《近代以来科学技术的辉煌》专题复习课件.ppt
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1、近代以来科学技术的辉煌近代以来科学技术的辉煌专题七专题七世界近代化历程的基本特征世界近代化历程的基本特征4、生活:城市化、生活:城市化1、政治:民主化、法制化、政治:民主化、法制化2、经济:工业化、市场化、全球化、经济:工业化、市场化、全球化3、思想:理性化、思想:理性化、科学化科学化科学线索:科学线索:1 1、伽利略伽利略是经典力学奠基者,他的自由落体定律,是经典力学奠基者,他的自由落体定律,标志着物理学的真正开标志着物理学的真正开端。端。2 2、牛顿牛顿是经典力学的建立者,他的物体机械运动三大定律和万有引力定律,是经典力学的建立者,他的物体机械运动三大定律和万有引力定律,标志着近代物理学的
2、形成。标志着近代物理学的形成。3 3、爱因斯坦爱因斯坦的相对论和的相对论和普朗克普朗克的量子论,是物理学思想的的量子论,是物理学思想的一次重大革命。一次重大革命。相对论否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示时间和空间的本质属性,相对论否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示时间和空间的本质属性,即时空的可变性及时空变化的联系性,树立起新的时空观、运动观和物质观。即时空的可变性及时空变化的联系性,树立起新的时空观、运动观和物质观。量子论及在其基础上发展起来的量子力学,促进了原子物理、固体物理和原子量子论及在其基础上发展起来的量子力学,促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学分支的发展,使核物理等
3、科学分支的发展,使人类对客观物质世界的认识,由宏观世界深入到人类对客观物质世界的认识,由宏观世界深入到微观世界。微观世界。4 4、以物理学革命为先导,带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的、以物理学革命为先导,带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的理论理论也都发生了革命性的突破也都发生了革命性的突破。5 5、生物进化论的诞生,破解了、生物进化论的诞生,破解了生命起源之迷生命起源之迷,给基督教神学以致命打击,给基督教神学以致命打击,在科学界和思想界产生了巨大深远震动。在科学界和思想界产生了巨大深远震动。技术线索:技术线索:主要讲了近代以来的三次科技革命。主要讲了近代以来的三次科技革命。1
4、 1、蒸汽时代蒸汽时代。瓦特改良的蒸汽机,被称为万能蒸汽机,是工业革命中。瓦特改良的蒸汽机,被称为万能蒸汽机,是工业革命中最伟大的发明,他解决了工业发展的动力问题,从此工业革命轰轰烈烈的开最伟大的发明,他解决了工业发展的动力问题,从此工业革命轰轰烈烈的开展起来,人类社会进入展起来,人类社会进入“蒸汽时代蒸汽时代”。轮船、火车的出现,把原来彼此隔离。轮船、火车的出现,把原来彼此隔离的世界联系起来,改变了世界的格局。的世界联系起来,改变了世界的格局。2 2、电气时代电气时代。电气技术的应用,引发了第二次工业革命,人类社会进。电气技术的应用,引发了第二次工业革命,人类社会进入入“电气时代电气时代”。
5、电力成为工业发展的主要动力。电灯、电话、电报、电车、。电力成为工业发展的主要动力。电灯、电话、电报、电车、电影、无线电、广播电台的相继问世,改善了信息交流,便捷了交通运输,电影、无线电、广播电台的相继问世,改善了信息交流,便捷了交通运输,加强了世界各地联系,丰富了人们的娱乐生活,使世界面貌大为改观。加强了世界各地联系,丰富了人们的娱乐生活,使世界面貌大为改观。3 3、信息时代信息时代。互联网的诞生,标志着信息时代到来,人类进入信息化。互联网的诞生,标志着信息时代到来,人类进入信息化社会。人类正面临一个蓬勃发展的全新的文明形态。网络与社会生活融为一社会。人类正面临一个蓬勃发展的全新的文明形态。网
6、络与社会生活融为一体,把人类推向一个新的生活空间体,把人类推向一个新的生活空间。的的 第一课第一课伽利略伽利略(1564164215641642)牛顿牛顿(1642172716421727)普朗克普朗克(1858194718581947)爱因斯坦爱因斯坦(1879195518791955)物理学革命物理学革命经典力学体系经典力学体系 近代自然科学的形成近代自然科学的形成相对论相对论量子论量子论近代科学之父近代科学之父 实验科学实验科学经典力学奠基者经典力学奠基者(1717世纪初)世纪初)经典力学建立者经典力学建立者(1717世纪晚期)世纪晚期)从经典力学发展到从经典力学发展到量子论、量子论、相
7、对论相对论(19世纪末世纪末20世纪初)世纪初)伽利略(意)伽利略(意)牛顿(英)牛顿(英)普朗克(德)普朗克(德)爱因斯坦(德)爱因斯坦(德)近代物理学的发展过程近代物理学的发展过程惯性定律惯性定律加速度定律加速度定律作用力和反作用力作用力和反作用力定律定律物理运动物理运动三大定律三大定律1.万有引力万有引力定律定律2.经典力学体系经典力学体系牛顿对前人科学理论的发展牛顿对前人科学理论的发展(1 1)经典力学体系的主要内容)经典力学体系的主要内容 牛顿力学体系及数学、牛顿力学体系及数学、天文学方面的研究成果记天文学方面的研究成果记载在他的科学巨著自然载在他的科学巨著自然哲学的数学原理中。哲学
8、的数学原理中。(2 2)经典力学体系的历史地位)经典力学体系的历史地位 理论的综合理论的综合:牛顿力学体系对自然界的力学现:牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明,从而完成了人类对自象做出了系统、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。然界认识史上的第一次理论大综合。经典力学体系的建立经典力学体系的建立标志着近代科学的形成标志着近代科学的形成。实践的验证实践的验证:根据万有引力定律,人们准确地算:根据万有引力定律,人们准确地算出地球的平均密度和扁平率,正确地解释了潮汐的出地球的平均密度和扁平率,正确地解释了潮汐的成因。根据这一定律,人们还发现了海王星、冥王成
9、因。根据这一定律,人们还发现了海王星、冥王星。星。17811781年天王星被发现,年天王星被发现,科学家用牛顿力学计算科学家用牛顿力学计算它的轨道,可是计算结它的轨道,可是计算结果总是同观测纪录不大果总是同观测纪录不大相符。经反复核算,观相符。经反复核算,观测无误。那问题是否出测无误。那问题是否出现在牛顿力学上面?法现在牛顿力学上面?法国的勒维列和英国的亚国的勒维列和英国的亚当斯坚信牛顿力学的正当斯坚信牛顿力学的正确,大胆猜想计算结果确,大胆猜想计算结果之所以不理想,是因为之所以不理想,是因为太阳系中还有一颗未知的行星,我们没有考虑到它对天王星的引太阳系中还有一颗未知的行星,我们没有考虑到它对
10、天王星的引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。18481848年年9 9月月2323日,柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚,用望日,柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚,用望远镜对准勒维列所指出的位置,一下子就看到了一颗新的行星远镜对准勒维列所指出的位置,一下子就看到了一颗新的行星海王星。勒维列无需观测星空,就在笔尖上发现了新行星。牛顿海王星。勒维列无需观测星空,就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。力学又创造了新的奇迹。海王星和冥王星的发现海王星和冥王星的发现哈雷慧星轨道的推算哈雷慧星轨道的推算 长期以来,
11、人们一直认为彗星是神秘的,不吉利的灾星,根本长期以来,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不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了16821682年出现年出现的彗星的轨道,指出它的回归周期是的彗星的轨道,指出它的回归周期是75767576年,由此预言它将在年,由此预言它将在17581758年再次出现。年再次出现。5353年以后的年以后的17581758年(当时哈雷已去世),这颗彗年(当时哈雷已去世),这颗彗星果然如期出现。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。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。量子理论的
12、诞生量子理论的诞生1 1、普朗克提出量子假说。、普朗克提出量子假说。2 2、量子论的意义、量子论的意义 量子力学标志着人类对客观规律的认识,量子力学标志着人类对客观规律的认识,开始从开始从宏观世界宏观世界深入到深入到微观世界微观世界。相对论的建立相对论的建立 1 1、狭义相对论。、狭义相对论。1905 1905年,爱因斯坦创立了狭义相对论。年,爱因斯坦创立了狭义相对论。狭义相对论的基础:狭义相对论的基础:相对性原理相对性原理 光速不变原理光速不变原理2 2、广义相对论、广义相对论 1916 1916年,爱因斯坦又建立了广义相对论。年,爱因斯坦又建立了广义相对论。相对论打破了牛顿以来传统的绝对时
13、空观,相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观,但并非全盘否定牛顿力学。但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学牛顿力学反映的是反映的是宏宏观物体低速运动观物体低速运动的客观规律,而的客观规律,而狭义相对论狭义相对论反映反映的是的是物体高速运动物体高速运动的客观规律,是对牛顿力学的的客观规律,是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例(物继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例(物体低速运动状态),包括在相对论体系中。体低速运动状态),包括在相对论体系中。3 3、相对论与牛顿力学的关系:、相对论与牛顿力学的关系:4 4、相对论建立的意义、相对论建立的意义 爱因斯坦相对论的建立,是对近代物理爱因斯坦
14、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、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。质的运动和状态密不可分。这种全新的这种全新的时空观、运动观和物质观时空观、运动观和物质观的的形成,是人类思想发展史中的一次根本性变形成,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革,对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。远的影响。第二课第二课 追寻生命的起源追寻生命的起源第二课知识结构第二课知识结构追追寻寻生生命命的的起起源源达尔文创立生物达尔文创立生物进化
15、论学说进化论学说 赫胥黎发展生物赫胥黎发展生物进化论进化论 科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源 “长颈鹿的进化过程长颈鹿的进化过程”达尔文认为长颈鹿的进化原因是:长颈鹿产生的后代达尔文认为长颈鹿的进化原因是:长颈鹿产生的后代超过环境承受能力(过度繁殖);它们都要吃树叶而树叶超过环境承受能力(过度繁殖);它们都要吃树叶而树叶不够吃(生存斗争);它们有颈长和颈短的差异(遗传变不够吃(生存斗争);它们有颈长和颈短的差异(遗传变异);颈长的能吃到树叶生存下来,颈短的却因吃不到树异);颈长的能吃到树叶生存下来,颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了(适者生存)。叶
16、而最终饿死了(适者生存)。一、达尔文创立生物进化论学说一、达尔文创立生物进化论学说达尔文的生物进化观达尔文的生物进化观 自然界中生物的物种是不断进化自然界中生物的物种是不断进化的,是不断从低级向高级发展的。的,是不断从低级向高级发展的。自然界进化的规则是自然界进化的规则是物竞天择,物竞天择,适者生存适者生存。以上两图是当时宗教人士为以上两图是当时宗教人士为讽刺达尔文所作讽刺达尔文所作科学理论传播的艰难科学理论传播的艰难18631863年,赫胥黎发表年,赫胥黎发表人类在自然界中的位人类在自然界中的位置,通过比较解剖学的置,通过比较解剖学的研究,论证了研究,论证了“人的构造人的构造和其他动物一样,
17、尤其和和其他动物一样,尤其和猿更接近猿更接近”。它使人猿同。它使人猿同祖论进一步得到了确立,祖论进一步得到了确立,促进了进化论的传播。促进了进化论的传播。二、赫胥黎发展生物进化论二、赫胥黎发展生物进化论赫胥黎(赫胥黎(1825189518251895)三、三、科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源根本分歧根本分歧:生命是自然界进化的结果,还是上帝创生命是自然界进化的结果,还是上帝创造的产物造的产物根源根源:参考创新设计:参考创新设计生命起源产生的重大影响 1 1、挑战了封建神学,否定了神创说,促进了、挑战了封建神学,否定了神创说,促进了人类认识的飞跃;
18、人类认识的飞跃;2 2、把发展变化思想引入生物界,开创了生物、把发展变化思想引入生物界,开创了生物科学发展的新时代;科学发展的新时代;3 3、对处于国家危亡时期的中国思想界也产生、对处于国家危亡时期的中国思想界也产生巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃巨大震动。救亡图存的变法运动和革命运动蓬勃兴起。兴起。严复和天演论严复和天演论严复严复(1853192118531921)天演论封面天演论封面课标课标第第3 3课课 人类文明的引擎人类文明的引擎一一、第一次工业革命、第一次工业革命蒸汽时代蒸汽时代第一次工业革命的起止时间:第一次工业革命的起止时间:18世纪下半叶到世纪下半叶到19世纪中期世纪
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