人民版选修《影响世界发展进程的科学巨人》PPT课件
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英国诗人波普曾经这样写道： 自然界和自然规律， 隐藏在黑暗中， 上帝说： 让牛顿出生吧！ 于是，一切都变得光明。
请阅读教材，思考以下问题：
⒈了解牛顿的成长历程。 ⒉请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就。 ⒊试举例说明牛顿的科学成就在推动人类社会发 展的作用。 ⒋促成牛顿取得巨大成就的原因有哪些？ ⒌你从牛顿那里学到（或感悟到）了什么？
2．1916年提出广义相对论
（1）提出：《广义相对论基础》 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。 （2）内容：
①物质存在和分布使时空性质不均匀 （即时空 弯曲 ）而产生了万有引力 ；②时 间、空间不是 独立 的实在，它们是物质存 在的形式。 （3）认识：
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。
牛顿是17世纪科学革命中所 涌现出来最伟大的科学家，也是 人类历史上最伟大的科学家之一。
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。
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”，勒令他退了学。 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。
现代物理学的两大支柱是什 么？分别是由谁提出的？
提示： 相对于牛顿的经典物理学（力学）而言的； 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱； 两大理论的提出者分别是德国理论物理学家
普朗克和美籍德国科学家爱因斯坦。
爱因斯坦和量子理论的创始人普朗克
2005年是爱因斯坦逝世50周年，也是他提出狭义相 对论100周年。100年前，年仅26岁的毛头小伙，以他卓 越的思考力、非凡的洞察力，提出了狭义相对论，传统 经典物理学由此彻底改变。这一种颠覆是多么激动人心， 为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合 国大会将2005年确定为“国际物理年”，这是联合国首 次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。爱因斯坦， 这位在许多国度千年人物（1001—2000年）评选中都居 榜首的俊杰，绝不仅仅是因为在物理学上的成就。他既 是伟大的科学家、现代物理学的开创者和奠基人，更是 杰出的思想家，他是一幅视野开阔的思想宽银幕。
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。
二、20世纪的科学伟人 爱因斯坦：追寻时空的本质
现代物理学是相对于什么而 言的？
政治地位提高后，他把兴趣逐 渐转向政治、神学、化学（贱 金属变成黄金）问题。虔诚地 相信上帝，埋头于写以神学为 题材的著作。当他遇到难以解 释的天体运动时，竟提出了 “神是第一推动力”的谬论。 他说：“上帝统治万物，我们 是他的仆人而敬畏他、崇拜 他。”
对牛顿的评价
英国著名诗人在他的墓碑上 镌刻着铭言：让人们欢呼这样 一位多么伟大的巨匠，人类荣 耀曾经因他而在世界上存在过。
研究成果 乡下：自然科学领域内的思考
牛顿：宇宙定律的发现者
2、17世纪最伟大的科学巨匠 ⑴物理学：万有引力定律、力学三大基本定律
——物理史上第一次大综合，天体 力学诞生， 牛顿力学体系建立，近代自然科学 体系形成。
Gm m 受⑵力天学文规学律：支F据配=万，有并引用力数定学12律计，算2天天上体的运星动体问运题动。 r ⑶数学： 微积分（德国：莱布尼茨）
Байду номын сангаас
⑴牛顿的出生地？什 么家庭？
⑵牛顿的发明就像 “苹果落地”的故事 那样简单吗？在灵感 突发的背后又隐含着 多少心血和汗水、思 考与探索？
• 1、牛顿成长的足迹
⑴牛顿成长的时代 正是欧洲的自然科学 、社会科学发生巨
大变革的政时治代：英国资产阶级革命的洗礼； ⑵牛顿成经长济的：历资程本主义发展； 少年：读思书想、：沉文思、、宗做、实启验等思想解放运动； 大学：巴自罗然教科授学指：导出、现引了荐伽利略等前人的
⑷光学： 白光有不同颜色、光的“微粒说”
牛顿在进行光学实验
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：
海王星
冥王星 （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）
为纪念牛顿的贡献，国际天文学 联合会决定把662号小行星命名为牛 顿小行星。
3、晚年的困惑
⒊其他领域： 提出了著名的质能关系式，为后来原
子能事业的发展起到了指导作用； 用量子理论解释光电效应、辐射过程、
固体比热，发展了量子统计； 光子理论（获得诺贝尔奖）
1921年获得的诺贝 尔物理学奖证书
“相对论”妙解：有一次，群众包围了爱因斯坦的 住宅，要他用“最简单的话”解释清楚他的“相对 论”。当时，据说全世界只有几个高明的科学家看得 懂他关于“相对论”的著作。爱因斯坦走出住宅，对 大家说：“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉 边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5分钟！反 过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边， 只过了5分钟，但你却像坐了一个小时。——唔，这 就是相对论！”
爱因斯坦 一、20世纪最伟大的科学家 ⒈1905年提出：狭义相对论《论动体的电动力学》
两个基本原理： 相对性原理和光速不变原理（必修Ⅲ）
核心：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）
意义： 否认了牛顿力学（或经典力学）的绝对时
空观点，是对牛顿力学的继承和发展。
⒉1916年提出广义相对论。
1942年爱因斯坦为纪念牛顿 诞生300周年而写的文章，对牛 顿的一生作如下的评价：“只 有把他的一生看作为永恒真理 而斗争的舞台上一幕才能理解 他。”
对牛顿的评价
牛顿是英国物理学家、天文 学家、数学家和自然哲学家，是 宇宙定律的发现者，经典力学建 立者，“是金近无代足科赤学，之人父无；完人”， 剑桥大学校园 瑕不他掩创瑜建。了经典力学的理论体 系，在牛光顿学终、归数是学伟、大天的文牛学顿研，究 方他面的也科做学出贡划献时将代永发载明史和册发。现；
请阅读教材，思考以下问题：
⒈了解牛顿的成长历程。 ⒉请按学科领域归纳牛顿一生中的主要科学成就。 ⒊试举例说明牛顿的科学成就在推动人类社会发 展的作用。 ⒋促成牛顿取得巨大成就的原因有哪些？ ⒌你从牛顿那里学到（或感悟到）了什么？
2．1916年提出广义相对论
（1）提出：《广义相对论基础》 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。 （2）内容：
①物质存在和分布使时空性质不均匀 （即时空 弯曲 ）而产生了万有引力 ；②时 间、空间不是 独立 的实在，它们是物质存 在的形式。 （3）认识：
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。
牛顿是17世纪科学革命中所 涌现出来最伟大的科学家，也是 人类历史上最伟大的科学家之一。
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。
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”，勒令他退了学。 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。
现代物理学的两大支柱是什 么？分别是由谁提出的？
提示： 相对于牛顿的经典物理学（力学）而言的； 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱； 两大理论的提出者分别是德国理论物理学家
普朗克和美籍德国科学家爱因斯坦。
爱因斯坦和量子理论的创始人普朗克
2005年是爱因斯坦逝世50周年，也是他提出狭义相 对论100周年。100年前，年仅26岁的毛头小伙，以他卓 越的思考力、非凡的洞察力，提出了狭义相对论，传统 经典物理学由此彻底改变。这一种颠覆是多么激动人心， 为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合 国大会将2005年确定为“国际物理年”，这是联合国首 次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。爱因斯坦， 这位在许多国度千年人物（1001—2000年）评选中都居 榜首的俊杰，绝不仅仅是因为在物理学上的成就。他既 是伟大的科学家、现代物理学的开创者和奠基人，更是 杰出的思想家，他是一幅视野开阔的思想宽银幕。
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。
二、20世纪的科学伟人 爱因斯坦：追寻时空的本质
现代物理学是相对于什么而 言的？
政治地位提高后，他把兴趣逐 渐转向政治、神学、化学（贱 金属变成黄金）问题。虔诚地 相信上帝，埋头于写以神学为 题材的著作。当他遇到难以解 释的天体运动时，竟提出了 “神是第一推动力”的谬论。 他说：“上帝统治万物，我们 是他的仆人而敬畏他、崇拜 他。”
对牛顿的评价
英国著名诗人在他的墓碑上 镌刻着铭言：让人们欢呼这样 一位多么伟大的巨匠，人类荣 耀曾经因他而在世界上存在过。
研究成果 乡下：自然科学领域内的思考
牛顿：宇宙定律的发现者
2、17世纪最伟大的科学巨匠 ⑴物理学：万有引力定律、力学三大基本定律
——物理史上第一次大综合，天体 力学诞生， 牛顿力学体系建立，近代自然科学 体系形成。
Gm m 受⑵力天学文规学律：支F据配=万，有并引用力数定学12律计，算2天天上体的运星动体问运题动。 r ⑶数学： 微积分（德国：莱布尼茨）
Байду номын сангаас
⑴牛顿的出生地？什 么家庭？
⑵牛顿的发明就像 “苹果落地”的故事 那样简单吗？在灵感 突发的背后又隐含着 多少心血和汗水、思 考与探索？
• 1、牛顿成长的足迹
⑴牛顿成长的时代 正是欧洲的自然科学 、社会科学发生巨
大变革的政时治代：英国资产阶级革命的洗礼； ⑵牛顿成经长济的：历资程本主义发展； 少年：读思书想、：沉文思、、宗做、实启验等思想解放运动； 大学：巴自罗然教科授学指：导出、现引了荐伽利略等前人的
⑷光学： 白光有不同颜色、光的“微粒说”
牛顿在进行光学实验
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：
海王星
冥王星 （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）
为纪念牛顿的贡献，国际天文学 联合会决定把662号小行星命名为牛 顿小行星。
3、晚年的困惑
⒊其他领域： 提出了著名的质能关系式，为后来原
子能事业的发展起到了指导作用； 用量子理论解释光电效应、辐射过程、
固体比热，发展了量子统计； 光子理论（获得诺贝尔奖）
1921年获得的诺贝 尔物理学奖证书
“相对论”妙解：有一次，群众包围了爱因斯坦的 住宅，要他用“最简单的话”解释清楚他的“相对 论”。当时，据说全世界只有几个高明的科学家看得 懂他关于“相对论”的著作。爱因斯坦走出住宅，对 大家说：“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉 边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5分钟！反 过来，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边， 只过了5分钟，但你却像坐了一个小时。——唔，这 就是相对论！”
爱因斯坦 一、20世纪最伟大的科学家 ⒈1905年提出：狭义相对论《论动体的电动力学》
两个基本原理： 相对性原理和光速不变原理（必修Ⅲ）
核心：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）
意义： 否认了牛顿力学（或经典力学）的绝对时
空观点，是对牛顿力学的继承和发展。
⒉1916年提出广义相对论。
1942年爱因斯坦为纪念牛顿 诞生300周年而写的文章，对牛 顿的一生作如下的评价：“只 有把他的一生看作为永恒真理 而斗争的舞台上一幕才能理解 他。”
对牛顿的评价
牛顿是英国物理学家、天文 学家、数学家和自然哲学家，是 宇宙定律的发现者，经典力学建 立者，“是金近无代足科赤学，之人父无；完人”， 剑桥大学校园 瑕不他掩创瑜建。了经典力学的理论体 系，在牛光顿学终、归数是学伟、大天的文牛学顿研，究 方他面的也科做学出贡划献时将代永发载明史和册发。现；