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1、n 近代自然科學的奠基者牛頓和達爾文n 相對論的創(chuàng)立者愛因斯坦n 課堂小結第六學習主題第3課自然科學的革命第六學習主題第1課自然科學的革命教學目標教學目標1牛頓牛頓 2達爾文達爾文3愛因斯坦愛因斯坦 4伏爾泰伏爾泰5莎士比亞莎士比亞 6托爾斯泰托爾斯泰7達芬奇達芬奇 8凡凡高高 9貝多芬貝多芬第六學習主題第1課自然科學的革命1牛頓牛頓國別國別-英國英國著作著作-自然哲學的數學原理自然哲學的數學原理運動三定律和萬有引力運動三定律和萬有引力建立了經典力學建立了經典力學為近代自然科學的發(fā)展奠定了基為近代自然科學的發(fā)展奠定了基礎礎第六學習主題第1課自然科學的革命1達爾文達爾文英國生物學家英國生物學家生
2、物進化論生物進化論1859年年物種起源物種起源近代生物科學的奠基者近代生物科學的奠基者“自然選擇，適者生存自然選擇，適者生存”“世道必進，后勝于今世道必進，后勝于今”第六學習主題第1課自然科學的革命3愛因斯坦愛因斯坦相對論相對論為原子能技術的開發(fā)提供了為原子能技術的開發(fā)提供了理論依據理論依據第六學習主題第1課自然科學的革命文藝復興文藝復興時間：時間：14世紀世紀16世紀世紀中心：意大利中心：意大利反封建反神學反封建反神學啟蒙運動啟蒙運動時間：時間：17世紀世紀18世紀世紀中心：法國中心：法國內容：反封建內容：反封建第六學習主題第1課自然科學的革命伏爾泰伏爾泰法國啟蒙思想家法國啟蒙思想家反對封建
3、制度，抨擊天主教會反對封建制度，抨擊天主教會宣揚人天生的自由，主張法律面宣揚人天生的自由，主張法律面前人人平等前人人平等抨擊天主教會的野蠻與黑暗，把抨擊天主教會的野蠻與黑暗，把教皇比作教皇比作“兩只腳的禽獸兩只腳的禽獸”指責指責教士是教士是“文明的惡棍文明的惡棍”第六學習主題第1課自然科學的革命莎士比亞莎士比亞英國英國17世紀世紀戲劇家戲劇家悲劇悲劇羅密歐與朱麗葉羅密歐與朱麗葉哈姆雷特哈姆雷特喜劇喜劇仲夏夜之夢仲夏夜之夢威尼威尼斯商人斯商人第六學習主題第1課自然科學的革命托爾斯泰托爾斯泰俄國俄國19世紀世紀文學家文學家戰(zhàn)爭與和平戰(zhàn)爭與和平安娜安娜卡列尼卡列尼娜娜復活復活作品反映了俄國作品反映了
4、俄國19世紀中后期世紀中后期的社會生活。的社會生活?！岸韲锩溺R子俄國革命的鏡子”第六學習主題第1課自然科學的革命達芬奇達芬奇意大利文藝復興時期的著名畫家意大利文藝復興時期的著名畫家蒙娜麗莎蒙娜麗莎最后的晚餐最后的晚餐人文主義人文主義第六學習主題第1課自然科學的革命凡凡高高荷蘭畫家荷蘭畫家向日葵向日葵第六學習主題第1課自然科學的革命貝多芬貝多芬德國音樂家德國音樂家英雄交響曲英雄交響曲創(chuàng)作背景，法國大革命創(chuàng)作背景，法國大革命第六學習主題第1課自然科學的革命導入15世紀時的意大利佛羅倫薩14世紀開始的資產階級文化運動（文藝復興）是一場思想解放運動，沖破了封建神學的精神束縛，開始興起了理性的科學之
5、風。生產發(fā)展對科學技術的迫切要求和人們對大自然奧秘的執(zhí)著探索，迎來了近代自然科學燦爛的春天。文藝復興不僅是思想文化領域的變革，而且成為近代自然科學發(fā)展的基礎。近代自然科學發(fā)展的原因 歐洲文藝復興運動沖破封建統(tǒng)治和基督教神學的束縛，人們開始用科學實驗和科學方法來認識世界； 資本主義生產的發(fā)展迫切需要科學和技術（17世紀始）。尼古拉哥白尼Nicolaus Copernicus1473.2.191543.5.26現代天文學創(chuàng)始人 日心說創(chuàng)立者伽利略伽利雷Galileo Galilei1564.2.151642.1.8“近代科學之父”喬爾丹諾布魯諾Galileo Galilei15481600.2.1
6、7科學的殉道士1514年5月，波蘭哥白尼經過40年天文觀測，寫成天體運行論，創(chuàng)立“日心說”，開啟了近代自然科學之門。1533年，哥白尼在羅馬做了一系列講演，未遭到教皇反對。1543年5月24日該書出版。伽利略用自制的世界上第一個天文望遠鏡，證實并支持哥白尼的“日心說”，后入獄“放棄了”日心說。布魯諾也在1592年5月23日被捕，終因堅持于1600年2月17日在羅馬百花廣場上燒死。艾薩克牛頓Isaac Newton1642.12.251727.3.31英格蘭物理、數學、天文學家查爾斯羅伯特達爾文Charles Robert Darwin1809.2.121882.4.19英國博物學家 進化論奠基
7、人阿爾伯特愛因斯坦Albert Einstein1879.3.141955.4.18德裔美國 現代物理學奠基人近 代 自 然 科 學 家前 期后期近代自然科學的奠基者牛頓和達爾文牛頓艾薩克牛頓Isaac Newton1642.12.251727.3.31英國物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家牛頓故居牛頓出生于英格蘭林肯郡沃爾索浦一自耕農家庭。他是一個早產兒，出生時僅三磅（1磅0.4536千克）。1661年進入劍橋大學三一學院學習，1665年6月因倫敦暴發(fā)鼠疫離校返鄉(xiāng)居住兩年。三大成就（微積分、萬有引力、光學分析）的思想均是在這時孕育成形的。牛頓還在代數和數論、計算方法、逼近論、概率論等方面
8、有創(chuàng)造性的成就和貢獻。近代自然科學的奠基者著名物理學家牛頓發(fā)明的第一架反射望遠鏡1668年，牛頓制成了第一架反射望遠鏡樣機。1671年，牛頓把經過改進的反射望遠鏡獻給皇家學會，牛頓名聲大震，并被選為皇家學會會員。反射望遠鏡，效果遠優(yōu)于伽利略設計的折射望遠鏡。反射望遠鏡的發(fā)明奠定了現代大型光學天文望遠鏡的基礎。距離地球數百萬光年的星系根據牛頓的原理研制的高級望遠鏡，使天文學家能比以前更遠地觀察到宇宙深處。牛頓曾癡迷于三棱鏡的特性。他在劍橋大學三一學院的研究室內進行了一次又一次的實驗。他拉上窗簾，使房間變暗，以便更容易觀察三棱鏡的效果。作為一個大學生，他對于光的特性的了解已經超過了前人。牛頓在做光
9、學實驗牛頓用過的儀器1687年牛頓出版力學經典著作自然哲學的數學原理自然哲學的數學原理研究成果：把天體萬物的運動，都用運動三定律（譽為是經典物理學的基礎）和萬有引力定律予以說明，建立了經典力學的基本體系。影響：為近代自然科學的發(fā)展奠定了基礎。牛頓的自然哲學的數學原理，實現了物理學史上的第一次大飛躍。1.慣性定律2.加速度的比例定律3.作用反作用定律近代自然科學的集大成者自然哲學的數學原理是科學發(fā)展過程中的一個重要里程碑，它不但奠定了天體力學的基礎，而且使牛頓力學體系取得統(tǒng)治地位達兩百年之久。“神舟五號”飛船發(fā)射國產“殲十”飛機起飛噴氣式飛機和運載火箭的飛行都是遵循牛頓的第三定律：一種力把燃氣從
10、飛行器引擎的末尾推出去，同時一種相等的反作用力推動飛行器前進。m1m2FFdF=Gm1m2/d2牛頓萬有引力定律圖解物體間引力的大小取決于物體的質量和它們之間的距離。這可以用上述方程式表示，其中G代表引力系數，m1和m2代表兩個物體的質量，d代表它們之間的距離。即萬有引力等于引力常量乘以兩物體質量的乘積除以它們距離的平方。其中G值約為6.6710-11，單位Nm2/kg2。為英國科學家卡文迪許通過扭秤實驗測得。劍橋大學王后學院牛頓數學橋數學橋又稱牛頓橋，是位于王后學院內的一座木橋。相傳，這座橋是牛頓運用數學和力學原理設計建造的，整座橋上沒有使用一根釘子，堪稱是個奇跡。后來，好奇的學生把它拆下來
11、，想看個究竟。誰知拆下容易，恢復難！無論他們用什么方法，就是恢復不了原樣，連校方也無能為力，最后，不得不用釘子固定，才重新將木橋架起來。牛頓被葬于倫敦威斯敏斯特大教堂由于他的偉大功績，牛頓生時受到國民的尊敬，死時像國王一樣受到人們的瞻仰。伏爾泰我之所以能比別人看得遠些，是因為我站在巨人們的肩上。牛頓我只不過是一個在海濱玩耍的小孩，不時地為比別人找到更光滑更美麗的卵石和貝殼而高興，而在我面前的真理的海洋，卻完全是個謎。牛頓聰明人之所以不會成功，是由于他們缺乏堅韌的毅力。牛頓達爾文19世紀英國杰出的生物學家、物種起源和發(fā)展學說的創(chuàng)始者、生物進化論的奠基人。找到生物發(fā)展的規(guī)律，證明所有的物種都有共同
12、的祖先。他在科學上完成了一個偉大的革命，結束了生物學領域中唯心主義、形而上學的統(tǒng)治時期，對近代生物科學產生了巨大而深遠的影響。查爾斯羅伯特達爾文Charles Robert Darwin1809.2.121882.4.19英國博物學家 進化論的奠基人物種起源封面近代生物科學的奠基者達爾文當年乘坐的“小獵犬號”（貝格爾號）考察船1825年，達爾文進入愛丁堡大學學習醫(yī)學。大學畢業(yè)后，1831年12月27日，自費隨英國皇家考察船“小獵犬號”（貝格爾號）進行科學考察。在太平洋的加拉巴哥斯群島，達爾文發(fā)現26種陸棲鳥類中有25種是島上特有的，有一個是新種；15種海棲魚類全部是新種；185種顯花植物中，新
13、種多達100種。經過長達5年（1836年10月2日）的科學考察，達爾文堅信任何物種都是由另一個物種進化演變而來的。為其日后提出進化論奠定了堅實的基礎。達爾文所著物種起源（全名為依據自然選擇或在生存斗爭中適者生存的物種起源）于1859年11月24日問世。是生物學發(fā)展史上的一次革命，具有劃時代的意義。該著作批判了創(chuàng)造論的錯誤，闡明了進化論的思想。物種起源示意圖物種起源封面明確提出生物是不斷進化而來的觀點，指出“自然選擇，適者生存”是生物進化的基本規(guī)律。徹底推翻了各種唯心的神造論和物種不變論。第六學習主題第1課自然科學的革命當時諷刺達爾文的漫畫艾薩克牛頓查爾斯羅伯特達爾文牛頓把上帝從無生命現象的研究
14、領域驅逐出去進化論把上帝從有生命現象的研究領域驅逐出去相對論的創(chuàng)立者愛因斯坦阿爾伯特愛因斯坦Albert Einstein1879.3.141955.4.18德裔美國 現代物理學奠基人愛因斯坦和妹妹Maja青年時期的愛因斯坦思考中的晚年愛因斯坦出生于德國烏爾姆市班霍夫街135號。父赫爾曼愛因斯坦，母波林科克，均為猶太人。1900年畢業(yè)于蘇黎世工業(yè)大學，1909年開始在大學任教，1914年任威廉皇家物理研究所所長兼柏林大學教授。后被迫移居美國，1940年入美國國籍?，F代物理學的開創(chuàng)者和奠基人。1905年發(fā)表狹義相對論的愛因斯坦狹義相對論狹義相對論（Special Relativity）是主要由愛
15、因斯坦創(chuàng)立的時空理論，是對牛頓時空觀的改造。提示了時間與空間的統(tǒng)一性和相對性，建立了新的時空觀。這一理論揭示了物體的質量和能量在一定條件下可以互相轉換的規(guī)律，論證了物質的運動和時間、空間的密切關系。光線受太陽影響行走示意圖1911年，廣義相對論距離完成尚遠，愛因斯坦即已預測，光雖然在大多數情況下走直線，但當它經過重物附近時，會因受重物造成的空間變化的影響而走曲線。甚至計算出某一顆星從太陽后面發(fā)出光時，它經太陽附近到地球時行走路線的曲率為何。1919年拍攝的日全食照片埃丁頓是第一個用英語宣講相對論的科學家。1919年5月29日，率領觀測隊到西非普林西比島觀測日全食。拍攝到日全食時太陽附近的星星位
16、置，根據廣義相對論理論，太陽的重力會使光線發(fā)生彎曲，太陽后面的星星視覺位置會變化。埃丁頓的觀測證實了愛因斯坦的預測。亞瑟斯坦利埃丁頓Arthur Stanley Eddington1882.12.281944.11.22英國天文學家、物理學家、數學家愛因斯坦相對論著作書影廣義相對論廣義相對論（General Relativity ）是愛因斯坦于1915年以幾何語言建立而成的引力理論，統(tǒng)合了狹義相對論和牛頓的萬有引力定律，將引力改描述成因時空中的物質與能量而彎曲的時空，以取代傳統(tǒng)對于引力是一種力的看法。因此，狹義相對論和萬有引力定律，都只是廣義相對論在特殊情況之下的特例。狹義相對論是在沒有重力時
17、的情況；而萬有引力定律則是在距離近、引力小和速度慢時的情況。這是一篇非常重要的文章、一篇劃時代的文獻，將會引起非常激烈的辯論。在歷史上，只有圍繞著哥白尼的學說才有過。這是物理學上一場偉大的革命！馬克斯普朗克長崎上空的蘑菇云愛因斯坦向電視觀眾介紹核武器危害相對論的提出，為原子能技術的開發(fā)提供了理論依據，同時，也是時空觀念的偉大革命，對現代自然科學的發(fā)展產生了極為深遠的影響。拉小提琴的愛因斯坦（左）愛因斯坦是一位優(yōu)秀的小提琴手。他從小就學習小提琴，古典音樂一直是他生活中的一大伴侶。曾在位于紐約第七大道881號卡內基大廳（Carnegie Hall）舉辦數次音樂會，目的是為一個人道組織募款，這是他贊
18、助的無數人道組織中的一個。圖為愛因斯坦與人合奏室內樂。1921年獲諾貝爾物理學獎（左：瑞典皇家科學院頒發(fā)的獲獎證書右：諾貝爾獎紀念章）阿爾弗雷德伯納德諾貝爾（1833.10.211896.12.10）：瑞典化學家、工程師和實業(yè)家，諾貝爾獎金創(chuàng)立者。諾貝爾獎頒發(fā)給在物理學、化學、生理學或醫(yī)學、文學、和平、經濟學六個領域中成就最突出的人。愛因斯坦紀念郵票誕辰一百周年紀念章近代自然科學的終結者和現代自然科學的開創(chuàng)者第六學習主題第1課自然科學的革命The Goal of Human Existence“Ladies and gentlemen, our age is proud of the prog
19、ress it has made in mans intellectual development. The search and striving for truth and knowledge is one of the highest of mans qualities - though often, the pride is most loudly voiced by those who strive the least. And certainly we should take care not to make the intellect our god; it has, of co
20、urse, powerful muscles, but no personality. It cannot lead, it can only serve; and it is not fastidious in its choice of a leader. This characteristic is reflected in the qualities of its priests, the intellectuals. The intellect has a sharp eye for methods and tools, but is blind to ends and values
21、. So it is no wonder that this fatal blindness is handed on from old to young and today involves a wholegeneration.”愛因斯坦1943年11月4日演講課堂小結近代自然科學的奠基者牛頓和達爾文相對論的創(chuàng)立者愛因斯坦1.牛頓、達爾文是科學家的佼佼者2.自然哲學的數學原理建立經典力學體系3.達爾文是近代生物科學的奠基者4.物種起源出版的劃時代意義1.愛因斯坦提出狹義相對論2.愛因斯坦提出廣義相對論3.相對論理論提出的重要意義學習與探究學習活動故事會：近代著名科學家的故事威廉莎士比亞Wil
22、liam Shakespeare1564.4.231616.5.3英國戲劇家、詩人列夫尼古拉耶維奇托爾斯泰Lev Nikolayevich Tolstoy1828.9.91910.11.20俄國最偉大的文學家列奧納多迪瑟皮耶羅達芬奇Leonardo di ser Piero da Vinci1452.4.151519.5.2意大利佛羅倫薩芬奇鎮(zhèn)文森特凡高Vincent Van Gogh1853.3.301890.7.29荷蘭后期印象畫派代表人物路德維希凡貝多芬Ludwig van Beethoven1770.12.161827.3.26德國最偉大的音樂家、鋼琴家伏爾泰（筆名）Voltaire
23、弗朗索瓦馬利阿魯埃1694.11.211778.5.30法國啟蒙思想家、文學家、哲學家查理路易孟德斯鳩Charles Louis Montesquieu1689.1.181775.2.20法國啟蒙思想家、法學家德尼狄德羅Diderot Denis1713.10.51784.7.30法國哲學家、美學家、文學家讓雅各盧梭Jean Jacques Rousseau1712.6.281778.7.2法國啟蒙思想家、哲學家學習測評1.萬有引力定律的發(fā)現者是（）。A.達爾文 B.牛頓 C.愛因斯坦 D.哥白尼.近代自然科學的奠基人是（）。A.達爾文 B.牛頓 C.愛因斯坦 D.達芬奇3.沉重打擊宗教神權統(tǒng)
24、治基礎的理論是（）。A.萬有引力定律 B.牛頓運動三定律 C.生物進化論 D.相對論4.為原子彈的發(fā)明提供理論基礎的是（）。A.萬有引力定律 B.牛頓運動三定律 C.生物進化論 D.相對論5.愛因斯坦的相對論與牛頓力學的關系是（）。A.完全繼承 B.完全否定 C.既否定又繼承 D.沒有關系6.請說出本課提到的幾位科學家的名字、代表作和他們的主要成就。BBCDC加深人們對時空和物質運動的認識，對現代自然科學的發(fā)展產生了極為深遠的影響。推翻各種唯心的神創(chuàng)論和物種不變論，具有劃時代的意義。建立經典力學基本體系，為近代自然科學的發(fā)展奠定基礎。社會影響社會影響創(chuàng)立相對論/德裔美國愛因斯坦愛因斯坦提出生物進化論物種起源英國達爾文達爾文發(fā)現萬有引力定律自然哲學的數學原理英國牛頓牛頓主要成就主要成就代代 表表 作作國別國別科學家科學家史海拾貝大學時期的愛因斯坦與中學時代同學合影結束
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