简述近代自然科学所取得的主要成就
近代自然科学的兴起与发展
近代自然科学的兴起与发展一、近代自然科学兴起和发展的原因1.资本主义的发展需要科学知识，又为科技进步奠定了物质基础。
近代自然科学是资本主义生产发展的产物，手工工场、大机器生产不断地采用新工具、新能源，追求最高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的任务和要求，这是推动自然科学创立与发展的前提。
同时，新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。
资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。
能够支持、吸引和稳定一批优秀的科学人才，使他们从事科学研究。
2.资产阶级力量的壮大和资产阶级统治的确立为科技发展提供政治前提。
如：建立良好的科学教育基础和保持较高的科学普及水平。
科学不可能孤立地产生，必须有相应的科学普及、有较高程度的科学教育和国民科学素养才有可能产生一定数量和水平的优秀科学家队伍。
政策保护。
欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，允许自由讨论学术问题和学术思想的自由发展等等又为近代科学的创立和发展提供了极为有利的条件。
即欧洲国家保护、奖励科技发明,重视科技发展推动了近代科学的发展.3.人文主义、地理大发现和理性主义的兴起解放了人们的思想，为科技发展奠定了思想基础.文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。
近代自然科学革命就是在文艺复兴运动的高潮中拉开序幕的，首先向宗教神学发起冲击的是天文学。
随后的宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁，对科学革命也产生了巨大的影响。
地理大发现也有重要意义，它以实践证实了地圆学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础，对近代科学技术的发展有不可估量的意义。
更重要的是它所引起的思想观念的革命，它用实践突破了所谓经典知识界限，使人的思维方式从权威的盲目崇拜中解放出来。
18世纪末19世纪中叶自然科学的主要成就
元素周期律
19 世纪 60 年代化学家已经发现了 60 多种元 素，并积累了这些元素的原子量数据为寻找元素 间的内在联系创造必要的条件。俄国著名化学家 门捷列夫和德国化学家迈锡尼等分别根据原子量 的大小，将元素进行分类排队，发现元素性质随 原子量的递增呈明显的周期变化的规律。 1868 年，门捷列夫经过多年的艰苦探索发 现了自然界中一个极其重要的规律—元素周期规 律。这个规律的发现是继原子 - 分子论之后，近 代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑它所蕴藏 的丰富和深刻的内涵，对以后整个化学和自然科 学的发展都具有普遍的指导意义。
生物进化论
在十九世纪中叶，达尔文 (1809 — 1882) 一方面承继布丰 (1707 — 1788) 、拉 马克 (1744 — 1829) 等前人生物发展学说中 的正确观点，并集其大成；一方面通过自 己长期调查实践，把生物发展的理论提高 到更完备和更成熟的阶段，确立了进化论。 达尔文学说主要内容包括人工选择和自然 选择学说，遗传性及其变异性学说，物种 形成学说等。达尔文的进化论，即他 1859 年发表的物种起源，论证了生物的进化及 其机制，在生物科学上建立了历史唯物观 点，推翻了唯心论、形而上学的物种特创 论、物种不变论、目的论和激变论。
1751 年，英国人赖特通过对银 河系的观察，认为银河系里的恒星大 体分布在同一平面上。这使康德受到 启发，想到太阳系和银河系是相似的， 银河系作为一个整体也是旋转着的。 他由此联想到，当时已发现的许多 “云雾状天体”即星云，都是一个个 银河系。这样，在 1755 年出版的 《自然通史和天体论》中，提出了他 的太阳系是由星云演化而成的学说。
元素周期律
元素周期律揭示了元素原子核电荷 数递增引起元素性质发生周期性变化的 事实，从自然科学上有力地论证了事物 变化的量变引起质变的规律性。元素周 期 表是周期律的具体表现形式，它把元 素纳入一个系统内，反映了元素间的内 在联系，打破了曾经认为元素是互相孤 立的形而上学观点。通过元素周期律和 周期表的学 习，可以加深对物质世界对 立统一规律的认识。
6近代自然科学(19世纪前后)
纽 可 门 式 蒸 汽 机
瓦特制成改良蒸汽机
瓦特1736年生于苏格兰的一个工人家庭， 从小饱受贫穷和疾病的折磨。十几岁来到伦 敦当学徒，学习机械制造。1756年，瓦特在格 拉斯哥大学谋得了一个机修工的职位。在大学 里，他认识了著名的物理学家布莱克，从他那 里学到了许多热学知识。与此同时，他在思考 如何改进纽可门蒸汽机。 瓦特认为纽可门蒸气机的主要缺点是 在汽缸内反复进行冷凝，把大量热能浪费 于重新加热汽缸。
焦耳所用的测量 热功当量的仪器
焦耳的工作开始引起注意
焦耳的划时代的工作也没有引起应有的注意。也许因 为他只是一位业余的实验爱好者，皇家学会拒绝发表他早 期的两篇论文。他的关于热功当量测定的论文只得在一家 报纸上全文发表。 1847年，在英国科学促进会的年会上，焦耳希望报告 一下他正在做的测量热功当量的实验。会议主席只允许他 作简短的口头描述。报告完后席间有一位青年人站起来， 对报告进行了高度的评价，并以他雄辩的口才引起了与会 者对焦耳报告的注意和兴趣。这位青年人就是当时23岁的 威廉·汤姆生，后来以开尔文勋爵而著称的英国著名物理 学家。
十九世纪自然科学领域的重大成就
物理学领域
（1）能量守恒与转化定律的发现 （2）热力学基本定律的建立
由研究当时的蒸汽机的效率开始，进而描述热和功的相 互转化及其在数量上的关系的规律。 焦耳、开尔文、克劳休斯、卡诺等：建立了“能量守恒 与转化定律、热力学三定律”，形成了热力学基础 在对光的本性的认识中，存在着波动说和微粒说之争 “干涉”实验、“偏振现象”，波动说正确解释 光速的测定是波动说战胜微粒说具有决定意义的实验
细胞学说的建立
细胞是一切有机体 结构和发育的基本 单位，有机体的发 育，就是细胞的分 化和形成的过程
历史人教版九上《第22课 科学和思想的力量》微考点：牛顿简介及其成就
考点：牛顿简介及其成就牛顿简介：英国科学家牛顿，近代自然科学的奠基人之一。
牛顿的成就：天文学方面：17世纪发现万有引力定律（苹果落地）；数学方面：创建微积分；力学方面：建立了完整力学理论体系，其中力学三定律也称“牛顿三定律”对近代自然科学的发展影响最大。
牛顿的名言：“如果我看得比别人更远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。
易错微析牛顿对近代自然科学的发展影响最大的贡献易错：力学三定律也称“牛顿三定律”对近代自然科学的发展影响最大。
例题1 有人说：上帝有三个苹果，一个诱惑了夏娃，一个砸醒了牛顿，一个被乔布斯咬了一口。
被苹果“砸醒”后，牛顿发现了（）A.地圆说B.万有引力定律C.相对论D.生物进化论答案：B解析：依据已有知识可知，一次偶然的机会，牛顿在苹果树下睡觉，一个熟透的苹果从树上掉下来，砸醒了牛顿。
牛顿思考这一现象，发现了万有引力定律，故选B。
例题2 纪录片《大国崛起》中有解说词：“牛顿缔造了工业革命的钥匙，瓦特拿着这把钥匙打开了工业革命的大门。
”牛顿和瓦特的历史贡献是（）A.发明火车、发明电灯B.发明飞机、提出相对论C.发明汽车、研制内燃机D.发现万有引力定律、研制改良蒸汽机答案：D解析：牛顿发现了万有引力定律；瓦特的贡献是成功改良蒸汽机，使人类社会进入“蒸汽时代”，故选D。
1.17世纪晚期，一位英国科学家解释自己的天文学理论时说：“月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。
”他解释的这一理论应是（）A.微积分B.万有引力定律C.相对论D.进化论2.“如果我看得比别人更远些，那是因为我站在巨大的肩膀上。
”说这句话的科学家是（）A.爱因斯坦B.达尔文C.牛顿D.法拉第3.央视纪录片《大国崛起》中评述：牛顿缔造了工业革命的钥匙，瓦特拿着这把钥匙打开了工业革命的厦门。
牛顿和瓦特的贡献分别是（）A.发现电磁感应现象、研制改良内燃机B.发明电灯、制造汽车C.发现万有引力定律、研制改良蒸汽机D.发明电子计算机、发明电话4.《大国崛起》解说词：“三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么会往低处流？太阳为什么会升起落下？这些今天看来简单至极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的”。
【复习用】26世界近代科学与思想文化
7.（2012·宿迁中考）硝烟弥漫的战场上，厮杀的双方使用坦
克、毒气、飞机，使战争由平面发展为立体。这样的场景最早
出现在（ ） B.第一次世界大战中 D.第二次世界大战中
A.拿破仑战争中 C.克里米亚战争中
【解析】选B。本题考查学生的识记能力。解答本题的关键是 了解不同军事武器出现的时间。结合所学知识可知坦克、毒气、 飞机等新式武器最早出现于第一次世界大战期间，由此得出答
6.（2012·扬州中考）第一次世界大战的性质是（
）
A.协约国进行的侵略战争
B.帝国主义的掠夺战争 C.同盟国进行的侵略战争 D.塞尔维亚为民族独立而战 【解析】选B。本题考查学生综合理解能力。解答本题的关键 应明确第一次世界大战爆发的根本原因是帝国主义之间政治经 济发展的不平衡，决定了它的性质是帝国主义之间的掠夺战争，
为近代自然科学的发展奠定了基础
著有《物种起源》，提出了生物进化理论 生物进化理论推翻了神造论和物种不变论 提出相对论 为原子能技术的开发提供了理论依据，对现代自 然科学和人文科学产生了深远影响
主题二
启蒙运动
【知识主线】
【课程标准】了解伏尔泰等人的基本主张，初步认识思想解放
与社会进步的关系。
1.概况：17世纪至18世纪，欧洲掀起反封建的启蒙运动，法国 是运动的中心。 2.代表人物： （1）伏尔泰（右图）。 ①批判封建制度，宣扬人天生的自由，主张法律 面前人人平等。
9.（2013·临沂学业考）英国皇家学会在2005年进行了一场 “谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比 爱因斯坦更具影响力。他对近代自然科学的发展影响最大的成 就是（ ） B.创建微积分 D.确定冷却定律
A.发现万有引力定律 C.总结出力学三定律
近代自然科学发展历程要点解读
近代⾃然科学发展历程要点解读⽂艺复兴以后，理性主义的确⽴，促进了科学和⽂学艺术的迅速发展。
近代⾃然科学成就巨⼤，出现了⾼等数学；建⽴了⽜顿⼒学体系和相对论⼒学体系；⽣物进化论学说诞⽣；物理、化学等也有突出成就。
近现代⾃然科学的发展，⼤体经历了三个阶段：1、近代⾃然科学的兴起阶段：近代⾃然科学的开端就是天⽂学⾰命，⾃然科学的创始⼈哥⽩尼的“太阳中⼼说”动摇了封建神学的基础。
笛卡尔创⽴了解析⼏何，成为数学中的转折点。
⽜顿⼒学体系建⽴标志着近代科学的形成，这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。
把实验法引进化学的波义尔成为近代化学的创始⼈。
哈维的⾎液循环学成为现代⽣理学的起点。
2、19世纪综合化阶段：电磁感应现象的发现是电磁学的辉煌成就。
电磁学的建⽴，为⼈类打开了“电⽓时代”的⼤门。
道尔顿建⽴的科学的原⼦论开创了⼈类在物质认识⽅⾯的新纪元。
物质的分⼦——原⼦结构学说确⽴使化学取得了飞速发展。
门捷列夫发现化学元素周期规律，制定了化学元素周期表。
周期律的发现，是⽆机化学的系统化和⼤综合。
达尔⽂创⽴的⽣物进化论学说，是对⽣物学的伟⼤综合，从根本上推翻了统治⽣物学的“神创论”思想。
爱因斯坦提出的相对论是天体物理学和宇宙学的基础，是利⽤原⼦能的理论基础，是物理学思想的⼀场重⼤⾰命。
3、飞跃阶段：20世纪四五⼗年代兴起的新科技⾰命即第三次科技⾰命，以原⼦能技术、航天技术、电⼦计算机的应⽤为代表，还包括⼈⼯合成材料、分⼦⽣物学和遗传⼯程等⾼新技术。
新科技⾰命使科技在推动⽣产⼒的发展⽅⾯起着越来越重要的作⽤，科技转化为直接⽣产⼒的速度加快。
科学和技术密切结合，相互促进。
随着科学实验⼿段的不断进步，科研探索的领域不断开阔。
科技各领域之间相互渗透：⼀⽅⾯学科越来越多，分⼯越来越细，研究越来越深⼊；另⼀⽅⾯学科间的联系越来越密切，科学研究朝着综合性⽅向发展。
四、⾃然科学的进步与⽣产⼒的发展近代⾃然科学是随⽣产⼒的进步⽽产⽣和发展的。
近代自然科学(19世纪前后)
赫尔姆霍茨－《力的守恒》
到了大约1850年，特别以焦耳实验为基础的 能量守恒原理开始得到公众的广泛认同。在这个 过程中，德国物理学家赫尔姆霍茨(1821—1894)做出了重 要的贡献。1847年，他发表了《力的守恒》一文，系统、 严密地阐述了能量守恒原理(在德语中，“力”一词向来在 “能量”的意义上被使用)。 首先，他用数学化形式表述了在孤立系统中机械能的 守恒。接着，他把能量的概念推广到热学、电磁学、天文 学和生理学领域，提出能量的各种形式相互转化和守恒的 思想。他将能量守恒原理与永动机之不可能相提并论，使 这一原理拥有更有效的说服力。 从此，能量守恒和转化定律得到普遍承认，成为全部 自然科学的基石。
瓦特的转动式蒸汽机
瓦特1765年设计的蒸汽机
设计了同汽缸分 离的单独的冷凝器， 大大提高了热效率， 减少了燃料的消耗。
蒸汽机的发明和应用
自此以后，棉纺织业、毛纺织业、采矿业、冶 金业、造纸业、印刷业、陶瓷业等部门，都先后开 始采用蒸汽作为动力机。蒸汽机的发明和应用，是 工业革命的重要内容之一，同时它又给予工业革命 以巨大的推动。恩格斯高度评价了瓦特改良蒸汽机 的重大意义和作用，他指出：“蒸汽机是第一个真 正国际性的发明，而这个事实又证实了一个巨大的 历史性的进步。”
大规模的织布厂出现
1826 火箭号机车 1807 富尔顿轮船 1781 蒸汽汽车 蒸汽时代 1765 瓦特蒸汽机 1705 纽卡门蒸汽机 1785 水力织布机 1779 骡机 1769 水力纺纱机 1764 珍妮机 1733 飞梭
1750 1775 1800
动力机
工作机
1825 1850
1875
1900
纽 可 门 式 蒸 汽 机
瓦特制成改良蒸汽机
近代以来世界重大科学理论及科技的成就
1.近代以来世界重大科学理论及科技的成就世纪以来的世界文学艺术概况1．将声乐与器乐相结合、开创了交响曲的新形式的音乐大师是（）A．海顿B．莫扎特C．贝多芬D．德彪西2．（2007海南历史）20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革。
它A．否定了经典力学体系B．打破了绝对时空观C. 彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机D. 标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界3. 近代自然科学基础理论的三大成就是（）①牛顿经典力学②法拉第发现“电磁感应现象”③达尔文创立了生物进化论学说④瓦特改良蒸汽机A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④4．假如你生活在19世纪，你不可能．．．做到的是（）A．学习达尔文的《物种起源》B．乘坐汽船横渡大西洋C．在电灯下阅读《关税及贸易总协定》 D．驾驶汽车外出旅行5．历史上的工业革命浪潮经历了两个发展阶段，我们习惯上分别称之为“蒸汽时代”和“电气时代”，这样划分的主要依据是（）A．机械特色不同B．构成材料不同C．交通工具不同D．能源动力不同6.直至19世纪初，德国人还自嘲说英国拥有海洋，法国拥有陆地，而德国只有“思想的天空。
”德国在拥有“的天空”方面主要成就是（）①拜伦创作《西风颂》②薄伽丘写出《十日谈》③贝多芬创作九部交响乐④康德创立“批判哲学”A．①②③④B．②③④C．③④D．①②③7.为发电机的研制奠定了理论基础的科学家是（）A．英国的法拉第B．德国的西门子C．比利时的格拉姆D．美国的爱迪生8.下列对世界名画所属美术流派的表述，错误．．的是（）9. 让发电院里走出实验室，给人类带来新的光明的“普罗米修斯”是A.赫兹B.法拉第C.爱迪生D.西门子（5）第一次工业革命中最关键的步骤和主要环节是A.机器的使用B.交通工具的创新C.蒸汽机的改良和使用D.电的应用12.（2007广东文科基础）英国的煤炭消费量从1800年的1000万吨，猛增到1856年的6000万吨。
第三章近代科学技术的兴起和发展近代科学技术兴起的背景一、十字军东
第三章近代科学技术的兴起和发展第一节近代科学技术兴起的背景一、十字军东征在渡过500年最黑暗的年代后，到11世纪时，欧洲开始了为时200年的十字军东征。
这次远征在形式上是打着夺回基督教圣地耶路撒冷的宗教旗号，实质上是在摆脱穷困、掠夺财富、扩大教会势力等诸多因素的支配下的侵略战争。
其结果是一方面促进了整个欧洲农业、手工业的发展、商业的恢复和城市的复苏；另一方面，在东方文明、古希腊文明和他们所继承的罗马文明的融合中，推动了一种新文明的诞生。
二、工场手工业和远航探险15世纪下半叶，新工厂主、商人的经济实力越来越雄厚，他们要求扩大贸易和到海外去寻找财富，远洋航海和探险事业应运而生。
西欧各国最初是为了寻找从海上通往印度和中国的航路，结果，意大利航海家哥仑布（C.Columbus，1451－1506）1492年发现了今天称作美洲的新大陆。
葡萄牙海员麦哲伦（F.deMagalhaes，1480－1521）率领的船队从1519年8月10日到1522年9月8日实现了环球航行的壮举。
远航探险和地理大发现，对欧洲的社会和科学技术产生了极大的促进作用，而且在这场航海探险中所体现出的自信和冒险精神，也为近代科学革命提供了精神动力。
三、文艺复兴运动14世纪发端于意大利，随后波及整个欧洲的反神学的文艺复兴运动，是一场思想文化解放运动。
新兴的资产阶级为了反对宗教神学的黑暗统治和封建专制，借助复兴古典文化运动，利用古希腊文化中蕴藏的世俗观念、民主思想、理性主义和探索精神，与宗教神学中的专制主义、蒙昧主义、经院哲学相抗衡。
他们在文学、绘画等方面极力宣扬以人为中心的人文主义思想。
四、宗教改革运动宗教改革运动从14、15世纪开始，在西欧与中欧国家兴起，运动的目的是改革教会，建立起符合资产阶级利益的教义，同时也反映了劳动人民对改革政治制度的要求。
五、东方国家的科学技术在欧洲的传播中国、印度和阿拉伯等东方国家的科学技术在中世纪陆续传入欧洲以后，对欧洲的社会发展和科学技术进步产生了巨大的推动作用。
5-1、17世纪至20世纪初的自然科学
5、生物学的巨大进步： 、生物学的巨大进步：
（1）17世纪早期，英国科学家哈维建立了血液循环说， 17世纪早期，英国科学家哈维建立了血液循环说， 世纪早期 哈维建立了血液循环说 奠定近代生理学的基础。 奠定近代生理学的基础。 18世纪时 瑞典生物学家林奈 世纪时， 林奈制定了对植物的分类 （2）18世纪时，瑞典生物学家林奈制定了对植物的分类 法； （3）19世纪早期，细胞学说确立，贡献最大的是德意志 19世纪早期，细胞学说确立， 世纪早期 施莱登和施旺。 人施莱登和施旺。 （4）19世纪早期，法国博物学家拉马克提出了生物进化 19世纪早期，法国博物学家拉马克提出了生物进化 世纪早期 拉马克 论的观点；19世纪中期 英国生物学家达尔文 世纪中期， 达尔文确立了进 论的观点；19世纪中期，英国生物学家达尔文确立了进 化论，1859年发表 物种起源》 年发表《 化论，1859年发表《物种起源》。 19世纪60年代 法国科学家巴斯德奠定了微生物 世纪60年代， 巴斯德奠定了 （5）19世纪60年代，法国科学家巴斯德奠定了微生物 的基础。 的基础。
3、电磁学的成就——为电气时代创造条件： 、电磁学的成就 为电气时代创造条件： 为电气时代创造条件 世纪， 奥斯特发现 （1）19世纪，丹麦教授奥斯特发现了电流的磁效应。 ） 世纪 丹麦教授奥斯特发现了电流的磁效应。 法拉第用实验证明了 （2）1831年，英国科学家法拉第用实验证明了电磁感 ） 年 英国科学家法拉第用实验证明了电磁感 应现象。 应现象。 世纪60年代 麦克斯韦建立了系统 （3）19世纪 年代，英国科学家麦克斯韦建立了系统 ） 世纪 年代，英国科学家麦克斯韦 电磁学理论，并预言了电磁波的存在，德国人赫兹 赫兹在 得电磁学理论，并预言了电磁波的存在，德国人赫兹在 1888年证明了麦克斯韦的理论。 年证明了麦克斯韦的理论。 （4）电磁感应现象为制造发电机创造了可能。 ）电磁感应现象为制造发电机创造了可能。
自然辩证法：第3章 近代自然科学与机械自然观
伽利略和地上力学的诞生
伽利略在天文学方面的贡献：
自制望远镜（1609年） 为纪念他首先用望远镜 观察星空这一壮举，2009年 为国际天文年。 发现木星的4颗卫星 发现太阳黑子 定出太阳自转周期 伽利略望远镜
伽利略
木星卫星
在力学方面的贡献：提出落体定律和惯性运动概念
勇敢地否定了亚里士多德把运动划分为“天然运 动”和“被迫运动”，而是抓住了运动基本特征 量——速度和加速度，把运动分为“匀速”和 “变速”。 用思想实验和斜面实验驳斥了亚里士多德的“重 物下落快”的错误观点，发现自由落体定律。
布鲁诺：坚持真理的烈士
• 《论原因、本原与 太一》、《论无限 的宇宙和多世界》 • 宇宙无限的思想， 太阳系之外还有无 限多个世界，太阳 也不是宇宙的中心。 宇宙没有中心
开普勒：天上的立法者
行星运动第一定律（椭圆定律）： 所有行星绕太阳的运动轨道是 椭圆 太阳位于椭圆的一焦点上
行星运动第二定律（面积定律）： 联接行星和太阳的直线在相等的 时间内扫过的面积相等
我之所以 能比别人看得远 些，是因为我站在 巨人们的肩上。 ——牛顿
我不知道世人怎样看我，但我自认为我不过是像一 个在海边玩耍的孩童，不时为找到比常见的更光滑 的石子或更美丽的贝壳而欣喜，而展现在我面前的 是全然未被发现的浩瀚的真理海洋
近代化学的前驱：炼金术
•
其目标是通过化学方 法将一些基本金属转 变为黄金，制造万灵 药及制备长生不老药。
牛顿的经典力学
主要成就 （1）光学：太阳光的光谱、反射式望远镜 （2）数学： 微积分 （3）物理： 万有引力 力学三大定律 （4）代表作：《自然哲学的数学原理》
“我把这部著作叫做《自然哲学的数学 原理》，因为哲学的全部任务看来就在于 从各种运动现象来研究各种自然之力，而 后用这些力去论证其他的现象。”
自然科学-近代后期科学技术概论
电磁场理论的奠基者----法拉第
麦克斯韦
1、人们对电磁现象的早期认识
摩擦生电：吉尔伯特于1600年出版
了《磁石》一书，对磁铁作了研究。
但他认为电与磁是两种孤立的现象。
1650年，荷兰人发明了最早的蓄电
容器，即莱顿电瓶；
美国的富兰克林证实了天电与地电
是同一的；
意大利的伽伐尼发现了生物电。
意大利生物学家伽伐尼
1840年，22岁的英国物理学 家焦耳测定了电流的热效应， 发现一定时间内电流通过导线 所产生的热量，同导线的电阻 和电流强度平方乘积成正比。 这就是著名的焦耳定律。
1843年，焦耳又做了一个实验，他把盛有水的容器 放进磁场中，然后让一个线圈在水中旋转，测量运 动线圈中感生电流产生的热和维持运动所消耗的能 量。实验表明消耗的能和产生的热能与电流的平方 成正比。因此，产生的热和用来产生的机械动力之 间存在恒定的比例。焦耳把这一结果写在《论电磁 的热量效应和热的机械值》。
凯尔文完整系统的表述热力学第一定律(能量守恒定律)
当一个系统的工作物质从某一给定的状态无论以何 种方式过渡到另一给定状态时，该系统对外做功与传递 热量的总和是守恒的。即△U=A+Q。 其中： △U~表示系统内能的变化；
A~表示系统对外做的功； Q~表示这个过程中系统传递外界的热量。 定律内容的理解：能量既不会凭空产生，也不会凭空消 失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物 体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 从物理、化学到地质、生物，大到宇宙天体，小到原子核 内部，只要有能量转化，就一定服从能量守恒的规律。从 日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要 的作用。人类对各种能量，如煤、石油等燃料以及水能、 风能、核能等的利用，都是通过能量转化来实现的。能量 守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。
简述近代科学技术发展的主要内容简述近代科学技术发展的主要特点
简述近代科学技术发展的主要内容简述近代科学技术发展的主要特点简述近代科学技术发展的主要特点下面是WTT整理的简述近代科学技术发展的主要特点，供大家参考!20世纪50年代以来，自然科学取得了突飞猛进的发展。
现代科学技术发展主要有以下特点：(1) 现代科学技术的加速发展表现在：1)科学技术新成果的高速增长。
第二次世界大战后，科学发现和技术发明的数量大约每l0年翻一番。
仅50年代以来的30年中，科技新成果就比前二千多年的总和还多。
2)科技新成果从发现、发明到实际应用的周期越来越短，开发速度不断加快。
蒸汽机从发明到应用花了80年的时间，而从发现原于核裂变到爆炸原子弹只用了6年;红宝石激光器则不到1年。
1945年研制出的计算机，在短短的几十年中，经历了电子管、半导体、集成电路、大规模和超大规模集成电路5代的发展，性能提高了100万倍。
目前研制的光学计算机，其信息处理速度又将提高上万倍。
3)新技术及其产品的更新速度越来越快，工程技术人员的知识半衰期越来越短。
据统计，大约10年左右，工业新技术就有30%被淘汰。
在电子技术领域中，这一比率更大，超过了50%。
现代工程师在5年内，就有一半知识已过时，即知识的半衰期为5年。
简述近代科学技术发展的主要特点4)科技信息的增长速度更为惊人。
有人估测，世界科技知识在19世纪是每50年增加l倍，20世纪中叶是每10年增加1倍。
当今是3到5年增加1倍。
1665年出版了世界第一本科技杂志，1865年增加到1000种，而到1965年已经突破了10万种。
研究表明，不仅是现代科技成果、科技信息以加速度发展，而且任何一项计量指标(国家科研经费投入、科学家人数、科技论文数量等)的计算，都是按指数规律发展的。
从进入20世纪后的60年以来，世界各国用于科研经费的总和，增加了约400倍。
到21世纪末，全世界科学家的人数，预计占总人口的20%左右。
(2) 现代科学的整体化趋势现代科学技术一方面高度分化，一方面又高度综合，而且分化反成为综合的一种表现形式。
5近代自然科学(16-18世纪)
“欧洲星学之王”第谷· 布拉赫
1572年11月11日丹麦天文学家第谷发现仙后座中的一 颗新星（银河系的一颗超新星），第二年发表论文《新星 》，后来受丹麦国王腓特烈二世的邀请，在汶岛建造天堡 观象台，建造了许多大型精密的天文仪器，经过20年的天 文观测，第谷发现了许多新的天文现象。 第谷·布拉赫曾提出一种介于地心说和日心说之间的 宇宙结构体系：地球静居中心，行星绕太阳运行，而太阳 则带领行星绕地球运转。这一体系十七世纪初传入我国后 曾一度被接受。 第谷对天文学的贡献是不可磨灭的，他用肉眼观测行 星运动，比以前的观测几乎准确了20倍，是他同时代的人 望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍然 有使用价值。
伽利略生平介绍
(1564-1642年)
意大利的杰出天文学家和物 理学家。1609—1610年，他第一 次用望远镜观察浩瀚无际的天空， 发现了可以证明哥白尼学说的许 多事实。
伽利略绘制的月面图 和星空图
伽利略
伽利略认为较小天体围绕较大的天体公转是一种 自然规律。1632年，伽利略在他的《关于托勒密和哥 白尼两大宇宙体系的对话》中，根据观察到的事实，
1638年，伽利略发表了《关于两种新科学对话 集》，研究了物体的距离、速度和加速度之间的关
系，提出了无穷集合的概念。这是伽利略最后一部
科学著作，在物理学方面取得重要成就。
他重视实验和数学工具的做法标志着近代科学
的出现。
伽利略· 伽利莱（1564-1642）
一、将望远镜对准天空
1、恒星的数量增多，恒星的表现尺寸却不变 2、发现月亮的山脉、木星的四颗卫星 3、没有为哥白尼主义提供直接的证据，但普及了哥白尼天文学
2、定量解释：无进展
“天空立法者”开普勒(1571-1630)
第21课近代自然科学
哥白尼学说的革新内容
• 哥白尼在《天体运行论》中描 绘了他的宇宙图景： 地球是一颗普通的行星，既 有自转又有绕日公转。哥白尼 学说纠正了自古流传并为基督 教会所支持的地心和地静说的 错误。 • 太阳位于宇宙的中心。 • 水星、金星、地球带着月亮、 火星、木星和土星依次绕着太 阳运行。 • 最外围是静止的恒星天层。 《天体运行论》标志着近代科学 的诞生。
四、电磁理论的创始人
---麦克斯韦
突出贡献：
电磁场理论
麦克斯韦 (1831〜1879)
英国物理学家、数学家
1873年出版科学名著《电磁学理论》， 与牛顿的《数学原理》（力学）、达尔文的 《物种起源》（生物学）相媲美，成为经典 物理学的重要支柱。
由麦克斯韦创建的英国第一个专门的物理实验室。
知识延伸：
近代自然科学产生的社会历史背景
1. 欧洲资本主义生产方式的兴起是近代科学的原动力。
2.文艺复兴运动。 3.宗教改革。
科学是人类进步的发动机，没有科学家的发 现，就没有现代人类文明。
一、近代科学创始人
哥白尼——太阳中心说
哥白尼（1473-1543） 波兰著名天文学家
自然科学从此获得了新生
《天体运行论》（1543年）
你知道的近代科学家还有哪些？
现代物理学的泰斗—爱因斯坦（德）（Albert Einstrin ） 主要贡献及影响：
提出著名的相对论 相对论是原子内部微观物
理学的基础，也是天体物
理学和宇宙科学的基础，
因而成为现代物理学的基本
理论之一。
门捷列夫（俄）——元素周期 表
世界是由物质构成的，物质是元素组成的。
理论：生物进化论 核心：物竞天择，适者生存。
达尔文的进化论对宗教神学思想是一次巨大冲击。它推动了人类社会的文明进步。
近代自然科学发展史
近代自然科学发展史自然科学发展史是研究自然科学发展过程及其规律的科学。
它依据历史事实，通过对科学发展历史过程的分析来总结科学发展的历史经验并揭示其规律。
在漫长的自然科学发展史上，近代曾出现了三次严重的危机，并由此也带来了三次重大的突破，从而推动自然科学向前进一步发展。
近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。
天文学是一门最古老的科学。
在西方，通过毕达哥拉斯、柏拉图、喜帕恰斯、托勒密等人的研究，已经提出了几种不同的理论体系，成为一门最具理论色彩，又是提出理论模型最多的一门学科。
同时，天文学与人们的生产和生活密切相关，人们种田靠天、畜牧靠天、航海靠天、观测时间也靠天，这就必然会有力推动天文学的发展。
然而，天文学在当时又是一门十分敏感的学科。
在天文学领域，两种宇宙观，新旧思想的斗争十分激烈。
特别是到了中世纪后期，天主教会还别有用心地为托勒密的地心说披上了一层神密的面纱。
硬说地球处于宇宙中心，证明了上帝的智慧，上帝把人派到地上来统治万物，就一定让人类的住所??地球处于宇宙中心。
这种荒唐说法被当作权威加以崇信之后，托勒密的学说就成为不可怀疑的结果而严重阻碍着天文科学的进步。
然而，地心说基础上产生的儒略历在325年被确定为基督教的历法后，它的微小误差经过长时间的积累已经到了不可忽视的地步，同观测资料大相径庭。
葡萄牙一位亲王的船长曾说:“尽管我们对有名的托勒密十分敬仰，但我们发现，事事都和他说的相反。
”托勒密体系的错误日益暴露，人们急需建立新的理论体系。
当时，文艺复兴正蓬勃开展，它不仅大大解放了人们的思想，同时也推动了近代自然科学的产生。
波兰天文学家哥白尼适应时代要求，他从1506年开始，在弗洛恩堡一所教堂的阁楼上对天象仔细观察了30年，从而创立了一种天文学的新理论--日心说。
1543年，哥白尼公开发表《天体运行论》，这是近代自然科学诞生的主要标志。
日心说的提出恢复了地球普通行星的本来面貌，猛烈地震撼了科学界和思想界，动摇了封建神学的理论基础，是天文学发展史上一个重要的里程碑。
近代自然科学的兴起与发展
近代自然科学的兴起与发展一、近代自然科学兴起和发展的原因1.资本主义的发展需要科学知识，又为科技进步奠定了物质基础。
近代自然科学是资本主义生产发展的产物，手工工场、大机器生产不断地采用新工具、新能源，追求最高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的任务和要求，这是推动自然科学创立与发展的前提。
同时，新兴资产阶级要求掌握政治权力，他们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器。
资本主义生产方式的产生和发展，不仅向自然科学提出大量的研究课题，还提供了丰富的经验材料以及新的科学实验条件。
能够支持、吸引和稳定一批优秀的科学人才，使他们从事科学研究。
2.资产阶级力量的壮大和资产阶级统治的确立为科技发展提供政治前提。
如：建立良好的科学教育基础和保持较高的科学普及水平。
科学不可能孤立地产生，必须有相应的科学普及、有较高程度的科学教育和国民科学素养才有可能产生一定数量和水平的优秀科学家队伍。
政策保护。
欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，允许自由讨论学术问题和学术思想的自由发展等等又为近代科学的创立和发展提供了极为有利的条件。
即欧洲国家保护、奖励科技发明,重视科技发展推动了近代科学的发展.3.人文主义、地理大发现和理性主义的兴起解放了人们的思想，为科技发展奠定了思想基础.文艺复兴反对盲从和迷信，提倡独立的学术研究，为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备，它打破了教会的精神统治，动摇了封建制度的政治思想基础，为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件。
近代自然科学革命就是在文艺复兴运动的高潮中拉开序幕的，首先向宗教神学发起冲击的是天文学。
随后的宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁，对科学革命也产生了巨大的影响。
地理大发现也有重要意义，它以实践证实了地圆学说，为建立新的天文学和地理学奠定了基础，对近代科学技术的发展有不可估量的意义。
更重要的是它所引起的思想观念的革命，它用实践突破了所谓经典知识界限，使人的思维方式从权威的盲目崇拜中解放出来。
简述近代自然科学所取得的主要成就
简述近代自然科学所取得的主要成就1.牛顿：英《自然哲学的数学原理》，提出运动三定律和万有引力定律建立经典力学的基本体系，近代自然科学的奠基者2.达尔文：英《物种起源》，提出生物进化论“自然选择，适者生存”，近代生物学的奠基者3.爱因斯坦：德裔美籍，提出相对论，为原子能技术的开发提供了理论依据，现代自然科学的开创者4.孟德尔：遗传学两大定律，人们尊称他为“遗传学之父”。
5. 巴斯德：法国科学家，对微生物生理学的研究为现代微生物学奠定了基础。
他提出了防止酒变质的加热灭菌法，后来被人称为巴斯德灭菌法，使用这一方法可使新生产的葡萄酒和啤酒长期保存。
6. 科赫：科赫对新兴的医学微生物学作出了巨大贡献。
科赫首先论证炭疽杆菌是炭疽病的病原菌，接着又发现结核病和霍乱的病原细菌，并提倡采用消毒和杀菌方法防止这些疾病的传播；他首创细菌的染色方法，采用了以琼脂作凝固培养基培养细菌和分离单菌落而获得纯培养的操作过程；他规定了鉴定病原细菌的方法和步骤，提出著名的科赫法则。
7.利斯特：1860年，英国外科医生J．利斯特应用药物杀菌，并创立了无菌的外科手术操作方法。
8.维诺格拉茨：俄国出生的法国微生物学家C．H．维诺格拉茨基于1887年发现硫磺细菌，1890年发现硝化细菌，他论证了上壤中硫化作用和硝化作用的微生物学过程以及这些细菌的化能营养特性。
他最先发现嫌气性的自生固氮细菌，并运用无机培养基、选择性培养基以及富集培养等原理和方法，研究土壤细菌各个生理类群的生命活动，揭示土壤微生物参与土壤物质转化的各种作用，为土壤微生物学的发展奠定了基础。
9. 拉瓦锡：近代化学的奠基人。
从试验的角度验证并总结了质量守恒定律，并成为他进行实验、思维和计算的基础。
燃烧原理——氧化说：拉瓦锡最重要的发现是关于燃烧的原理。
拉瓦锡最终排除了当时流行极广的关于“燃素”的错误看法。
10.道尔顿和原子道尔顿在化学方面提出了定量的概念，总结出质量守恒定律定、比定律和化合量（当量）定律。
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简述近代自然科学所取得的主要成就
1.牛顿：英《自然哲学的数学原理》，提出运动三定律和万有引力定律建立经典力学的基本体系，近代自然科学的奠基者
2.达尔文：英《物种起源》，提出生物进化论“自然选择，适者生存”，近代生物学的奠基者
3.爱因斯坦：德裔美籍，提出相对论，为原子能技术的开发提供了理论依据，现代自然科学的开创者
4.孟德尔：遗传学两大定律，人们尊称他为“遗传学之父”。
5. 巴斯德：法国科学家，对微生物生理学的研究为现代微生物学奠定了基础。
他提出了防止酒变质的加热灭菌法，后来被人称为巴斯德灭菌法，使用这一方法可使新生产的葡萄酒和啤酒长期保存。
6. 科赫：科赫对新兴的医学微生物学作出了巨大贡献。
科赫首先论证炭疽杆菌是炭疽病的病原菌，接着又发现结核病和霍乱的病原细菌，并提倡采用消毒和杀菌方法防止这些疾病的传播；他首创细菌的染色方法，采用了以琼脂作凝固培养基培养细菌和分离单菌落而获得纯培养的操作过程；他规定了鉴定病原细菌的方法和步骤，提出著名的科赫法则。
7.利斯特：1860年，英国外科医生J．利斯特应用药物杀菌，并创立了无菌的外科手术操作方法。
8.维诺格拉茨：俄国出生的法国微生物学家C．H．维诺格拉茨基于1887年发现硫磺细菌，1890年发现硝化细菌，他论证了上壤中硫化作用和硝化作用的微生物学过程以及这些细菌的化能营养特性。
他最先发现嫌气性的自生固氮细菌，并运用无机培养基、选择性培养基以及富集培养等原理和方法，研究土壤细菌各个生理类群的生命活动，揭示土壤微生物参与土壤物质转化的各种作用，为土壤微生物学的发展奠定了基础。
9. 拉瓦锡：近代化学的奠基人。
从试验的角度验证并总结了质量守恒定律，并成为他进行实验、思维和计算的基础。
燃烧原理——氧化说：拉瓦锡最重要的发现是关于燃烧的原理。
拉瓦锡最终排除了当时流行极广的关于“燃素”的错误看法。
10.道尔顿和原子道尔顿在化学方面提出了定量的概念，总结出质量守恒定律定、比定律和化合量（当量）定律。
11.门捷列夫的元素周期律，周期律的正确性由此得到了举世公认. 周期律在使化学知识特别是无机化学知识的系统化上起了重要作用，对于研究无机化合物的分类、性质、结构及其反应方面起了指导作用。
周期律在指导原子核的研究上也有深刻的影响，放射性的位移定律就是以周期律为依据的，原子核的种种人工蜕变也都是按照元素在周期表中的位置来实现的。