300多艘战船和4万余名士兵组成的庞大舰队入侵罗得岛,全岛人民不畏强暴,撤守罗得城,与敌人展开了殊死搏斗,马其顿军队围城一年也未能攻陷,最后只得仓皇撤军,将大量攻城的军械设备遗弃于城下，罗得人为了庆祝胜利，决定将这些武器装备统统熔化，然后铸造一尊太阳神巨像。从公元前303年开始,用了12年时间,一座34米高的2021/6/1049太阳神像—阿波罗是古代希腊神话中的太阳神。2021/6/10巨大铜像终于落成。太阳神巨像的“生命”非常短暂，大约在公元前225年，一场大地震使太阳神巨像坍塌倒地。摩索拉斯陵墓—摩索拉斯陵墓位于土耳其的哈利卡纳苏斯，是小亚细亚西南部的加利亚国王摩索拉斯之陵（死于公元前353年），大约建造于公元前4世纪中叶，主要用料是大理石，上面还刻有华丽的雕饰。摩索拉斯陵墓为长方形，长约39米，宽约33米，整座建筑高近50米。公元12世纪，一场地震使摩索拉斯陵墓遭到严重破坏。之后竟成了“采石场”。2021/6/1050巨大铜像终于落成。太阳神巨像的“生命”非常短暂，摩索拉斯陵墓亚历山大灯塔—亚历山大灯塔于公元前285年破土动工兴建。公元前246年竣工。亚历山大灯塔位于亚历山大城附近的法罗斯岛防波堤的南端，塔高约135米（当今世界最高的日本横滨灯塔也只有106米），共分四层。第一层是底座，方形，高约69米,内有许多房间,可供人居住。第二层是八角形的塔身，高38米。第三层是灯塔的“灯体”—一个圆形环廊，由八根圆柱撑着一个圆形灯盘，盘中放入灯油，一到夜间便由工作人员点燃，照亮远方，指引航船入港。最上一层是一座７米高的海神波塞冬塑像。塔内共有房间近300间，可供上千人居住。2021/6/1051亚历山大灯塔—亚历山大灯塔于公元前285年破土2021/6/公元７世纪时，因战乱亚历山大灯塔遭到破坏，到公元880年才得以修复.到了公元11世纪末,八角形塔身和圆形灯火楼在地震中倒塌,仅存正方形塔。又过了200多年，1302年的一次强烈地震使亚历山大城毁于一旦，亚历山大灯塔自然也就荡然无存。2021/6/1052公元７世纪时，因战乱亚历山大灯塔遭到破坏，到公元880年楔形文字2021/6/1053楔形文字2021/6/1053二.古埃及的主要科技成果古埃及经历的历史阶段—古埃及经历了前王朝时期、早期王国时期（第一、二）、古王国时期（第三至第八）、中王国时期（第九至第十七）、新王国时期即帝国时期（第十八至第二十）、衰败时期（第二十一至第三十一），共记31个王朝。

前王朝时期，埃及分上埃及（南部）、下埃及（北部），大约在公元前3500~3000年之间，上埃及国王美尼斯统一埃及建立第一王朝，直到公元前332年亚历山大大帝征服埃及为止，共经历了31个王朝2021/6/1054二.古埃及的主要科技成果古埃及经历的历史阶段—古埃及经历了前1.数学:每年的6至9月尼罗河定期泛滥,土地需要重新丈量,于是产生了高水平的几何.比如:计算圆的面积,当时所用的圆周率π=3.1605:能够计算三角形、长方形、梯形面积及立方体、柱体的体积。为了控制尼罗河水，埃及人在苏联的援助下于1960年动工兴建阿斯旺水坝。它位于埃及首都开主要科技成果—2021/6/10551.数学:每年的6至9月尼罗河定期泛滥,土地需要重为了控罗以南900千米的阿斯旺市附近，它是非洲第一大河尼罗河的拦河大坝，耗资15亿美元巨款,花费时间为10年,参加施工建设的人员超过4万。阿斯旺水坝坝高110米，长3830米，坝底宽980米，顶部宽40米，动用土石4300万立方米，相当于胡夫金字塔的12倍。整个大坝呈弧形，气势壮观。在其南面形成一个群山环抱的水库，这个水库以当时埃及总统纳赛尔的名字命名，兼有防洪、灌溉、发电、船运等多种功能。水库长300多千米，平均宽22.4千米，面积6500平方千米，是世界第二大水库，但它的深度(210米)和蓄水量(1820亿立方米)则居世界第一。2021/6/1056罗以南900千米的阿斯旺市附近，它是非洲第一大阿斯旺水坝2.历法：埃及人发现尼罗河泛滥之间总是相隔365天,另外还发现每当天狼星与太阳同时从地平线升起时,尼罗河就开始泛滥,于是他们把一年定为365天,而把天狼星与太阳同时从地平线升起的那一天,作为一年的起点.一年分为12个月,每月30天,余下的5天作为年终节日,这就是古埃及的太阳历。公元前46年罗马在太阳历的基础上进行了修改，称为儒略历。后来到了1582年，罗马教皇(格列高利十三世)组织一批天文学家，根据存在的问题，对儒略历进行了修改，这就是人们所称的公历（或阳历）。另外古埃及人还绘制了星图。2021/6/10572.历法：埃及人发现尼罗河泛滥之间总是相隔3652021/63．建筑：金字塔和狮身人面像，埃及的第四王朝胡夫金字塔最大（略）。狮身人面像是胡夫的儿子建造的，雕像高20米,长57米，一只耳朵就有两米高。埃及金字塔十奇—(1).穿越胡夫金字塔的子午线，恰好把地球上陆地与海洋分成相等的两部分；(2).其塔高乘上10亿,差不多等于地球与太阳的距离;2021/6/10583．建筑：金字塔和狮身人面像，埃及的第四王埃及金字塔十奇—((3).以二倍的塔高去除塔底的周长,恰好等于圆周率3.14159;(4).把生锈的首饰置于塔内,过了一段时间后,首饰锈斑全无;(5).把肉、蛋、奶等食品长时间储存于塔内,不会腐烂变质,其保鲜功能胜过现代冰箱;(6).经过脱水处理的鲜花置于塔内,经过一段时间后,花朵既不枯萎也不褪色,鲜艳如初;(7).用塔内放过的水冲洗伤口,伤口愈合得很快,胜过当今最好的药物愈合;2021/6/1059(3).以二倍的塔高去除塔底的周长,恰好等于圆周率(4).把(8).用塔内的水洗脸,皮肤变得细嫩;(9).用塔内的水浇树苗,树生长得非常茂盛;(10).一些科学家曾在塔内长时间居住,都产生了一种奇异的感觉,觉得体内增加了某种新的力量.4.医学:古埃及的医学较为发达,他们留下的较完整的医学草纸书有六、七部。其中埃伯斯草纸书（成书于第18王朝，约公元前1584~1320）是一部宽0.3米,厚20.23米的医学巨著。该书记载了许多病症的医疗方法，包括内科、妇科、眼科、解剖、生理、病理等多方面的知识，所载药方有877个。2021/6/1060(8).用塔内的水洗脸,皮肤变得细嫩;(9).用塔内的水浇树木乃伊——埃及人认为人的尸体是灵魂的安息处，古埃及人有制作木乃伊的传统。其方法是掏去尸体内部的五脏，再用盐、香料、树脂等多种药物进行泡制以防腐败，风干后，用麻布包扎，使尸体得以保存，用这种方法保存的尸体就叫木乃伊。5.古埃及文字:在早期王国以前,埃及人就发明了图形文字,经过长时期的演变形成了象形文字。象形文字多刻于金字塔、碑、庙宇墙壁等一些神圣的地方。纸草是古埃及盛产的一种植物，人们将其茎干切成薄片、压平、晒干，用来书写。但纸草时间长了会干燥并裂成碎片，所以能够保存至今的纸草文书很少。2021/6/1061木乃伊——埃及人认为人的尸体是灵魂的安息处，5.古埃及文字:三.古印度的科技成果1.数学:古印度人发明了人们熟知的数码和零号。后来演变成阿拉伯数字。(1)公元前5世纪,印度数学家创造了“零”的概念及其数字符号“0”.零号成为位值制计数法的精髓.同时创造了十进制的数值体系.(2)在几何学方面,人们已经知到了勾股定理,算出了圆周率等于3.1416.(3)创造了级数的求和方法,引入了负数和无理数运算等等.2021/6/1062三.古印度的科技成果1.数学:古印度人发明了人们熟知的数码和2.医学:医学在古印度是颇受重视的一门学科之一.成书于1世纪左右的《阿柔吠陀》(长寿知识)是古印度最早的一部医学著作,载有内科、外科、儿科、等许多疾病的治疗方法.《妙闻集》则记载了一些解剖学、生理、病理、内外科、妇科、儿科等知识,各类病症达1120种,对一些外科手术有相当高的水平,记载外科手术器材120种.3.建筑:古印度人是最早使用烧制过的砖建造房屋的人,烧砖的发明是建筑技术史上的一件大事.古印度人识别了黄疸、麻风、天花、关节炎等病，并懂得如何使用驱虫药、免疫疫苗.2021/6/10632.医学:医学在古印度是颇受重视的一门学科之一.3.建筑:古四.古希腊的科技成果:按照历史的走向和科学发展特征,可以把这一时代划分为四个时期:爱奥尼亚时期、雅典时期、亚历山大时期和罗马时期.爱奥尼亚时期、雅典时期—科学发展主要在希腊本土上展开，其主要形式或特点是自然哲学，即自然科学与哲学融为一体，这时的自然科学家同时又是哲学家。(公元前6~公元前3世纪)亚历山大时期—这一时期科学发展的中心转向了亚历山大城，自然科学开始从自然哲学中分化出来，形成了独立的学科。(公元前3世纪~公元2世纪中叶)罗马时期—这一时期自然科学的发展出现了停滞，无多大进展。(公元前2世纪中叶~公元5世纪)2021/6/1064四.古希腊的科技成果:按照历史的走向和科学发展爱奥尼亚时期、1.爱奥尼亚时期:代表人物泰勒斯（B·C624~B·C546），发展了几何学.毕达哥拉斯（

B·C580~B·C500）首先证明了勾股定理.德谟克利特（

B·C460~B·C370）主张万物的本原是原子,它是组成万物最小的、不可分割、不可改变的物质粒子.2.雅典时期:代表人物亚里士多德(公元前384~322),是古希腊伟大的思想家、百科全书式的学者,是古代科学思想的主要代表.主要著作有：《物理学》、《论产生和消灭》、《天论》、《气象学》、《动物的历史》、《动物的结构》等.通过这些可以看出,亚里士多德在天文学、物理学、2021/6/10651.爱奥尼亚时期:代表人物泰勒斯（B·C624~B·C54力学、化学、气象学、心理学、逻辑学、历史等方面都有所研究.在天文学上的主要观点是,地球是球形,(原由:他认为,在航海中,远方的来船总是先看到桅杆后看到船身,甚至于可以看到水面是弯曲的.).3.亚历山大时期:(公元前3世纪~公元2世纪,约500年)代表人物欧几里德(公元前330~275,数学家）,名著有《几何原本》,给出了点、线、面等概念.代表人物阿波罗尼(公元前247~205,数学家),名著为《圆锥曲线论》，研究抛物线、椭圆、双曲线等,而且他第一个发现了双曲线有两支.2021/6/1066力学、化学、气象学、心理学、逻辑学、历史等方3.亚历山大时期阿基米德(公元前287~212物理学家、数学家)，他是历史阶段上最早观察、实验同数学方法融为一体的科学家.他用实验方法发现了浮力原理和杠杆原理(著名的阿基米德定律).代表人物托勒密(约A·D100),他把古代的地心说发展成系统的地心说,他的地心说能够对行星运动作出十分精确的说明了.而且他在研究天文学的时候,采用了抽象模型的方法,在当时是一大进步.4.罗马时期:罗马时期大约从公元前2世纪中叶到公元5世纪.古希腊灿烂的文化到罗马时期开始衰落.英国哲学家罗素(1872~1970)曾把罗马士兵杀害阿基米德看作是罗马扼杀创造性思维的象征.2021/6/1067阿基米德(公元前287~212物理学家、数学家)，他4.罗马古罗马时期值得提及的科学成就—儒略历法、普林尼的《博物志》。(1)儒略历法:公元前46年,当时罗马的独裁统治者儒略·凯撒(公元前100~公元前44)根据太阳的周期制定了“儒略历”,结束了古罗马历法的混乱局面.儒略历是阳历,它比较精确地符合地球上节气的变化,对农业生产很有利,所以很受人们的欢迎.但儒略历还不十分精确,到了公元1582年罗马教皇格列高利十三世宣布改革历法,颁布了新的历法,称为格列高利历,我们今日用的公历就是格列高利历.我国从1912年开始采用格列高利历,但同时保留我们自己的农历.2021/6/1068古罗马时期值得提及的科学成就—儒略历法、普(1)儒略历法:公(2)普林尼的《博物志》:普林尼(公元23~79)生于意大利北部的新科莫(即今科莫).他是一位博物学家.普林尼广征博引编辑出版的37卷的大部头巨著《博物志》即《自然史》，汇集了古希腊、罗马时代的各种知识：从宇宙－地球－人；飞禽走兽－森林园艺；从科学研究－巫神活动，兼收并蓄，无所不包.这部巨著基本上是已有的经验知识的记述,理论上没有什么新鲜独到之处.罗马时期的自然科学停滞不前的原因第一:罗马帝国依靠农业和军事维持其统治,没有繁荣的商品市场刺激科学发展;2021/6/1069(2)普林尼的《博物志》:普林尼(公元23~79)生于意大利第二:罗马人从古希腊人那里吸取了许多现成而直接可用的科学成果;第三:基督教的产生,极大地阻碍了科学的发展.五.古代中国的科学技术1.科学:农学、数学、医学、天文学、地学、物理学.2.技术:冶金;采矿;瓷、漆器制造;造船;纺织;火药与火器;造纸术;建筑技术;水利工程.农学—三千年前我国就已经有了关于某些农作物的记载.如:麦、稻、粟、稷等.古人在总结农业生产经验基础上,形成了376种农业专著,其中影响较大的有10多种.2021/6/1070第二:罗马人从古希腊人那里吸取了许多现成而直第三:基督教的产数学—我国早在春秋时期就有了分数概念和九九表.我国古代十大数学名著－《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》《缉古算经》《缀术》《周髀算经》、《九章算术》.(1)战国时期的《周髀算经》:该著作完成于公元前1世纪.数学方面的成就主要有:勾股定理、分数运算和开平方的方法.(2)东汉时期的《九章算术》:该书是我国古代最重要的一部数学著作,它标志我国古代数学体系的形成,对我国数学发展有着重要的影响.2021/6/1071数学—我国早在春秋时期就有了分数概念和九九表.我国古代十大数《九章算术》是按246个题目分成9章编写而成,故此而得名.(3)南宋秦九韶的《数书九章》:秦九韶是南宋四川人.他的《数书九章》共18卷,按81个数学问题,分为9大类,每类各9个问题编排.其中最重要的成果就是高次方程的解法.包括二次、三次、以至十次.医学—中华民族自古以来在长期的医疗实践中形成了独具特色的中医、中药理论,它以内容丰富、功效神奇享誉中外,时至今日仍是一块挖不尽的宝藏.2021/6/1072《九章算术》是按246个题目分成9章编写而成,故此而得名.((1)战国时期的黄帝内经：这是一部驰名中外的中医学经典著作，它以黄帝与岐伯、雷公等医师谈话、问答的方式讨论医学问题全书共18卷,分问素(9卷)、灵枢（9卷）.内容涉及生理、病理、药理、针灸、按摩、人体解剖等各个方面.其中针灸是我国独创.望、闻、问、切四项原则延用至今.黄帝内经是中医理论形成的标志.医学的主要成就—(2)东汉张仲景的《伤寒杂病论》:张仲景(公元150~219)今河南省南阳县人，被尊为医圣.他的医术很全面,《伤寒杂病论》具有很高的学术价值,是从古至今最有影响的著作之一.2021/6/1073(1)战国时期的黄帝内经：这是一部驰名中外的中医学经典著作，(3)外科医生华佗:华佗(约145~208)是安徽亳县人,是汉末医学家,精通内、外、妇、儿、针灸等科,施针用药,简而有效.值得一提是,华佗积极倡导体育锻炼,认为这是治病强身的手段,为此他编了“五禽戏”,即模仿虎、鹿、熊、猿、鸟的动作而治病健身.其中“五禽戏”是模仿虎的前肢扑动,鹿的伸转头颈,熊的伏倒站起,猿的脚尖跳跃,鸟的展翅飞翔.(4)明代李时珍的《本草纲目》:李时珍(1518~1593)生于今湖北蕲春县.《本草纲目》共载药理1892种,附方11096个.还绘制药物形态图形1100多幅,以及另外一些有价值的其它内容.2021/6/1074(3)外科医生华佗:华佗(约145~208)是安徽亳县人,是该书于1590年出版,出版后立即被译成英、法、德、俄等多种文字,流传于世界,成为医药史上的世界名著.达尔文把该书誉为“中国古代的百科全书”.2021/6/1075该书于1590年出版,出版后立即被译成英、法、德、俄等多种文古巴比伦空中花园遗址2021/6/1076古巴比伦空中花园遗址2021/6/1076想像中的空中花园想像中的亚历山大灯塔2021/6/1077想像中的空中花园想像中的亚历山大灯塔2021/6/1077胡夫金字塔巴黎卢浮宫2021/6/1078胡夫金字塔巴黎卢浮宫2021/6/1078狮身人面像2021/6/1079狮身人面像2021/6/1079阿斯旺水坝2021/6/1080阿斯旺水坝2021/6/1080亚里士多德远离2021/6/1081亚里士多德远离2021/6/10812021/6/10822021/6/10822021/6/10832021/6/10832021/6/10842021/6/10842021/6/10852021/6/10852021/6/10862021/6/1086亚里士多德泰勒斯德谟克利特阿基米德欧几里德相关资料2021/6/1087亚里士多德泰勒斯德谟克利特阿基米德欧几里德相关资料2021/2021/6/10882021/6/1088亚历山大灯塔—亚历山大灯塔于公元前285年破土动工兴建。公元前246年竣工。亚历山大灯塔位于亚历山大城附近的法罗斯岛防波堤的南端，塔高约135米（当今世界最高的日本横滨灯塔也只有106米），共分四层。第一层是底座，方形，高约69米,内有许多房间,可供人居住。第二层是八角形的塔身，高38米。第三层是灯塔的“灯体”—一个圆形环廊，由八根圆柱撑着一个圆形灯盘，盘中放入灯油，一到夜间便由工作人员点燃，照亮远方，指引航船入港。最上一层是一座７米高的海神波塞冬塑像。塔内共有房间近300间，可供上千人居住。2021/6/1089亚历山大灯塔—亚历山大灯塔于公元前285年破土2021/6/第三章:经典力学体系的形成前言:自然科学从宗教神学的禁锢中解放出来,首先发展并成熟起来、形成独立体系的是经典力学.其原因主要有三方面.

第二,受天文学发展的影响.托勒密地心说和哥白尼太阳中心说都说明行星绕一个中心转动,但是这些行星为什么既不掉下来,也不飞走,还不相撞,是什么力量的作用?这就引起了科学家们的思考.第一,资本主义发展的需要.如:开矿、建筑、机械制造、航海等需要静力学、动力学、流体力学.2021/6/1090第三章:经典力学体系的形成前言:自然科学从宗教神学的禁锢中解1.伽利略简介:伽利略（1564~1642)生于意大利的比萨.巧合的是在他出世后三天文艺复兴时期著名的艺术家米开朗基罗逝世.伽利略的父亲是当时一位著名的音乐家和数学家,他的学术研究对伽利略产生很大影响,但他却希望儿子学医而不是数学.1581年伽利略被送到比萨大学学习医学.1583年,由于听了几次关于欧几里得几何学的演讲,伽利略很快对数学着迷.由于他执意不学医学,所以未取得学位就于1585年离开了比萨大学.第三,力学比较简单、直观,符合人们由简单到复杂的认识规律.一.伽利略的力学研究2021/6/10911.伽利略简介:伽利略（1564~1642)生于意大利的比萨伽利略倾心于研究欧几里得的几何学和阿基米德的物理学,很快声名远扬,朋友们都称他为“新时代的阿基米德”.1632年,伽利略的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版问世,但很快遭到罗马教会的查禁.1633年教会判处他终身监禁,此后一直在受监视之下在佛罗伦萨城外阿切特里的一幢别墅里.在这里,他继续他的力学研究.并致力于另外一部著作《两门新科学》的撰写,终于在1638年于荷兰的莱顿出版.此时他已双目失明.1642年1月9日在阿切特里的别墅里安然去世.现在伽利略被尊称为“近代物理学之父”.2021/6/1092伽利略倾心于研究欧几里得的几何学和阿基米德的2.伽利略对经典力学的贡献(1)发现了自由落体定律:在伽利略时代人们对物体下落的认识还停留在亚里士多德的重物体比轻物体下落得快的水平,伽利略认为亚里士多德的观点是错误的,但要推翻这个错误结论必须进行证明.a．逻辑证明伽略所做的推理

大前提是:重物比轻物下落得快.假如把两个物体捆在一起,让它在与原来分别下落的相同条件下自由下落,那么,原来较轻的物体将会延缓较重物体的下落速度,也就是说这个复合体必然比原来较重的物体下落得慢.2021/6/10932.伽利略对经典力学的贡献(1)发现了自由落体定律:在伽利略

另外按照亚里士多德的观点,还可以得出另一个结论:复合体比原来的较重物体下落得快.可见,按照亚里士多德的物体下落速度与重量成正比的规定,将会产生自相矛盾的结果,因此亚里士多德的观点是错误的.2021/6/1094另外按照亚里士多德的观点,还可以得出另一个结轻重合复合复合复重重结论一结论二复合体慢于较重物体复合体快于较重物体2021/6/1095轻重合复合复合复重重结论一结论二复合体慢于较重物体复合体b．实验证明斯台文的实验(定性):斯台文(1548~1620)是荷兰工程师.他在伽利略之前作了一个反对亚里士多德观点的实验.实验过程:取两个铅球,其重量一个是另一个10倍,把它们从30英尺高同时丢下,落在一块木板上,它们发出的声音听上去就象一个声音一样,这个实验结果就说明了不同重量的物体下落的速度是一样的,从而否定了亚里士多德的观点.2021/6/1096b．实验证明斯台文的实验(定性):斯台文(1548~1620斯台文实验的示意图g10g30英尺2021/6/1097斯台文实验的示意图g10g30英尺2021/6/1097伽利略的实验(定量):1609年伽利略设计了一个斜面实验.实验器材是一块长约6米,宽约4厘米,厚25－30厘米的木板,用其造成一个斜面.木板上刻有一条宽约1厘米磨得十分光滑的槽.另外还有若干个不同重量的小铜球.实验过程:让不同重量的小铜球分别沿斜面上的槽滚下,记下每单位时间内小球滚过的距离.通过各种倾斜度的反复实验,伽利略发现,不论是大球或小球,轻球或重球,在同样的时间内都滚过同样的距离.而且还总结出了时间t与距离s之间的的关系,即:2021/6/1098伽利略的实验(定量):1609年伽利略设计了一个斜面实验.实以上就是自由落体定律.实验结论:在摩擦忽略不计的情况下,物体沿同一高度、不同倾斜度的斜面到达底端所需的时间相同,它们的末速度相同.因此,从同一高度下落的物体必将同时落地,与它们的重量无关,进而证明亚里士多德的重物体比轻物体先落地的观点是错误的.2021/6/1099以上就是自由落体定律.实验结论:在摩擦忽略不计的情况下,物体伽利略实验的示意图2021/6/10100伽利略实验的示意图2021/6/10100(2)发现了惯性运动斜面实验发现:球滚下一个斜面后,可以滚上另一个斜面,如果把途中的摩擦力可以忽略不计的话,这个球可以滚到和出发点一样的高度,而与斜面的倾斜度无关;如果把后一个斜面放到水平位置,这个球就以匀速在这个面上滚下去,就这样伽利略又发现了惯性运动,推翻了亚里士多德关于物体运动必须有力连续作用的观点.惯性运动的发现证明了物体不仅有保持其静止状态不变的的特性,而且有保持其匀速直线运动状态不变的特性.2021/6/10101(2)发现了惯性运动斜面实验发现:球滚下一个斜面后,可以滚上2021/6/101022021/6/10102结论：物体维持其原来的运动状态,并不需要外力,外力是改变其原有运动状态的原因.(3)发展了抛物体运动轨迹理论伽利略用几何方法证明:平抛运动可以分解为两种运动:一是水平面方向的匀速直线运动,根据惯性原理,它使物体始终保持这一运动不变.另一个是在引力作用下,沿垂直方向上的自由落体运动,这一运动使物体在这个方向上的速度按时间成正比例地增加.这两种运动综合起来,便得出路程为抛物线状.他还证明了为什么在抛射角为45º时射程最远.2021/6/10103结论：物体维持其原来的运动状态,并不需要外力,外力是改变其原匀速直线运动自由落体运动2021/6/10104匀速直线运动自由落体运动2021/6/10104二.开普勒对天体之间作用力的研究1.开普勒简介:开普勒(1571~1630)生于德国南部瓦尔城.家境贫寒.父亲是位职业军人,祖父曾当过市长.小时候得过天花和猩红热,使得手、眼等落下了轻度残疾.开普勒年轻时进图宾根大学学习，指望将来当一个牧师.求学期间,他显示出了出众的数学才华.图宾根大学的天文学教授麦斯特林(1550~1631)是一位哥白尼学说的同情者.开普勒就是从他那里得知哥白尼学说,并立即成为哥白尼的拥护者的.毕业后他来到了奥地利,在格拉茨大学任数学和天文学讲师.2021/6/10105二.开普勒对天体之间作用力的研究1.开普勒简介:开普勒(15

在奥地利期间他致力于探测六大行星轨道大小之间的关系,围绕这个问题展开了多方面的研究.1596年,开普勒把他的所有研究成果及构想写在《宇宙的奥秘》一书中.该书引起了丹麦物理学家第谷(1546～1601)的重视.1600年邀请他到布拉格观察台工作,当他的助手.可惜的是他们相处没多久,第谷就去世了.临终前第谷告诫开普勒:一定要尊重观测事实.2.开普勒的研究成果:开普勒三定律.主要研究方法就是:在尊重事实的基础上进行数学计算.2021/6/10106在奥地利期间他致力于探测六大行星轨道大小之间的关系,围绕第一定律:一切行星都沿各自的椭圆轨道运行,太阳在该椭圆的一个焦点上.第二定律:对任何一个行星,它和太阳连线在相等的时间内总是扫过相等的面积.第三定律:每个行星的椭圆轨道的半长轴的立方跟公转周期的平方的比值都相等,即2021/6/10107第一定律:一切行星都沿各自的椭圆轨道运行,太阳在该椭圆的一个太阳与行星水金地火F1F2AttS1S2aS1=S2第一定律图1图2图32021/6/10108太阳与行星水金地火F1F2AttS1S2aS1=S2第一定律3.开普勒成功的原因:开普勒将椭圆的概念引入天文学,这就给希腊古典天文学画上了句号.即:天体作完美的匀速圆周运动的观点是错误的.以椭圆代替正圆是宇宙学史上划时代的事件.爱因斯坦对此给予了深刻的评价,他说:“开普勒的惊人成就,是证实下面这条真理的一个特别美妙的例子,这条真理是:知识不能单从经验中得出,而只能从理智的发明同观察到的事实两者的比较中得出.”原因分析第一:开普勒善于理论思维,具有丰富的想象力2021/6/101093.开普勒成功的原因:开普勒将椭圆的概念引入天文学,这就给希开普勒不满足于资料的收集,而着眼于从中作出发现,他凭借丰富的想象力和理论思维,把观察资料与数学结合起来,建立起数学模型.第二:严谨治学,勇于创新.当他在研究火星运动的真实轨道时,发现第谷对火星运动的观察值与按照哥白尼学说推算出的值有0.133°(即约8´)差数.他相信第谷的观察无误,也相信自己的计算,那么问题出在哪呢?他认为问题就出在轨道可能不是正圆上,于是他便大胆地改用椭圆进行计算,结果与观察值完全吻合.2021/6/10110开普勒不满足于资料的收集,而着眼于从中作出发现,他凭借丰第三:具有坚韧不拔的毅力和吃苦耐劳的精神.开普勒家境清贫,生活十分贫困,能坚持几十年做大量的数学计算工作,最终作出重大发现,若没有顽强的毅力和吃苦耐劳的精神是不可想象的.4.开普勒遗留的问题是什么力量维持着行星绕着太阳旋转?2021/6/10111第三:具有坚韧不拔的毅力和吃苦耐劳的精神.开普勒家境清贫三.万有引力定律的发现1.惠更斯的工作(1)惠更斯简介:惠更斯(1629~1695)生于荷兰海牙的一个政府要员之家,年轻时进莱顿大学学习,受过良好的教育,在数学上有出众的天才.是英国皇家学会的外籍会员,独身一生,在科学上有很多成就,牛顿称他是尽善尽美的科学家.(2)科学成就简介:天文学方面:1655年,惠更斯用自己磨出的更好的透镜,新研制了一架清晰度和放大倍数更高的望远镜.2021/6/10112三.万有引力定律的发现1.惠更斯的工作(1)惠更斯简介:惠更次年,他用这架望远镜发现了猎户座星云,还发现了土星光环以及土卫－６土星光环2021/6/10113次年,他用这架望远镜发现了猎户座星云,还发现了土星光环以及土土卫六2021/6/10114土卫六2021/6/10114土星2021/6/10115土星2021/6/10115力学方面：摆的研究惠更斯继承了伽利略关于摆的研究，他发现单摆只是近似等时，真正等时的摆动轨迹不应是一段圆弧而应是一段摆弧。将这个发现运用于设计之中,惠更斯于1656年造出了人类第一架摆钟.惠更斯将这第一台“有摆落地大钟”献给了荷兰政府.2021/6/10116力学方面：摆的研究惠更斯继承了伽利略关于摆的研究，他发现只要把这个公式与开普勒的行星运动三定律联系起来，就有可能早于牛顿发现万有引力定律。但是惠更斯没有这样做。另外通过对摆的研究，发现了物体保持圆周运动需要一个向心力，并得出了向心加速度公式。2021/6/10117只要把这个公式与开普勒的行星运动三定律联系起来，就有可能早于2.胡克的工作(1).胡克简介:胡克(1635~1703)是英国物理学家和天文学家.他出生于英国威特岛,1653年进入牛津基督教会学院读书，在那里遇到了化学家、物理学家玻意耳．1655年玻意耳请胡克当他的实验室助手.胡克在力学、光学、天文学方面都做出了重大贡献。他同天文学家哈雷(1632~1723)都是英国皇家学会中引力委员会的成员,与牛顿一道开展引力问题研究.胡克长期从事物理学和天文学研究,并自制仪器.他曾根据弹簧实验的结果,提出了胡克定律.用自制的显微镜发现了植物细胞，起名叫“cell”,一直沿用至今.1703年3月3日在伦敦逝世．2021/6/101182.胡克的工作(1).胡克简介:胡克(1635~1703)是胡克定律:在弹性限度内，弹簧的弹力f和弹簧的伸长或缩短的长度x成正比，即f=-kx。k是物质的弹性系数，它由材料的性质所决定，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长（或压缩）的方向相反。(2).胡克关于万有引力的研究1674年,胡克在《从观察角度证明地球周年运动的尝试》一文中，提出了关于天体引力问题的三个假设：任何天体都有朝向自身中心的引力；所有物体只要它们作一个方向的简单运动，都将保持其直线运动状态，直至受到其它有效的力作用方可改变其运动轨道，显然天体在不受外力作用下，其轨道不变；离引力中心越近,引力越大.2021/6/10119胡克定律:在弹性限度内，弹簧的弹力f和弹簧的伸长或缩短的长度(3).胡克的遗憾:后来,胡克又认识到力和距离的平方成反比,这个结果已接近发现万有引力定律,只是由于数学知识不够而丧失了发现的优先权.3.牛顿对万有引力定律的贡献(1).牛顿简介:牛顿(1642~1727)出生在英国林肯郡艾尔斯索普村一个小农庄主家庭,是个遗腹子.在舅父的资助下读书,18岁免费进入剑桥大学学习,21岁成为著名数学教授巴罗(1630~1677)的研究生.从事力学和光学的研究工作,独身一生.2021/6/10120(3).胡克的遗憾:后来,胡克又认识到力和距离的平方成反比,(2)牛顿科学成就简介:在数学上他发明了微积分.在天文学上他发现了万有引力定律,开辟了天文学的新纪元.在力学中他系统总结了三大运动定律,创造了完整的牛顿力学体系.在光学中他发现了太阳光的光谱,发明了反射式望远镜.(3)牛顿对万有引力定律的贡献a.地球对月球引力的研究:本质上就是重力2021/6/10121(2)牛顿科学成就简介:在数学上他发明了微积分.在天文学地球月球地球的引力b.万有引力的发现第一,牛顿根据开普勒行星运动第一定律和伽利略的惯性定律,认为行星若以椭圆轨道绕日运行,而2021/6/10122地球月球地球的引力b.万有引力的发现第一,牛顿根据开普勒行星不是匀速直线运动,就得连续不断地改变方向,因而必须有力连续作用其上.第二,牛顿用数学方法证明了开普勒的第二定律,即如果面积、速度是常量,行星与太阳的连线在相等时间内所扫过的面积相等的话,那末那个连续作用于行星的力,就是沿着径向方向的向心力.第三,牛顿根据开普勒的第三定律,联系惠更斯的向心加速度公式,证明了向心力的大小与行星到太阳的距离的平方成反比.2021/6/10123不是匀速直线运动,就得连续不断地改变方向,因而必须有力连续作第四,牛顿又假定:这一引力的大小不仅与物体间的距离平方成反比,而且与两个物体的质量的乘积成正比,用公式可以表示成:c.牛顿在发现万有引力定律中的特殊功绩第一:他把其他科学家以为只是局部天体之间的引力作用推广到宇宙中一切具有质量的物体之间;2021/6/10124第四,牛顿又假定:这一引力的大小不仅与物体间的距离平方成反比第二,从理论上精确计算出这种引力的大小;第三,证明了任何两个物体间的万有引力可以看作集中作用于物体的质点上;第四,从万有引力定律可以推出行星运动的三定律.(4)牛顿对经典力学的综合经典力学体系的建立:1687年出版了《自然哲学的数学原理》，第一次把地面力学和天体力学统一起来，建立起了经典力学体系.2021/6/10125第二,从理论上精确计算出这种引力的大小;第三,证明了任何两在该书中,他首先给出了力学的基本概念,如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义,说明了绝对时间和绝对空间的含义牛顿的运动三定律运动第一定律:是在伽利略发现的惯性运动基础上由牛顿扩展而成的.牛顿的表速是:任何物体将保持它的静止状态或匀速直线运动状态,直到外力作用迫使它改变这种状态为止.现在通常的表述是:任何物体在不受外力作用(或所受外力之和为零)时,将保持静止状态或匀速直线运动状态不变.2021/6/10126在该书中,他首先给出了力学的基本概念,如质量、动量、惯性运动第二定律:牛顿对运动第二定律的原始表述是:运动的变化与所施的力成正比,并沿力的作用方向发生.根据牛顿的相关表述,经计算就可以得到:质量的物理意义:说明:一定,越大,所需要的力就越大.2021/6/10127运动第二定律:牛顿对运动第二定律的原始表述是:运动的变化与所运动第三定律:牛顿的原始表述是:每一个作用总是有一个相等的作用和它相对抗;或者说,两物体彼此之间的相互作用永远相等,并且各自指向对方.现在的表述:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上.碰撞2021/6/10128运动第三定律:牛顿的原始表述是:每一个作用总是有一个相等的作揭示的问题:运动三定律告诉我们,自然界中没有孤立存在的力,力总是存在于两个相互作用的实体之间,不管这种力是通过接触还是不通过接触,它总是成对、同时出现,且大小相等、方向相反.2021/6/10129揭示的问题:运动三定律告诉我们,自然界中没有孤立存在的力,力(5)牛顿的两句名言第一句是:“如果我比别人看得远些,那是因为我站在巨人的肩膀上.”第二句是:“我不知道世人怎样看我,但我自认为我不过是像一个在海边玩耍的孩童,不时为找到比常见的更光滑的石子或更美丽的贝壳而欣喜,而展现在我面前的是全然未被发现的浩瀚的真理海洋.”2021/6/10130(5)牛顿的两句名言第一句是:“如果我比别人看得远些,那是因伽利略哥白尼开普勒惠更斯牛顿2021/6/10131伽利略哥白尼开普勒惠更斯牛顿2021/6/10131第四章19世纪的电磁学一.电流的磁效应:奥斯特、安培前言:18世纪行将结束之际，电学达到了它的最高成就－库仑定律．但是电与磁之间的联系依然未被正确认识．吉尔伯特在当时认为电与磁没有什么共同性．这一看法延续了很长时间，库仑也探讨过电与磁的相关性，但在实验上一无所获，结果也相信电与磁没什么关系．19世纪电磁学的大发展正从认识到电磁的内在统一性开始的．1.奥斯特:丹麦物理学家(1777~1851)青年时代就是康德哲学的崇拜者，1799年的博士论文讨论的就2021/6/10132第四章19世纪的电磁学一.电流的磁效应:奥斯特、安培前言:是康德哲学．后来他周游欧洲，成了德国自然哲学派的追随者．1806年回国后，被母校哥本哈根大学聘为教授．2.奥斯特的研究工作:奥斯特一直坚信电磁之间一定有某种关系，电一定可以转化为磁．在1812年的一本书中，奥斯特推测，既然电流通过较细的导线会产生热，那么通过更细的导线就可能发光．导线的直径再小下去，还可能产生磁效应．沿着这个思路，奥斯特做了许多实验，但都没有取得成功．1819年冬天，他受命于主持一个电磁讲座，有机会继续研究电流的磁效应问题．他产生了一个新的想法，即电流的磁效应可能不在电流流动的方向2021/6/10133是康德哲学．后来他周游欧洲，成了德国自然哲学派的追随者．18上．为了验证这个想法，他于次年春设计了几个实验，但还都没有成功．1820年4月，在一次讲座快要结束时，他灵机一动又重复了这个实验，果然发现电流接通时附近的小磁针动了一下．奥斯特惊喜万分，又反复实验，终于在1820年7月发表了《关于磁针上电流碰撞的实验》的论文。论文指出，电流所产生的磁力既不与电流方向相同也不与之相反，而是与电流方向相垂直。还指出，电流对周围磁针的影响可以透过各种非磁性物质。3.安培:法国物理学家（1775~1836)生于一个富裕的商人之家．据说他是一个心不在焉的教授，常常沉入思考而忘记周围的一切，有一次连拿破仑的宴会.2021/6/10134上．为了验证这个想法，他于次年春设计了几个实验，但还都没有成都忘了去，但他是一位天才物理学家，不仅具有良好的数学基础，而且精于实验．4.安培的研究工作:奥斯特的发现马上轰动了整个欧洲科学界.安培敏锐地感到这一发现的重要性,第二天即重复了奥斯特的实验.一周后,他向科学院提交了第一篇论文,提出了磁针转动方向与电流方向相关判定的右手定则.再一周后,他向科学院提交了第二篇论文,讨论了平行载流导线之间的相互作用问题.1820年底,安培提出了著名的安培定律.安培定律指出,两电流元之间的作用力与距离平方成反比.这一极为重要的定律构成了电动力学的基础.“电动力学”的概念也是安培首先提出来的,2021/6/10135都忘了去，但他是一位天才物理学家，不仅具有良好的数学基础，而用来指研究运动电荷(电流)的科学.与之相对的是“电静力学”,库仑定律则是电静力学中的基本定律.安培之前,“电流”的概念尚未形成一个科学的概念,安培把电流的方向规定为由正极指向负极.今天我们知到,电流的本质是电子由负极向正极的运动.安培的规定正好反了.奥斯特只是发现了电流对磁针的作用,而安培却在极短的时间里将这一发现推广到电流与电流之间的相互作用,并接连发现作用的方向与大小,给出了判定方向的方法及计算大小的公式.除此之外,1821年初,安培进一步提出了分子电流假说,他认为,物体内部每一个分子中都带有回旋电流,2021/6/10136用来指研究运动电荷(电流)的科学.与之相对的是“电静力学”,因而构成了物体的宏观磁性.17年后这一假说被证实.于是人们不得不惊叹安培过人的天才.二.欧姆定律1.欧姆:德国物理学家(1789~1854),生于埃尔兰根的匠人家里,没有正式上过大学,只在埃尔兰根大学旁听过,以后一直当中学教师.2.欧姆定律的发现:欧姆热心于电学研究,曾多次测量过不同金属的导电率.起初,他所使用的伏打电池的电流不太稳定,使他的研究总是不理想.1822年,德国物理学家塞班克(1770~1831)发现了温差电效应,从而发明了温差2021/6/10137因而构成了物体的宏观磁性.17年后这一假说被证实.于是人们不电池.由于温差电池可以提供稳定的电流,这使欧姆金属导电率研究有了重大突破.法国数学家