近代科學(xué)技術(shù)市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第三章近代科學(xué)技術(shù)第一節(jié)近代科學(xué)誕生第二節(jié)第一次技術(shù)革命第三節(jié)近代科學(xué)全面發(fā)展第四節(jié)第二次技術(shù)革命第1頁(yè)第1頁(yè)近代科學(xué)革命哥白尼之前亞里斯多德物理學(xué)托勒密地心說(shuō)近代科學(xué)革命歷程哥白尼革命開(kāi)普勒：天空立法者伽利略：近代物理學(xué)之父第2頁(yè)第2頁(yè)哥白尼革命哥白尼生平哥白尼之前科學(xué)老式日心說(shuō)和地心說(shuō)革命對(duì)立面哥白尼（1473-1543）生于波蘭，1543年出版《天體運(yùn)營(yíng)論》。第3頁(yè)第3頁(yè)日心說(shuō)面臨兩大難題恒星視差：哥白尼解釋不是太有力。和阿利斯塔克（Aristarchus，前310-230）解釋同樣。19世紀(jì)上半葉才被發(fā)覺(jué)。地動(dòng)拋物：解釋這個(gè)現(xiàn)象需要對(duì)亞里斯多德運(yùn)動(dòng)學(xué)革命。第4頁(yè)第4頁(yè)“天空立法者”開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）：所有行星都沿橢圓軌道運(yùn)營(yíng)，太陽(yáng)位于這些橢圓一個(gè)焦點(diǎn)上。第二定律（面積定律）：太陽(yáng)至行星連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等面積。第三定律（周期定律）：行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周時(shí)間（運(yùn)營(yíng)周期）平方同軌道長(zhǎng)半軸立方成正比。第5頁(yè)第5頁(yè)近代物理學(xué)之父伽利略出身美第奇家族教皇科學(xué)發(fā)展悲劇當(dāng)初科學(xué)建制第6頁(yè)第6頁(yè)伽利略奉獻(xiàn)落體運(yùn)動(dòng)亞里斯多德理論：速度和質(zhì)量相關(guān)。伽：落體下落距離跟運(yùn)動(dòng)時(shí)間平方成正比。慣性原理亞里斯多德動(dòng)力學(xué)理論：力是運(yùn)動(dòng)原因。伽：外力不是維持運(yùn)動(dòng)原因，而只是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)原因。抱負(fù)試驗(yàn)第7頁(yè)第7頁(yè)比薩斜塔

試驗(yàn)伽利略學(xué)生維維尼安在他寫(xiě)傳記中提到，伽利略在比薩斜塔做過(guò)落體試驗(yàn)，證實(shí)了所有物體同時(shí)落地，但是沒(méi)有理由相信他說(shuō)是事實(shí)。第8頁(yè)第8頁(yè)伽利略斜面試驗(yàn)第9頁(yè)第9頁(yè)第10頁(yè)第10頁(yè)牛頓（1643-1727）牛頓1661年入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí)。1671年皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1687年發(fā)表《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》。17當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)主席。17被冊(cè)封為爵士。1727年牛頓辭世時(shí)，英國(guó)為他舉辦國(guó)葬，葬于威斯敏斯特教堂。如果我比別人看得遠(yuǎn)些，第11頁(yè)第11頁(yè)傳說(shuō)中

蘋(píng)果樹(shù)牛頓1665-1666回鄉(xiāng)規(guī)避瘟疫，他天才成就在這個(gè)時(shí)期奠定了基礎(chǔ)。相傳他在樹(shù)下看書(shū)時(shí)蘋(píng)果落地促使他發(fā)覺(jué)萬(wàn)有引力17牛頓第12頁(yè)第12頁(yè)牛頓力學(xué)體系建立（一）牛頓運(yùn)動(dòng)第一定律牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律牛頓運(yùn)動(dòng)第三定律第13頁(yè)第13頁(yè)牛頓力學(xué)體系建立（二）萬(wàn)有引力定律向心力F=m·v2/r——惠更斯r是行星和太陽(yáng)距離，v是行星運(yùn)動(dòng)線速度，m是行星質(zhì)量。由v=2πr/T得F=4π2()r3T2mr2r3T2——開(kāi)普勒（行星運(yùn)動(dòng)第三定律）Ｆ∝m′m/r2F=G

m′mr2第14頁(yè)第14頁(yè)第一次技術(shù)革命英國(guó)技術(shù)革命、產(chǎn)業(yè)革命法國(guó)產(chǎn)業(yè)革命和科學(xué)興衰科學(xué)技術(shù)關(guān)系第15頁(yè)第15頁(yè)蒸汽機(jī)技術(shù)瓦特改良蒸汽機(jī)第16頁(yè)第16頁(yè)富爾頓18制造克萊蒙特號(hào)蒸汽船史蒂芬森（G.Stephenson）火車(chē)機(jī)車(chē)第17頁(yè)第17頁(yè)法國(guó)科學(xué)發(fā)展法國(guó)科學(xué)院18世紀(jì)法國(guó)杰出科學(xué)家有：拉格朗日、蒙日、達(dá)朗貝爾、拉普拉斯、拉瓦錫、庫(kù)侖、傅里葉。依據(jù)湯淺光朝研究，從18世紀(jì)后半葉到19世紀(jì)前期，法國(guó)已成為世界科學(xué)發(fā)展中心。第18頁(yè)第18頁(yè)典型物理學(xué)成熟熱學(xué)形成光學(xué)發(fā)展電磁學(xué)建立第19頁(yè)第19頁(yè)開(kāi)爾文克勞修斯第20頁(yè)第20頁(yè)熱力學(xué)第二定律宏觀表述1.克勞修斯(Clausius)表述：熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體。(制冷機(jī))2.開(kāi)爾文（Kelvin)表述：其唯一效果是熱所有轉(zhuǎn)變成功過(guò)程是不也許發(fā)生。(熱機(jī))3.奧斯特瓦爾德(Ostwald）表述：第二類永動(dòng)機(jī)是不也許造成。第21頁(yè)第21頁(yè)熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)表述孤立系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行過(guò)程熵永不減少1865年克勞修斯還提出了熵概念S=Q/T，并得出熵表述，因此熱力學(xué)第二定律又能夠稱為熵增定律。數(shù)學(xué)表述第22頁(yè)第22頁(yè)對(duì)熱力學(xué)第二定律進(jìn)一步結(jié)識(shí)1.能量退化角度結(jié)識(shí)孤立系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生自發(fā)過(guò)程必定造成能量退化2.熵角度結(jié)識(shí)孤立系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生自發(fā)過(guò)程必定造成熵增長(zhǎng)熵是能量不可用程度量度能量危機(jī)就是熵危機(jī)第23頁(yè)第23頁(yè)生物學(xué)奔騰分類學(xué)進(jìn)化論細(xì)胞學(xué)說(shuō)第24頁(yè)第24頁(yè)第二次技術(shù)革命大國(guó)興衰德國(guó)美國(guó)關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)燃機(jī)電機(jī)科學(xué)技術(shù)化和社會(huì)化第25頁(yè)第25頁(yè)

電廣泛應(yīng)用（最明顯成就）發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電廠電氣產(chǎn)品內(nèi)燃機(jī)創(chuàng)制和使用化工技術(shù)發(fā)展鋼鐵工業(yè)等老式工業(yè)進(jìn)步內(nèi)燃機(jī)創(chuàng)制人類進(jìn)入“電氣時(shí)代”

新交通工具—汽車(chē)、飛機(jī)石油工業(yè)產(chǎn)生

影響——極大地改變和豐富了人們生活

第二次技術(shù)革命第26頁(yè)第26頁(yè)德國(guó)崛起李比希學(xué)派；著名科學(xué)家：李比希、