一、近代物理学的奠基人和革命者(备)

古代科学技术近代科学技术研究对象研究方法两者关系近代科学技术的产生分门别类整体考察科学实验，科学理论直观感受，哲学思辨两相分离密切结合1、时间：15世纪下半叶2、原因：

（1）经济上：西欧封建社会内部逐渐产生了资本主义的生产方式。（2）思想上：文艺复兴使人从长期的基督教神学的束缚中解放出来。3、古代和近代科学技术的区别一、近代物理学的奠基人和革命者一、认识上的飞跃

（经典力学体系的创立和发展）1.经典力学的奠基者—意大利科学家伽利略（1）伽利略对亚里士多德力学观的否定（2）开创科学的研究方法：（观察、实验、推理）（3）突出成就：创立自由落体定律亚里士多德：力学观：有力则动，无力则静否定前人伽利略：若不受阻则恒动创立自由落体定律我所认识的他

牛顿个人档案1.出生：2.婚姻：3.爱好：4.名言1642年1月4日(伽利略逝世),只有三磅重终生未娶“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。”读书，对自然现象有好奇心，制作小工具、小技巧、小发明、小试验。

牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美丽的贝壳”？

2、牛顿对前人科学理论的发展（1）科学巨著：《自然哲学的数学原理》惯性定律加速度定律作用和反作用定律万有引力定律（2）经典力学体系的主要内容：牛顿运动三定律经典力学体系江苏省仪征中学王玉兵教学课件8大自然和自然定律都在黑暗中躲藏，上帝说，让牛顿问世！于是一切都有了光明。

——英国诗人蒲伯(1688-1744)

《牛顿的哲学原理》

牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的理性的伟大，暴露了宗教非理性的荒谬。

启蒙运动《自然哲学的数学原理》牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。11煮怀表

牛顿从事科学研究时非常专心，时常忘却生活中的小事。有一次，给牛顿做饭的老太太有事要出去，就把鸡蛋放在桌子上说：“先生！我出去买东西，请您自己煮个鸡蛋吃吧，水已经在烧了！”正在聚精会神地计算的牛顿，头也不抬地“嗯”了一声。老保姆回来以后问牛顿煮了鸡蛋没有，牛顿头也没抬地说：“煮了！”老太太掀开锅盖一看，惊呆了：锅里居然煮了一块怀表，鸡蛋却还在原地放着。原来牛顿忙于计算，胡乱把怀表扔到了锅里。

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。３、经典力学体系的历史地位理论的综合：①牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。②牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。③成为近代科学形成的标志。实践的验证：根据万有引力定律，人们准确地算出了地球的平均密度和扁平率，正确地解释了潮汐的成因。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。

19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老师发生了一段对话：普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！”老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”量子论和相对论产生物理学真的已经完成了吗？

经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物体为研究对象的，一旦进入光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。1．量子理论的诞生

（1）基础：（2）诞生：

奥地利物理学家斯蒂芬对黑体的研究成果。1900年，德国物理学家普朗克提出了量子概念。并在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中，阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。二、驱走乌云的太阳2．量子理论的发展（1）德国爱因斯坦：将量子理论推广到光学中，成功解释了光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。（2）法国德布罗意：提出物质波理论。（3）数年后，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。3．量子论和量子力学的意义（1）量子力学标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。（2）量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。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”，被勒令退学。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。大自然和自然定律都在黑暗中躲藏，上帝说，让牛顿问世！于是一切都有了光明。

——英国诗人蒲伯(1688-1744)

此情形并未能持久，魔鬼喝道：“嗬！让爱因斯坦问世！”世界又变得难以捉摸。”

——英国现代派诗人J.C．Squire（1879—1955）25狭义相对论发表100周年，也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。

1．狭义相对论（1）提出：（2）内容：（3）认识：

1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，创立狭义相对论。

相对性原理和光速不变原理；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。（E=mc2）

否认了牛顿力学的绝对时空观点，是对牛顿力学的继承和发展。（三）爱因斯坦的“时空”

“天上方一日，人间已一年”

乘坐“光子火箭”的星际旅行

乘坐“光子火箭”以光速作星际旅行，回到地球时，我们会发现什么变化？

这个故事形象地说明了时间和空间的相对性。

爱因斯坦关于相对论的比喻。

为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就是我的相对论内容。”（1）提出：（2）内容：（3）认识：

①物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的；②空间弯曲的程度体现为引力场强度；③时间、空间不是独立的实在，它们是物质存在的形式。2．广义相对论

1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论。

它第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。钟慢效应尺缩效应（1）爱因斯坦相对论的建立，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。（2）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深远的影响。（3）相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。3．相对论建立的意义经验力学（中世纪）经典力