1、影响世界进程的科学巨人影响世界进程的科学巨人 瓦特瓦特爱迪生爱迪生牛顿牛顿爱因斯坦爱因斯坦1近代科学体系的奠基人近代科学体系的奠基人 牛顿牛顿 剑桥大学校园剑桥大学校园2一、早期科学发明和创造一、早期科学发明和创造1、童年时代：、童年时代：2、中学时代：、中学时代：四轮车四轮车、风车风车、日晷仪、日晷仪除发明创造外，开始进行科学研究与实验除发明创造外，开始进行科学研究与实验？33、大学毕业后、大学毕业后：1 1）发现了三大定律与）发现了三大定律与万有引力万有引力定律定律,创立了创立了经典力学体系经典力学体系.2 2）用）用反射望远镜反射望远镜考察行星运动分析潮汐现象，预言地球考察行星运动分析潮
2、汐现象，预言地球不是正球体不是正球体3 3）在数学上提出二项式定理以及微积分的初步算法）在数学上提出二项式定理以及微积分的初步算法4 4）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证明日光由）用自制的折射望远镜对太阳光实验，证明日光由七色七色光光组成，还进一步说明物体颜色的形成原理组成，还进一步说明物体颜色的形成原理,得出光的微得出光的微粒说粒说？4发现万有引力定律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，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经过反复思考与实验后得出 结论：结论：宇宙间一切物体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，之
3、间，都存在着一种相互吸引的作用，这种作用力，就是万有引力就是万有引力牛顿说牛顿说“我之所以能比别人看得远些，我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。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，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？有什么意有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？有什么意义？义？哥白尼哥白尼、开普勒、开普勒、伽利略伽利略该定律后来成为天文学该定律后来成为天文学上的基础定律，上的基础定律，推动推动了了人们对天体运动研究人们对天体运动研究5三、创建牛顿力学即经典力学三、创建牛顿力学即经典力学1、标志：、标志：2、内容：、内容：3、地位、地位：自然
4、哲学中的数学原理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他在书中确定了解决万有引力问题的物体运动运动三大定律三大定律，阐明，阐明万有引力万有引力的概念并把它应用到的概念并把它应用到天文天文学学中。他在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等中。他在书中还解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。问题。经典力学理论在以后的二百多年间，居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。学的建立才打破了这种绝对权威。6海王星海王星冥王星冥王星（小图像为空间原始图像，大图像为经过计（
5、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）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：能以天文观测或试验论证其正确性，如：720世纪的科学伟人爱因斯坦世纪的科学伟人爱因斯坦8一、成长历程一、成长历程 阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦爱因斯坦（18791955）1879年出生于年出生于德国德国小镇小镇乌尔姆的一个犹太人家庭。乌尔姆的一个犹太人家庭。1895年到瑞士，年到瑞士，1896年考人瑞士苏黎年考人瑞士苏黎世联邦工业大学师范系理论物理世联邦工业大学师范系理论物理专业学习，专业学习，190
6、0年毕业。年毕业。19021909年在瑞士伯尔尼专利局任年在瑞士伯尔尼专利局任技术员，创立狭义相对论。加入技术员，创立狭义相对论。加入瑞士瑞士国籍。国籍。1913年任柏林大学教年任柏林大学教授。授。1915年创立广义相对论。年创立广义相对论。1933年年10月迁居月迁居美国美国，1940年加年加入美国国籍，入美国国籍，1955年逝世于美国年逝世于美国普林斯顿。普林斯顿。91 1、童年时代：、童年时代：小时候不愿和其他小时候不愿和其他孩子在一起玩耍，孩子在一起玩耍，总喜欢一个人玩，总喜欢一个人玩，并且老是陷在并且老是陷在沉思沉思之中，如痴如呆。之中，如痴如呆。102、中小学时代：、中小学时代：在
7、整个中小学时代常常被斥为在整个中小学时代常常被斥为“生性孤僻、智力生性孤僻、智力迟钝迟钝”，“不守纪律、心不在焉、想入非非不守纪律、心不在焉、想入非非”。11 18961896年，爱因斯坦正式成为年，爱因斯坦正式成为一个无国籍的人，并考进了一个无国籍的人，并考进了联邦工业大学。大学期间，联邦工业大学。大学期间，爱因斯坦迷上了物理学爱因斯坦迷上了物理学.3、大学时代12二、主要贡献（1）光光量子假说量子假说：1905年年（2）狭义相对论狭义相对论（1905年提出）年提出）（3）广义相对论广义相对论（1915年提出）年提出）（4）质能公式）质能公式（5）关注和平关注和平13（1）光）光量子假说：量
8、子假说：1905年年 爱因斯坦爱因斯坦利用量子论成功地解利用量子论成功地解释了释了光电效应光电效应出现的现象及出现的现象及光光的本质，进一步推动了量的本质，进一步推动了量子论的发展。子论的发展。1921年因年因光电效应研究获诺贝光电效应研究获诺贝尔物理学奖。尔物理学奖。14（2）狭义相对论（）狭义相对论（1905年提出）年提出）狭义相对论认为时间不是绝对的。爱因斯坦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
9、钟表留在地面上，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上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。微快一点。15 爱因斯坦爱因斯坦19051905年提出的相对论，后来称作狭义相对年提出的相对论，后来称作狭义相对论，以论，以光速永不改变、相对性原则光速永不改变、相对性原则来推论，得到来推论，得到“时间时间”会因速度快慢而改变的结论。会因速度快慢而改变的结论。相对论的例子：一卷录音相对论的例子：一卷录音带，如果在地面上播放需要一带，如果在地面上播放需要一个小时；
10、在快速飞行的宇宙飞个小时；在快速飞行的宇宙飞船里播放，宇宙飞船里的人测船里播放，宇宙飞船里的人测定也是一个小时。但是由地面定也是一个小时。但是由地面上的人员，来测定在宇宙飞船上的人员，来测定在宇宙飞船中播放的时间呢？根据牛顿的中播放的时间呢？根据牛顿的理论，因为时间是绝对的，所理论，因为时间是绝对的，所以也是一小时；但是爱因斯坦以也是一小时；但是爱因斯坦的理论则认为应该是一个多小的理论则认为应该是一个多小时，因为时间是相对的，在不时，因为时间是相对的，在不同速度下测量时间，长度是不同速度下测量时间，长度是不一样的。一样的。什么是狭义相对论？什么是狭义相对论？16（3）广义相对论）广义相对论（1
11、915年提出）年提出）1915年，爱因斯坦发表了他的广义相对论。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。他还解释了他还解释了引力和时空弯曲的联系引力和时空弯曲的联系，利用数学，利用数学，爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲，在物爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲，在物体具有体具有很大的相对质量很大的相对质量（例如一颗恒星）时，这（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，改变路径是光线，改变路径。17（4）关注和平）关注和平一战时，坚决地表明
12、了自己的一战时，坚决地表明了自己的反战态度反战态度 反对法西斯灭绝犹太人的暴行反对法西斯灭绝犹太人的暴行 建议发展原子弹建议发展原子弹 18科学改变世界科学改变世界 探究：结合课文内容，谈谈你对“科学科学改变世界改变世界”这句话的认识。19科学技术本身是一科学技术本身是一把双刃剑。科技能把双刃剑。科技能造福人类，推动生造福人类，推动生产力水平的提高，产力水平的提高，但如果运用不当，但如果运用不当，也能危害人类。也能危害人类。科学改变世界科学改变世界201 1、牛顿提出的物体机械运动定律不包括、牛顿提出的物体机械运动定律不包括 A A、万有引力定律、万有引力定律 B B、惯性定律、惯性定律 C
13、C、加速度定律、加速度定律 D D、作用与反作用定律、作用与反作用定律2 2、1717世纪牛顿力学体系产生原因有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生产的迅速发展对基础理论提出了迫切要求伽伽俐略等人的研究已有坚实的基础俐略等人的研究已有坚实的基础牛顿个人的伟大天才牛顿个人的伟大天才和所做出的巨大努力和所做出的巨大努力同时代众多著名科学家协同一致同时代众多著名科学家协同一致的通力合作的通力合作 A A、B B、C C、D D、跟踪训练跟踪训练213 3、实现了物理学史上第一次飞跃的是、实现了物理学史上第一次飞跃的是A A、电磁学理论的建立、电磁学理论的建立B B、进
14、化论的出现、进化论的出现C C、牛顿力学的建立、牛顿力学的建立D D、日心说的提出、日心说的提出4 4、科学巨著、科学巨著自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理的作者是的作者是A A、牛顿、牛顿 B B、达尔文、达尔文 C C、莱布尼茨、莱布尼茨 D D、哥白尼、哥白尼5 5、下列关于牛顿的评述不正确的是、下列关于牛顿的评述不正确的是A A、牛顿被誉为、牛顿被誉为“近代科学开创者近代科学开创者”B B、牛顿的三大成就是万有引力定律、微积分学和对光、牛顿的三大成就是万有引力定律、微积分学和对光的分析的分析 C C、牛顿的力学是经典物理学和天文学的基础，也是现、牛顿的力学是经典物理学和天文学的基础，
15、也是现代工程力学和技术的理论基础代工程力学和技术的理论基础D D、牛顿的热学和力学引发了以英国工业革命为起点的、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第二次技术革命226 6、近代科学体系形成的标志是、近代科学体系形成的标志是A A、牛顿的力学体系牛顿的力学体系B B、微积分的发明、微积分的发明C C、伽俐略开创了近代试验科学、伽俐略开创了近代试验科学 D D、开普勒发现了三大定律、开普勒发现了三大定律7 7、为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定坚实基础是、为牛顿后来在数学领域做出贡献奠定坚实基础是A A、发现了代数二项式定理、发现了代数二项式定理 B B、发明了微积分、发明了
16、微积分C C、发现了三大定律、发现了三大定律D D、发现了万有引力、发现了万有引力8 8、1717世纪对人类解释与预见物理学现象具有决定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性意义理论的是A A、微积分、微积分B B、代数二项式定理、代数二项式定理C C、牛顿力学体系、牛顿力学体系 D D、发现了万有引力、发现了万有引力239、第一次证明牛顿力学和万有引力正确、第一次证明牛顿力学和万有引力正确的最成功的范例是的最成功的范例是 A、海王星的发现、海王星的发现 B、冥王星的发现、冥王星的发现 C、木星的发现、木星的发现 D、火星的发现、火星的发现10、牛顿最辉煌的成就是、牛顿最辉煌的
17、成就是 A、经典力学体系、经典力学体系 B、万有引力、万有引力 C、微积分、微积分 D、三大定律、三大定律2425 传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己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，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。玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动。262728 作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往作为大学教授，牛顿常常忙
18、得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就走进了大学餐厅。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。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。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。牛顿也因此终生未娶。29 30 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
19、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，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。31 牛顿自小是个孤儿，爱好单调，性格孤僻，牛顿自小是个孤儿，爱好单调，性格孤僻，脾气暴躁，工作有偏致狂倾向。他在科学上做出脾气暴躁，工作有偏致狂倾向。他在科学上做出了无与伦比的贡献，但在处理人事关系上做的极了无与伦比的贡献，但在处理人事关系上做的极不好，一生没有一个朋友，一生没有结婚。牛顿不好，一生没有一个朋友，一生没有结婚。牛顿一直在孤独中度过自己人生，可能只有在教堂里一直在孤独中度过自己人生，可能只有在教堂里同上帝对话才能使自己心理得到一些宽慰。同上帝对话才能使自己心理得到一些宽慰。32
