第七章、物理学革命与现代科学的产生
最新伽利略介绍课件
最新伽利略介绍课件一、教学内容本课件基于教材《物理学史》第七章“现代物理学革命”，具体内容涉及伽利略的生平、科学成就及其对现代物理学的贡献。
详细内容包括：1. 伽利略的生平简介2. 伽利略的科学研究方法3. 伽利略在力学、天文学领域的成就4. 伽利略的科学思想对现代物理学的影响二、教学目标1. 让学生了解伽利略的生平，认识到科学家的人格魅力和坚持不懈的探索精神。
2. 使学生掌握伽利略的科学研究方法，提高学生的科学思维能力。
3. 让学生了解伽利略在力学、天文学领域的成就，理解其科学思想对现代物理学的贡献。
三、教学难点与重点1. 教学难点：伽利略的科学思想及其对现代物理学的影响。
2. 教学重点：伽利略的生平、科学研究方法及其在力学、天文学领域的成就。
四、教具与学具准备1. 教具：伽利略介绍课件、图片、视频等。
2. 学具：笔记本、教材、笔等。
五、教学过程1. 导入：通过展示伽利略的画像和名言，引出本课的主题，激发学生的兴趣。
2. 讲解：详细讲解伽利略的生平、科学研究方法、力学和天文学成就等内容。
3. 实践情景引入：介绍伽利略的实验方法，以自由落体实验为例，引导学生进行思考和讨论。
4. 例题讲解：讲解伽利略关于自由落体运动的研究，让学生理解其科学思想。
5. 随堂练习：让学生运用伽利略的实验方法，分析生活中的一些物理现象。
六、板书设计1. 伽利略生平2. 科学研究方法3. 力学成就4. 天文学成就5. 科学思想对现代物理学的影响七、作业设计1. 作业题目：分析伽利略的自由落体实验，阐述其对现代物理学的影响。
答案：伽利略的自由落体实验揭示了重力对物体运动的影响，为牛顿力学体系的建立奠定了基础。
实验结果表明，所有物体在同等条件下，重力加速度相同，不受物体质量的影响。
这一发现否定了古希腊学者亚里士多德的观点，为现代物理学的发展扫清了障碍。
2. 作业题目：谈谈伽利略的科学思想对你的启示。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过介绍伽利略的生平和科学成就，使学生了解到科学家的人格魅力和探索精神。
0绪论
学习自然科学史的意义
提高科学素养
掌握一定的现代科技知识， 了解基本的科学过程和科学方法， 并具有一定的应用它们处理实际
问题、参与公共事务的能力。
对基本科 学知识的
了解
科学素养
对科学方 法与科学 过程的基 本了解
对科学技术 与社会关系 的基本了解
公众科学素养的米勒三维测试体系
《自然科学史》课程目标
自然科学史＝自然＋科学＋历史
历史：人对某种历程的记录。 自然科学的历程： 内在历程：知识的产生、发展和系统化 外在历程：社会背景（政治、经济、宗教等）
是研究自然科学发展过程及其规律的科学。描述和解释自 然科学知识产生、发展和系统化进程的历史学科。
研究对象是科学、技术的发展，及其与社会的互动关系。 它依据历史事实，通过对自然科学发展过程的分析，来总
“李约瑟难题”
李约瑟博士站在世界科学史、比 较科学史和中外科学交流史的高度研 究中国科技史，把中国科学文明置于 世界史中应有的地位，从而纠正了西 方过去对中国科学文化的各种错误看 法、误解和严重低估。
李约瑟认为，近代以前，中国一 直是世界上最文明最发达的国家。
有资料显示，明朝以前世界上主 要的发明创造和重大科技成就大约有 300项，其中中国170项。
自然科学发展史的渊源
科教人文大片：
《宇宙与人》
思考：宇宙的来源？生命的起源？人类的起源？
对自然现象保持好奇 与科学有关的人、事、时、地、物采取正确的
科学态度、科学精神、科学心灵 建立吸收科普新知识的能力和兴趣
终身学习、增进新知、开拓视野 理解科学家对科学理论的产生及其演变的过程 体会科学家探讨自然奥妙的艰辛及快乐 了解科学技术在推动及影响历史中的巨大作用
《科学发展简史》的第六至第七章的重点
第六章近代后期的科学成就和第二次技术革命第一次技术革命创造了巨大的生产力，使资本主义从工场手工业阶段进入机器产生的狂飙时期，显示了科学技术的威力。
资产阶级认识到发展科学技术与资本主义命运息息相关，采取了许多保护、鼓励科技发展的措施；同时也为科学的发展提供了物质手段。
近代后期的自然科学就是在这种背景下取得了突飞猛进的发展，一些基础学科相继建立起理论体系，而科学理论的形成又引发了第二次技术革命，将人类历史由蒸汽时代推进到电气时代。
如果说18世纪之前是技术走走科学之前的话，那么从18世纪下半叶起直至19世纪则是科学跃居技术之前，出于领先地位，技术革命以科学发展为先导。
近后期科学技术的主要成就有如下几个方面。
一、天文学近代后期在天文观测和天体理论方面都取得了一些新成就。
（一）天文观测新发现天文观测新发现得益于望远镜的改进、天体照相术的发明和光谱学技术。
1729年，英国业余天文学家霍尔制成了第一块消色差物镜。
1817年德国的夫琅和费制造出第一块优质物镜。
与此同时，反射望远镜也有很大改进。
1781年英国天文学家赫歇尔利用自制的大型望远镜发现了天王星。
后来他又陆续研制出巨型望远镜。
1846年德国天文台台长加勒发现了海王星。
天体照相术的发明首先应该归功于巴黎天文台台长阿拉戈。
1839年他发明了银板照相法，随后照相术被广泛应用于天文学研究之中。
1840年，美国的德雷伯利用大型望远镜和照相术拍摄了第一张月球表面的照片；1845年德国的费索拍摄了第一张太阳照片；1877年，米兰的斯基伯雷利公布了当时最精确的火星表面图片。
（二）赫歇尔的恒星天文学英国天文学家赫歇尔因1781年发现天王星而一举成名。
他利用统计方法研究了恒星的空间分布和运动，提出了第一个银河系结构模型。
1783年他发现了恒星的自行，并估测了太阳的运动，打破了太阳纪恒星静止不动的陈旧观念。
由于赫歇尔在恒星研究方面的成就，他被誉为“恒星天文学之父”。
（三）天体起源和演化假说从18世纪下半叶开始，天文学已从对天体的现状研究扩展到对天体起源和演化的历史研究。
现代科学技术常识
现代科学技术常识一、现代科学技术革命（一）科学技术革命的内涵与实质1、科学－理论认识；技术－理论认识在现实中的实际运用。
2、科学革命――认识的变革，带来了观念、理论、方法的变革。
如，牛顿第一定律技术革命――劳动工具、生产工艺、管理技术的根本变化。
第一次工业革命：蒸汽机的发明，是工场手工业发展到机器大生产的一个飞跃。
它不仅是一场生产技术上的革命，也是一次深刻的社会革命，引起了生产关系上的重大变革。
第二次工业革命，标志(产业革命):电气化，19世纪，随着资本主义经济的发展，自然科学研究工作取得重大进展，1870年前后，由此产生的各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，促进经济的发展。
―――人类社会进入工业时代第三次工业革命，在二战以后，标志微电子技术的发展和普遍应用，是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。
不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。
是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命。
―――人类社会进入信息化时代第四次工业革命，则意味着人类社会宇航时代的开始！3、科学知识体系――科学事实、科学理论、科学观念（居于首要）组成。
科学革命的实质――科学知识体系发生了根本性变革。
（二）现代科学革命的主要内容科学革命往往是在某个领域发生的1、物理学革命――相对论和量子理论创立与发展，20世纪最伟大的科学革命。
相对论有狭义与广义之分，如，你看和一个美女在一起觉得时间特别短，与一个不怎么样的女人在一起，觉得时间特别长。
带来了能源、信息、生物工程等高新技术的发展，核技术的突破。
2、现代宇宙学――宇宙的时空特征，有爱因斯坦作为代表。
从古至今，人们一直渴望了解大千世界的来龙去脉。
在终于了解我们定居的这颗星球不过是茫茫宇宙无数星体中的一个以后，天文学家开始致力探索宇宙的起源。
第25课 现代科学革命
这故事形象说明了时间和空间相 对性。 对性。
北极： 北极：
赤道： 赤道：
长度变短——尺缩效应 长度变短——尺缩效应 当速度接近光速时 时间变慢——钟慢效应 时间变慢——钟慢效应 质量（重量） 质量（重量）增加 当速度达到光速时：钟表不走了——时间停止了 当速度达到光速时：钟表不走了——时间停止了
ห้องสมุดไป่ตู้
二、现代科学革命——物理学革命（20世纪） 现代科学革命——物理学革命 20世纪 世纪）
说明了社会意识是一定的社会存在的反映；任 说明了社会意识是一定的社会存在的反映； 何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。 何事物的产生和发展都要经历一个曲折的过程。
三、现代物理学革命的意义
（1）量子理论和相对论一起，共同构成了现 量子理论和相对论一起，共同构成了现 代物理学的基础。 代物理学的基础。 （2）量子理论和相对论弥补了经典物理学在 宏观宇宙世界和微观的粒子世界的不足 的不足， 宏观宇宙世界和微观的粒子世界的不足，大 大开阔了人们的视野， 大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的 角度和方式。 角度和方式。 自然科学，而且对整个人类的思维 人类的思维都 （3）对自然科学，而且对整个人类的思维都 产生了不可磨灭的影响。 产生了不可磨灭的影响。
二、现代科学革命——物理学革命（20世纪） 现代科学革命——物理学革命 20世纪 世纪）
Albert Einstein，1879-1955）， ， ）， 1879年生于德国 年生于德国， 1879年生于德国，现代物理 学的开创者和奠基人。1909年 年 开始在大学任教， 开始在大学任教，1914年任威 年任威 廉皇家物理研究所所长兼柏 林大学教授。 林大学教授。 1933年受希特 年受希特 勒迫害离开德国移居美国, 勒迫害离开德国移居美国 爱 因斯坦不仅建立相对论还量 因斯坦不仅建立相对论还量 子理论的建立做出重要贡献。 子理论的建立做出重要贡献。
第一节 现代科学革命
（一）科学史上的第四次大综合
——相对论的创立
1.
原子核也可以再分割——原子核是有结构的
J· J· 汤姆逊(1856-1940)
J.J.汤姆孙 (1856-1940)
英国剑桥大学实验物理学家 1906年诺贝尔物理学奖
1897年4月30日，汤姆孙在英国皇家
学会演讲时宣布发现了电子。 1899年汤姆生正式把这种微粒叫做 “电子”。电子的发现被科学界称 为十九和二十世纪之交的三大发现 之一，汤姆生被誉为“电子之父”。
三种射线 、 和
1898年卢瑟福发现了、 射线 2. 1900年法国维拉尔发现了射线 卢瑟福是这三类辐射术语的命名者。 射线是带两个正电荷的氦核流； 射线是带是带负电的电子流； 射线是电中性的电磁辐射（高能光子流）。 对于射线，一张纸就可把它挡住。 对于射线，非但纸挡不住，甚至可穿过几毫米厚的铝板， 但强度有明显减弱。 对于射线，它的穿透力最强，在穿过几毫米的铝板后，减 弱很少，要挡住它，则要用又厚又重的铅砖。
1914年一次大战爆发，他拒绝在所谓的“维护德国文化”声明上签字，震惊全世界。
1933年访问美国期间，希特勒上台，残酷迫害犹太人，他的家产被抄没，著作被焚毁，并被缺席判 处死刑。爱因斯坦宣布放弃德国籍，退出普鲁士科学院，迁居美国。
1933—1945年人普林斯顿高等学术研究院研究员，1940年入美国籍。
法国科学家皮埃尔· 居里（1859-
科学技术史课程标准
《科学技术史》课程标准课程代码:课程名称：科学技术史英文名称：The history of science and technology课程类型:限定选修课总学时：36 授课学时： 30 实践（实验）学时：6学分：2适用对象: 小学教育专业一、课程概述（一）课程性质《科学技术史》是关于科学技术的产生、发展及其规律的科学。
科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律，又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的辩证关系。
因此，科学技术史既不是一般的自然科学，也不同于一般的社会历史学。
它是横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。
（二）课程基本理念《科学技术史》是一门具有史学和哲学性质的通识教育与文化素质教育的课程。
从事通过大量的史料生动地再现科技发展的历史，力求做到论从史出，以论带史，史论有机结合，理论联系实际。
该课程在培育学生的科学文化和人文文化素养，提升学生的科学思维能力和创新能力，帮助学生深刻理解科学技术及其与社会之间的关系，引导学生树立正确的科学观、世界观和方法论等方面都发挥了很好的作用。
（三）课程教授的设计思路本课程要求教师对科学技术史有深入的见解，注重从文化视角分析科学技术，力图揭示科学文化和人文文化的互动关系引导学生对科学技术史的兴趣，提升学生的科学思维能力和创新能力。
二、课程目标（一）总体目标通过本课程的学习使学生的科学文化和人文文化素养，提升学生的科学思维能力和创新能力，帮助学生深刻理解科学技术及其与社会之间的关系，引导学生树立正确的科学观、世界观和方法论。
（二）具体目标1、了解各个时期各个地区的科学技术发展成就2、了解科学技术发展本身的逻辑，科学技术发展的内在规律;3、了解科学技术发展的社会历史条件;4、了解科学技术对社会的反作用，科学技术未来的发展方向。
三、课程内容与要求第一章科学技术的起源教学目标：1、了解科学技术的起源2、学技术有初步的认识。
教学重点：理解和掌握古代科技的发端和萌芽课时安排：2第一节古代技术的发端1、古代技术的发端的背景2、古代技术的特点第二节古代科学的萌芽1、古代科学萌芽的起因2、古代科学萌芽的背景第二章古代河流文明的科学技术教学目标：1、了解文明古国的科学技术2、分析文明古国科学技术的特点教学重点：理解掌握古代河流文明的科学技术课时安排：2第一节古代巴比伦的科学技术1、古代巴比伦科学技术产生的历史背景2、古代巴比伦科学技术的主要成就第二节古代埃及的科学技术1、古代埃及科学技术产生的历史背景2、古代埃及科学技术的主要成就第三节古代印度的科学技术1、古代印度科学技术产生的历史背景2、古代印度科学技术的主要成就第四节古代中国的科学技术1、古代中国科学技术产生的历史背景2、古代中国科学技术的主要成就第三章古希腊罗马的科学技术教学目标：1、了解古希腊罗马的科学技术2、总结古代中、西放科学技术的特点，分析产生差异的原因教学重点：掌握了解古希腊罗马科学技术的成就课时安排：2第一节古希腊的科学技术1、古希腊科学技术产生的历史背景2、古希腊科学技术的主要成就第二节古罗马的科学技术3、古罗马科学技术产生的历史背景4、古罗马科学技术的主要成就第三节古代中、西科学技术发展的特点1、古代东方科学技术发展的特点2、古代西方科学技术发展的特点第四章近代科学的兴起与第一次技术革命教学目标：1、了解近代科学技术兴起的历史背景2、初步认识近代科著名科学理论体系3、初步认识第一次技术革命教学重点：掌握近代科学兴起与第一次技术革命课时安排：2第一节近代科学技术产生的历史背景1、近代科学技术产生的社会经济背景2、近代科学技术产生的社会文化背景第二节近代科学的独立宣言：哥白尼的日心说1、哥白尼日心说的内容2、哥白尼日心说的历史意义第三节经典力学体系的建立1、经典力学体系的内容2、经典力学体系建立的历史意义第四节近代生物学、化学和数学的形成1、近代生物学的形成2、近代化学的形成3、近代数学的形成第五节第一次技术革命1、第一次技术革命发生的过程2、第一次技术革命的历史贡献第五章近代科学的发展与第二次技术革命教学目标：1、了解近代科学技术各学科的发展2、了解第二次技术革命教学重点：掌握近代科学的发展与第二次技术革命课时安排：2第一节 19世纪的天文学和地质学1、19世纪的天文学2、19世纪的地质学第二节 19世纪的物理学和数学1、19世纪的物理学2、19世纪的数学第三节 19世纪的生物学和化学1、19世纪的生物学2、19世纪的化学第四节第二次技术革命1、第二次技术革命发生的过程2、第二次技术革命的历史贡献第六章近代科学技术的特点与启示教学目标：1、了解近代科学发展的特点2、世纪科技中心转移的启示教学重点：通过讨论总结近代科学发展的特点以及对世界科技中心的转移的启示，并能做到理论联系实际课时安排：2。
[知识]自然科学发展概论
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1—2 简述自然科学发展的三个时期及三次科学革命三个时期：（1）自然科学发展的第一个时期大约是从远古到15世纪根据考古学的研究成果，人们在长期的实践活动中，逐步了解认识了自然界，到公元前6世纪已积累了不少的数学、天文学和医药知识，自然科学已开始萌发。
这一时期，关于自然界的知识中天文学走在最前面。
在医药方面，已有关于多种疾病的名称和药物的记载从公元前5世纪到15世纪，人们把自然界当作一个整体，从总的方面来把握自然界的发展变化，描绘自然界的总面目。
基于这种认识，产生了力求囊括自然界一切事物的自然哲学。
虽然那时已出现了天文学、数学、物理学、化学、医学、生物学、地学等专门化知识，但都包含在统一的自然哲学中。
在物理学方面，已出现了亚里士多德的《物理学》，他的工作给后人许多启发，但他所得出的结论有很多是错的，例如，受外力作用运动的物体，当外力停止作用，物体的运动也就立即终止。
又如，较重的物体下落较快，较轻的物体下落较慢等。
亚里士多德的这些错误结论纯粹是他的直观想象和逻辑推理，并无任何实验依据，那时人们也还没有“科学实验”的思想。
（2）自然科学发展的第二个时期——近代自然科学发展时期从时间上看，这个时期大约是从16世纪到19世纪。
随着欧洲文艺复兴运动和资本主义社会的发展，需要有探索自然物体的物理特性和自然力的活动方式的科学，从各个细节上分门别类地研究大自然的奥秘，于是数学、物理、化学、天文、地学、生物等专门学科逐渐从自然哲学中分离出来，形成了一门门独立的学科，使近代自然科学得到了迅速的发展。
这一时期，数学上，微积分和非欧几何已经建立；物理上，牛顿理论和电磁理论已经建立；化学上，创立了科学的原子论；天文学上，提出了日心说；地学上，提出了地质演化说；生物上，建立了细胞学说和生物进化论，等等。
近代自然科学的发展从天文学上首先突破，随后物理学又成为带头学科。
（3）自然科学发展的第三个时期——现代自然科学发展时期从时间上看，这个时期大约是从19世纪末开始。
第25课 现代科学革命
爱因斯坦为说明相对论讲了 这样一个故事：在未来的某一时 间，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，当哥哥已经变成白发苍 苍的老人时，却发现弟弟还是一 个30多岁的年轻人！原来，对于 乘坐光速飞船的弟弟来讲，才刚 刚过了几年！
质能转换公式
（二）量子理论中的微观世界
（1）提出——德国普朗克 普朗克（1858—1947 年），德国物理学家、哲学 家，量子理论的奠基人。 1888年任柏林大学理论物理 研究所所长。他在物理学上 最大的贡献是1900年提出辐 射量子假说。并因此获得 1918年诺贝尔物理学奖。
（二）量子理论中的微观世界 1、提出： 1900年，为解决热辐射理论上的疑点，提出量子假说。 2、发展： （１）爱因斯坦：光的量子理论 （２）玻尔：原子的量子理论 3、意义：P108 （1）20世纪最深刻、最有成就科学理论之一，人类对 微观世界的基本认识有了革命性的进步 （2）量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生 物学和地质学等科学领域产生重大影响，带来划时代 的技术创新。这直接推动社会生产力发展，根本上改 变人类物质生活。
？我们应如何对待科学的发展？
1、爱因斯坦是基于维护人 类和平的热忱而作出上述举 动，是正确的！ 2、启发：科学技术本身是 一把双刃剑，能造福人类， 推动生产力，但如运用不当 ，也能危害人类。科研初衷 与实际效果可能有偏差。科 技运用于军事可以以暴制暴 3、态度：科技发展应不受 利益集团左右。我们应该理 性对待科学，使之造福人类
C
A
６、爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的关系( ) A 完全继承 B 完全否定 C 有否定，有发展 D 没有关系
C
７、“运动的尺缩短”，“运动的钟变慢”的含义是 A．运动具有破坏性 B．运动回产生奇迹 C．时间、空间随着物质的运动而变化 D．这是相对论的简要概括说明
现代科技革命
哈格里夫斯发明了“珍妮”纺纱机。
2013年7月9日星期二 24
工作机的技术革新，要求为它
们提供强大而方便的动力，从而
产生了动力上的革命的要求，瓦 特的蒸汽机（1768年）就是在这
种形势下应运而生的。
2013年7月9日星期二
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经过改进，1783年瓦特发明了旋 转式蒸汽机，能为各种工作机提供动 力，从而成为具广泛推广价值的“万
2013年7月9日星期二 11
④生物学 近代生物学是从突破奉为权威的盖仑 学说开始。《人体的构造》的出版（维 萨留斯，1543年）与血液循环理论的创 立（哈维，1616年）作出了重大贡献。
19世纪60年代，达尔文与华莱士同时 创立生物进化论，其标志是1859年《物 种起源》一书的出版。
1838—1839年，施赖登与施旺建立的 细胞学说是近代生物学的又一重大成就。
2013年7月9日星期二 15
X射线、放射性、电子的发现， 强烈地冲击着原子作为宇宙基石
的传统观念，揭开了人类对于原 子内部世界研究的序幕，开辟了 现代科学发展的道路。
2013年7月9日星期二 16
②微观粒子运动理论之建立 1900年普朗克引入了能量子概念。这是 能量是连续变化，而现在的能量可以非连
2013年7月9日星期二 40
（1）计算机技术 现代各种信息技术或者以计算机技术
为基础，或者与计算机技术相结合，于
是，计算机技术在现代信息技术中处于
核心地位。
（2）通信技术
通信技术是迅速、准确传输信息的手
段，实现信息工作网络与现代化的基础。
2013年7பைடு நூலகம்9日星期二 41
（3）信息存储技术
信息存储指的是把信息存于一定介质中， 在需要时，再提取出来，它是信息工作之基 础。
科学通史教学(雷良)第6讲 现代物理学革命
３．Ｘ射线的特点： （１）这种射线能激发荧光物质发光。 （２）能通过密封的黑色纸使照相底片感光。 （３）可以显示出衣袋里的钱币和手掌的骨骼，穿 透力极强。 （４）不在磁场中偏转，说明它不是阴极射线。
放射性
元素放射性的发现：元素放射性的发现源于人们对 Ｘ射线源的探究． 1896年3月，贝克勒尔发现，与双氧铀硫酸钾盐放 在一起但包在黑纸中的感光底板被感光了。他推测 这可能是因为铀盐发出了某种未知的辐射。同年5 月，他又发现纯铀金属板也能产生这种辐射，从而 确认了天然放射性的发现。 后来，居里夫妇将其称为“放射性”。现在，我们 称其为天然放射性。尽管贝克勒尔当时错误地认为 它是某种特殊形式的荧光，但天然放射性的发现仍 不愧是划时代的事件，它打开了微观世界的大门， 为原子核物理学和粒子物理学的诞生和发展奠定了 实验基础。
(4)1876年,德国物理学家戈尔茨坦(1850~1931)对 “绿色辉光”作了解释 ,认为这是由阴极上产生的 某种射线引起的，称为“阴极射线”。关于“阴极 射线”的本质，当时德国一些科学家认为，它是一 种光波。而英国物理学家克鲁克斯（1832~1919)等 人则认为，阴极射线可能是某种微粒。
(5)1879年，克鲁克斯自制了一种比盖斯勒真空管 真空度更高的“克鲁克斯管”，再次进行放电实验， 由于这种真空管真空度高，放电时没有辉光，克鲁 克斯发现，从阴极射线射出的一种射线碰到玻璃管 壁或硫化锌等物质时会发出荧光，特别是发现了阴 极射线在磁场中会发生偏转，从而断定阴极射线是 某种粒子流。 关于阴极射线的本质的争论，持续了20年之 久，结果导致了几项轰动世界的重大发现，首先 是Ｘ射线的发现
伦琴为妻子贝塔 照的手型照片
1896年1月23日，伦琴在自己的研究所中作了 第一次报告；报告结束时，用X射线拍摄了 维尔茨堡大学著名解剖学教授克利克尔一只 手的照片；克利克尔带头向伦琴欢呼三次， 并建议将这种射线命名为伦琴射线。 1901年诺贝尔奖第一次颁发，伦琴就由于这 一发现而获得了这一年的诺贝尔奖物理学奖， 并且将全部奖金捐献给了维尔茨堡大学
7物理学革命和现代科学的产生汇总PPT课件
2020年9月28日
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世纪之交科学家眼中的物理学
开尔文的世纪回顾
19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家欢聚一堂。会上英国著 名物理学家开尔文发表新年祝词。
他在回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理大厦已经落成， 所剩只是一些修饰工作。
但在展望20世纪物理学前景时，开尔文若有 所思地讲道：动力理论肯定了热和光是运动 的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空 却被两朵乌云笼罩了，第一朵乌云出现在光 的波动理论上，第二朵乌云出现在关于能量 均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。
“以太漂移”的零结果、“紫外灾难” X射线、放射性、电子的发现
相对论和量子力学构成现代物理学的 两大理论支柱。
2020年9月28日
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两朵乌云
以太漂移：以太被称为一种介质，按照当时科学 界的说法，人们可以由光速在不同方向的差异， 判定一个惯性系相对于静止以太的运动状态，并 确定以太的存在。实验却明白无误地表明，光速 是完全不变的（“以太漂移”的零结果）。
1896年, 贝克勒尔发现放射性. (贝克勒尔, H. A. Becquerel, 1852-1908, 法国物理学家, 1903年同居里夫妇 一起 获诺贝尔物理学奖.)
1897年, 汤姆生发现电子. (J. J. Thomson, 1856-1940, 英国物理学家, 1906年获诺贝尔 物理奖.)
在对铀矿物放射性的研究中，她 发现某些铀矿物的放射性特别强 ，并断定这额外的放射性是由未 知的放射性元素造成的。
为了寻找这种未知元素，她的丈 夫 居 里 （ 1859-1906 ） 也 加 入 到了她的工作中来。
第三部分 现代自然科学
——物理学革命及现代科学的产生
(19世纪末－20世纪初)
科学革命与现代科学的起源
这一部分详细分析了科学革命的具体过程，包括哥白尼、伽利略等科学家的 贡献，以及他们如何挑战并颠覆了传统的宇宙观。古尔德通过对这些历史事件的 重构，展示了科学革命是如何发生的。
在第三部分，古尔德进一步探讨了现代科学的形成过程，包括科学方法的确 立、实验的重要性等。这一部分不仅分析了现代科学的特征，还探讨了现代科学 对社会和文化的影响。
同时，书中也提到了现代科学的起源。在我看来，现代科学的起源并非一蹴 而就，而是在长期的探索和实践中逐渐形成的。在这个过程中，科学家们付出了 巨大的努力，他们的精神值得我们敬佩。他们的探索精神、质疑精神、实证精神 等，都是现代科学精神的重要组成部分。
书中还提到了一些有趣的观点，比如科学革命与现代科学的起源之间的关联， 以及科学与社会发展的关系等。这些观点都让我受益匪浅，让我对科学有了更深 入的理解。
本书的目录结构清晰，分为若干章节，每个章节下又细分了若干小节。整体 而言，目录呈现出一种层层递进、逐步深入的逻辑结构。
导言部分开篇即提出问题，引导读者思考什么是科学革命以及它为何会发生。 这为整本书定下了基调，并预示了后续章节的论述方向。
这一部分主要探讨了科学革命发生前的世界观和方法论，包括古代和中世纪 的宇宙观、自然哲学等。通过对这些前科学思想的梳理，古尔德为读者构建了一 个科学革命发生的背景框架。
书中还强调了科学革命不仅仅是科学本身的发展，还涉及到科学与社会、政治、经济等多个方面 的互动。例如，宗教改革和启蒙运动都为科学革命的发生提供了有利的社会环境。同时，科学革 命也推动了社会的进步，为工业革命和现代化奠定了基础。
在总结部分，书中指出科学革命是人类历史上的一次重大事件，它不仅改变了人们对自然界的认 识，还深刻地影响了人类社会的发展。现代科学起源于这次革命，它不仅为我们提供了认识世界 的工具，还激发了我们对未知的探索欲望。
物理学和现代科学技术的关系
物理学和现代科学技术的关系黄印旻 10212065 物理学是研究物质结构和相互作用以及它们运动规律的科学，是一切自然科学的基础。
因而，它的历史也是源远流长。
中国作为四大文明古国之一，在所有的科学文化领域都有着辉煌的成就，物理学更是如此。
我国的四大发明输入欧洲,对欧洲的文艺复兴运动起到临产催生的作用,为欧洲科学文化带来了黎明。
12世纪，造纸术传到欧洲；13-14世纪,火药、指南针相继在欧洲得到推广使用；15世纪,印刷术传到欧洲。
四大发明中，指南针促进欧洲航海事业与探险事业的发展；火药成为消除欧洲各地封建割据的有力武器；造纸术和印刷术使欧洲科学文化得到迅速普及与提高,为新教创造了良好科学文化交流条件。
由此可见，尽管物理学的发展是由欧洲主导，但我国对于欧洲物理学，对于世界物理学的发展起到了源头上的推动作用。
欧洲毫无疑问作为物理学大发展的“主阵地”，它的发展可以大致可以分为三个阶段。
古典物理时期，欧洲物理学开始萌芽。
那时，物理知识一部分包含在哲学中，一部分包含在各种技术中。
这一时期的物理学有如下特征：在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎；在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测；在内容上主要有物质本原的探索、天体的运动、静力学和光学等有关知识，其中静力学发展较为完善；在发展速度上比较缓慢，社会功能不明显。
而近代物理学时期，主要是经典物理学的诞生、发展和完善。
此时，物理学已与哲学分离，走上独立发展的道路，迅速形成比较完整严密的经典物理学科学体系。
它的特征有：在研究方法上采用实验与数学相结合、分析与综合相结合和归纳与演绎相结合等方法；在知识水平上产生了比较系统和严密科学理论与实验；在内容上形成比较完整严密的经典物理学科学体系；在发展速度上十分迅速，社会功能明显，推动了资本主义生产与社会的迅速发展。
在现代物理学时期，物理学真正诞生并取得了革命性的发展。
物理学的研究领域得到巨大的拓展，实验手段与设备得到前所未有的增强，理论基础发生了质的飞跃。
第26课现代科学革命
一、经典物理学的危机
（一）经典物理学的创立 （二）经典物理学的危机
二、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
1. 相对论的提出： 2.相对论的两个基本原理： 相对性原理和光速不变原理 3.意义： （1）相对论的观点提醒人们，不要被常识和日常经验所蒙蔽，常识不一定是正 确的。 （2）相对论提出是物理学领域最伟大的革命。 （3）相对论打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的 途径。
经典力学的历史地位
1.为力学学科确定了基本概念和基本定律，使力学形成系统化和理论化 的知识体系而达到成熟和完善，并带动了其他学科的发展。
2.把天上和地上的运动统一起来，实现了人类对自然界认识的大综合。
3.把人们对机械运动的认识从运动学的水平提高到动力学的水平。 4.把对物体运动状态的描述从变化的结果提高到对变化过程的认识。
“以太”是指被用来表示占据并充满整个宇宙的一种媒质。
影响：由于“以太”的不存在，使得经典物理学赖以建立绝对时空观
受到了严峻的挑战。引起物理学的一场革命，在革命中量子论和相对论
诞生了。
一、经典物理学的危机
（一）经典物理学的创立 （二）经典物理学的危机
二、现代物理学的兴起
（一）爱因斯坦与相对论
1. 相对论的提出：
19世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世 （1）经典物理学形成的基础是什么？这一基础建立的理论是什么？ 界，另一方面扩展到整个宇宙，超出了经典物理学的范围，经典 物理学赖以建立的绝对时空观受到严峻挑战。 量子理论和相对论。它们发展了经典物理学，弥补了经典物 17世纪牛顿创立的经典力学。它是建立 （2）到19世纪时，经典物理学发展到何种程度？他所适用的范围主要是什么？ 理学在宏观宇宙世界和微观的粒子世界面前的空缺，为人类描绘 在绝对时空观的理论之上的。 到19世纪，在经典力学的 基础上，光学、热力学、电磁 了一个崭新的世界，对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。 （3）19世纪末，物理学的发展对经典物理学提出了怎样的挑战？ 学、天体物理学等新兴学科取得了长足的进步，把人类对自 然界的认识推进到前所未有的深度和广度。它所适用的范围 （4）20世纪物理学的发展取得的两项最重大的成就是什么？它们与经典物理学的 主要是我们日常生活中的物理现象。 关系是什么？
物理学的发展与现代科技进步
《物理学的发展与现代科技进步》——开题报告一、选题的目的及意义现代科学技术的发展，使科学与生产的关系越来越密切。
科学技术作为生产力，越来越显示出巨大的作用。
近代物理学的巨大进步相继推动了各个领域中高新技术的突破，其影响正持续深入和扩大，这些为近现代物理学所推动的高新科技的应用正不断地被扩大，为社会现代化进程的迅速推进起着不可估量的作用。
本课题将会以物理学的发展为主要研究对象，重点研究物理学的发展过程及其在相应的发展过程中对现代科技进步的影响。
二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等物理学的发展方向：回顾了物理学发展的历史，讨论了二十一世纪物理学发展的方向。
认为二十一世纪物理学将在三个方向上继续发展：（1）在微观方向上深入下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。
可能应该从两方面去探寻现代物理学革命的突破口：（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础的不完善性，重新定义时间、空间，建立新的理论。
现代科学技术发展的新趋势：（1）、现代科学技术以加快速度方式向前发展；（2）、科学技术发展的综合化；（3）、科学技术与人文科学相结合；（4）、科学技术的经济化与全球化。
三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）进行说明，论文要写出相应的提纲本课题主要研究物理学发展历程，以及每个发展阶段所取得的成就。
探讨伴随着物理学的发展而发展的科学技术，以及现代科学技术如激光技术、现代信息技术和核能技术的应用及其对人类社会发展的影响。
通过不同的研究方法从不同角度分析课题。
其中会用到文献研究法，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究的问题。
科学发展运动的规律表明，科学在高度分化中又高度综合，形成一个统一的整体。
据有关专家统计，现在世界上有2000多种学科，而学科分化的趋势还在加剧，但同时各学科间的联系愈来愈紧密，在语言、方法和某些概念方面，有日益统一化的趋势。
课题3科技革命的成果近代以来世界的科学发展历程含解析
课题3科技革命的成果 ---- 近代以来世界的科学发展历程 斜艮于广境，深度.高度厘清主干知识/犯振疝I 耍§一、物理学与生物学的发展(一) 物理学的重大发展1. 经典力学 ---- 奠基(1) 背景① 文艺复兴运动解放了人们的思想。
② 伽利略发现了自由落体定律等物理学定律，开创了以实验事实为根据并具 有严密逻辑体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。
(2) 建立① 标志：1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书。
② 内容：物体运动的三大定律和万有引力定律。
③ 特征：以实验为基础、以数学为表达形式。
(3) 意义：经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。
2. 相对论和量子论——发展项目 相对论 量子论背景 经典力学面临着挑战 ① 人们对物质的认识深入原子内部② 微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明标志 20世纪初，德国物理学家爱因 斯坦提出 1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说成就 包括狭义相对论和广义相对论 ① 爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应② 玻尔提出了有关原子的量子理论意义 ①否定了经典力学的绝对时空 ①使人类对微观世界的基本认识取得革BIBEIZHI5HI WENCU ZHIXIN — 温故命性的进步② 与相对论一起，构成为了现代物理学的基 础③ 开阔了人们的视野，改变了人们认识世 界的角度和方式溪巧识记 近现代物理学的三大理论成果親拒上一人髭甘自然界认単史上的第一览量于、—便人痍对稚职世异的条本认诅取褂単(二)生物进化论1.背景 (1) 文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学。
(2) 资产阶级革命和工业革命相继发生，人们的视野不断拓宽，思想更加开放。
(3) 细胞学说的确立为生命科学的研究奠定了基础。
(4) 拉马克的早期生物进化思想开始形成。
2.标志1859年，达尔文发表《物种起源》一书。
3. 内容(1) 生物不是上帝创造的，而是进化而来的，都经历了由低级向高级、由简单 到复杂的发展过程。
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一、量子论的诞生 1900年普朗克提出量子论 爱因斯坦提出光量子、光的波粒二象性 概念 二、量子力学的建立 海森伯的矩阵力学—薛定谔的波动力学 三、世纪之争
普 朗 克
第七章、物理学革命与现代科学的产 生
第一节、科学革命的序幕 一、“以太漂移”的零结果 1887年迈克尔逊和莫雷以太漂移实验 二、“紫外灾难” 1900年瑞利-金斯黑体辐射定律 三、三大实验发现 X射线——放射性——电子
第二节、相对论的创立
一、爱因斯坦的科学生涯 1905年在论文《论动体的电动力学》 中提出狭义相对论。 1915年完成广义相对论 二、狭义相对论的建立 两个前提：相对性原理---光速不变原理 钟慢---尺缩---质增效应 三、广义相对论的建立