經(jīng)典物理學(xué)的全面發(fā)展教學(xué)課件

第三節(jié):經(jīng)典物理學(xué)的全面發(fā)展力學(xué)的建立二.光學(xué)的進展熱學(xué)的成就四.電磁學(xué)的建立AailsrrrraAFrRrOPTI光學(xué)電弼中第一節(jié)經(jīng)典力學(xué)體系的建立經(jīng)典力學(xué)是從伽利略和開普勒時代開始的,到牛頓時代到達成熟階段。近代力學(xué)知識的積累杰出的觀測家第谷布拉赫德國天文學(xué)家開普勒意大利科學(xué)家伽利略荷蘭科學(xué)家惠更斯英國科學(xué)家胡克牛頓力學(xué)體系的建立英國科學(xué)家牛頓、近代力學(xué)知識的積累、開普勒三定律的發(fā)現(xiàn)(1)星學(xué)之王:第谷丹麥天文學(xué)家第谷(1546-1601)出身貴族家庭,13歲進入哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)法律。14歲時,他根據(jù)預(yù)報觀察到一次日食,使他對天文學(xué)產(chǎn)生了極大的興趣并閱讀了托勒密的著作。1563年他寫出了第一份天文觀測資料,記載了木星土星和太陽在一直線上的情況。從此他開始了畢生的天文研究工作最重要的發(fā)現(xiàn)是1572年11月11日觀測了仙后座的新星爆發(fā)。1576年,在丹麥與瑞典間的赫芬島開始建立“觀天堡”這是世界上最早的大型天文臺。QVADRANMVRALIS第谷的天文學(xué)工作主要在I。HONICY5實測方面,他研究了精密天文學(xué)的大多數(shù)問題,包括研制建造高精度的天文儀器,獲得精確而系統(tǒng)的觀測資料,以很高的精度測定了許多重要的天文常數(shù)。1599年,第谷移居布拉格。后與德國天文學(xué)家開普勒相遇,邀請開普勒為自己的助手。1601年10月24日,第谷逝世,終年57歲。第谷是一位杰出的觀測家,為后人留下了大量精確的天文觀測資料,尤其是第谷對行星的觀測為天文學(xué)后來的發(fā)展有著重要意義。但他的宇宙觀卻是錯誤的,第谷本人不接受任何地動的思想。開普勒三定律的發(fā)現(xiàn)(2)天空的立法者開普勒(1751-1630)1571年12月27日出生于斯圖加特附近魏爾市的一個中等家庭。3歲時得過天花致使手眼留下殘疾。為了找到一份合適的工作,開普勒進入杜賓根大學(xué)學(xué)習(xí)神學(xué)。求學(xué)期間,他顯示了出眾的數(shù)學(xué)才華。開普勒從他的老師杜賓根大學(xué)天文教授麥斯特林那里得知了哥白尼的日心說,并成為哥白尼學(xué)說的堅定擁護者。大學(xué)畢業(yè)后,開普勒來到了奧地利,由麥斯特林推薦到格拉茨大學(xué)當(dāng)了一名天文學(xué)講師。開普勒對數(shù)學(xué)的愛好、對自然界數(shù)的和諧的神秘感受,始終支配著他對天空奧秘的探索活動。開普勒在第谷觀測資料的基礎(chǔ)上,進行深入研究得到行星運動的三大定律600年初他應(yīng)邀到現(xiàn)為捷克的布拉格拜訪第谷;年末在奧地利的格拉茨受到宗教迫害之后回到布拉格成為第谷的助手并于1601年成為第谷的接班開普勒能在行星運動理論上取得突破性的成就,獲益于他能獲得的三大遺產(chǎn):(1)哥白尼的日心體系。(2)第谷的精確觀測資料一一火星的位置資料。(3)威廉吉爾伯特(1544-1603)的《論磁》(1600),在書中他認(rèn)為地球是一個巨大的球形磁體。在1609年出版的《新天文學(xué)》中,開普勒發(fā)表了行星運動的第一定律和第二定律。1619《宇宙和諧論》揭示行星軌道大小和周期數(shù)學(xué)模型;KeplersLawscfPlanetaryMotionThsphraatesslslpsaswrhtsSunatomstnaIsI-rioddevour,T-toi-aub.括日4F第一定律—軌道定律:行星沿橢圓軌道繞日運行,太陽位于橢圓的一個焦點上。(拋棄圓)第二定律—等面積定律:在相等時間間隔內(nèi),行星和太陽的連線(向徑)所掃過橢圓的面積相等。即行星的運動不是勻速的,離太陽越近則速度越快。(偏心問題)第三定律—周期定律:行星繞日公轉(zhuǎn)周期的平方,與行星各自離太陽平均距離的立方成正比2、天空的哥倫布、近代科學(xué)之父—伽利略1564年2月15日生于意大利的比薩。1581年進入比薩大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)。但對數(shù)學(xué)非常著迷,執(zhí)意不肯學(xué)醫(yī)。后來輟學(xué)離開比薩大學(xué)。傾心研究歐幾里得幾何學(xué)和阿基米德力學(xué)。先后在比薩大學(xué)、帕多瓦大學(xué)擔(dān)任教授。16241630年寫作《兩大世界體系的對話》.1638年出版《關(guān)于力學(xué)和局部運動的兩門新科學(xué)的對話及其數(shù)學(xué)證明集》,并提出自由落體和拋物體運動規(guī)律。1642年1月9日去世伽利略的力學(xué)貢獻單擺的發(fā)明落體規(guī)律—自由落體定律“稀釋重力”不同的斜面——勻加速運動定律,開創(chuàng)了以可控性實驗為基礎(chǔ)的近代科學(xué)的新時代留口4利略研究小填運動合成—拋射體運動定律慣性原理;運動的船運動相對性原理從現(xiàn)象中抽出物理規(guī)律,并用數(shù)學(xué)公式表述之的研究方法——實驗研究和數(shù)學(xué)推理有機結(jié)合。3、流體力學(xué)與真空問題●托里拆利(意1608