【创新设计】2013-2014高中历史 6.2 影响世界发展进程的科学巨人教学课件 人民版选修4

1、课程标准 了解牛顿、爱因斯坦等人成长历程及主要科学成就，认识他们在社会发展中的作用。 内容解读 1.牛顿与经典力学体系。 2.爱因斯坦与相对论。,课时二影响世界发展进程的科学巨人,知识点一牛顿宇宙定律的发现者 1总评：建立了完整的理论体系，发现了宇宙定律，是1617世纪科学的集大成者。 2求学：出身英国一自耕农家庭，在剑桥大学读书时受巴罗教授赏识被举荐为研究生。在家乡避瘟疫的时间他在自然科学领域思考，踏进了很多前人未涉足的领域。,力学,3成就 (1)物理学 发现了 定律，综合并表达了惯性、加速度、作用与反作用经典力学三定律。 1687年自然哲学的数学原理发表，标志着 诞生；“牛顿力学”体系的建

2、立标志着 体系的形成。,万有引力,天体力学,近代科学,(2)天文学 用定律说明，星体运动和地面上的物体运动都受力学规律的支配。 用的方法精确计算和解决天体运动的问题。 (3)数学：发现二次项定理，创立 ，开辟数学新纪元。 (4)光学：发现白光由各种不同颜色的光组成；制成第一架反射望远镜；提出光的“ ”。 (5)其它：当选为议会议员后，兴趣转向政治和神学。1727年在伦敦去世，被葬于威斯敏斯特大教堂。,万有引力,微积分,数学,微粒说,牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代众多工程技术的理论基础。,知识点二爱因斯坦追寻空间和时间的本质 1狭义相对论 (1)1879年出生于德国家庭，大学毕业后

3、对传统物理学进行了突破性研究。 (2)1905年发表论动体的电动力学论文，创立 相对论；认为时间、空间、物质和物质运动不可分割；空间和时间随物质的而变化。,犹太人,狭义,运动,2广义相对论 (1) 年发表广义相对论基础，解释了加速运动和的问题，揭示了时空结构与物质分布之间的关系，指出是时间和空间的性质不均匀引起的。 (2)1938年导出物体运动方程，进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性。 (3)相对论和一起构成了现代物理学的两大支柱。,1916,万有引力,万有引力,量子理论,3其它成就 (1)他提出质量与能量之间存在的内在联系，为 利用提供了理论依据。 (2)以量子论完满地解释光电效

4、应等，发展了 统计，1921年以其光子理论而获得诺贝尔物理学奖。,原子能,量子,4捍卫和平 (1)认为问题是人类的首要问题，并为此多方呼吁奔走。 (2)一战爆发后，公开发表。 (3)二战中，为美国用轰炸日本城市表示强烈不满。 (4)二战后，为反对和反对美国国内而斗争。,战争与和平,反战宣言,原子弹,核战争,法西斯主义,爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，也是具有高度责任心的社会活动家。,5科学改变世界 (1)成为促进社会和上层建筑变革的重要力量。(2)为丰富人们的精神生活、提高科学文化和社会管理水平、促进人类精神文明，创造了有利条件。 (3)已经并将继续以其自身的伟大力量，改变着世界。,经济结构,

5、拓展1 正是在物理学领域，牛顿进行了最有意义的研究。在这方面，他以伽利略的研究为基础，将后者的成果发展到辉煌的顶点。伽利略主要关心的是地球的运动，牛顿则发现了有关宇宙本身的定律。 (1)牛顿经典力学诞生的客观条件是什么？ (2)想一想牛顿物理分析法的特征是什么？ 答案(1)继承前人的科研成果；科技自身发展的要求。 (2)利用数学作完整的推演；注重实验。,拓展2 我们被放在这犹如戏院的世界上，每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道，我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中 英国哲学家体谟 材料是对哪位科学家诞生之前的社会的描述

6、？为什么？ 答案牛顿。经典力学(自然哲学的数学原理)是人类历史上对自然规律第一次进行的理论性概括和总结。,拓展3 读图： 为什么将牛顿称之为“近代科学之父”？爱因斯坦为什么被视为20世纪最伟大的科学家？,答案牛顿在数学和物理学方面都取得了卓越成就，其中最辉煌的成就是建立经典力学的理论体系，他还是微积分的创立者之一。牛顿力学是经典力学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。爱因斯坦创立的相对论，是人类认识自然过程的一次飞跃。这一理论成为今天原子能科学、宇宙航行等科学的理论基础。,【角度1】牛顿力学体系的主要内容有哪些？ 提示牛顿第一定律，又称惯性定律：一切物体在不受外力

7、作用时，总是保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。,牛顿力学体系,牛顿第二定律，又称加速度定律：物体运动的加速度与作用于物体上所有外力的合力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力合力的方向相同。 牛顿第三定律，又称作用力与反作用力定律：两个物体间的作用力和反作用力总是在同一直线上，大小相等，方向相反。 万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。它是牛顿在当时天文学和力学成就的基础上，主要根据开普勒三定律、落体运动规律和牛顿第二定律等，对天体的运动和地面上物体的运动进行长期观察和研究所得出的结果。,【角度2】牛顿力学体系的意义有哪些？ 提示牛顿力学体系正确地反映了客观

8、物体低速运动的客观规律，它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中，实现了自然科学的第一次理论性的大综合。 这是人类对自然界认识的一个飞跃。牛顿力学是整个物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。,1阅读下面材料： 材料爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。 请回答： “牛顿时代”是什么样的时代？牛顿有什么贡献？,答案时代：17世纪中叶至18世纪20年代，处于资本主义手工工场时期，资产阶级文化在逐渐发展。贡献：提出

9、物体机械运动的三大定律和万有引力定律，是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。,【角度1】相对论的提出有何意义？ 提示相对论严格地考察了时间、空间、物质和物质运动的这些物理学的基本概念，给出了科学而系统的时空观和物质观，从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。相对论的创立，改变了人类对自然的认识，开创了物理学的新纪元，几乎整个20世纪物理学的创造历程，都由他的巨手在指引着前进的方向。,爱因斯坦与相对论,【角度2】相对论与牛顿力学有何关系？ 提示(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定 律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物质运动是在低速情况下，这些定律才适用。,(2)相对论否定

10、了牛顿的绝对时空观，提出时空不是绝对不变的，而是随物质的运动而变化，物质质量随运动的速度变化而变化，并提出了质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在科学、哲学上有重大意义。 (3)相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。,2阅读下面材料： 材料爱因斯坦讲过这样一个故事：在未来的某一天，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行，哥哥留在地球上，50年以后，弟弟还是一个30多岁的年轻人！原来，对于乘坐以光速运行的飞船的弟弟来讲，才刚刚过了十几年。 请回答： 爱因斯坦讲的故事阐述了

11、他的哪一著名理论？这一理论有何价值？,答案相对论。 价值：揭示了时空结构(四维空间)同物质分布的关系，指出了物质间所存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀(即时空弯曲)而引起的。相对论的提出是物理学思想的一场重大革命，相对论既是原子内部的微观物理学的基础，也是天体物理学和宇宙学的基础。,特别提醒 相对论从内容和思想来看发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。但并不是说，牛顿在历史上的光辉被相对论抹掉了。牛顿所创造的力学概念至今仍是物理学的重要思想。,【学习思考】 为什么说牛顿诞生的时代正是欧洲科学界发生巨大变革的时代？ 答案提示17世纪中期，欧洲历史正处于一个巨大的转折和变化时期。当时英国正处在资产阶级革命的风暴中；欧洲的启蒙运动也在发动阶段。而在自然科学方面，哥白尼的“太阳中心说”，伽利略的自由落体定律和加速度概念，开普勒、布鲁诺、培根等科学家的发现，都预示着科学界一个革命时代的来临。,【自我测评】 列举牛顿和爱因斯坦的主要科学成就。 答案提示(1)牛