近代物理學(xué)的奠基人和革命者市公開課一等獎省賽課獲獎

三百年前，人類思想還充滿著迷信和恐懼，水為何往低處流？太陽為何升起落下？這些今天看來簡單之極問題，在當(dāng)初卻是根本無法認(rèn)識和把握。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)。

——《大國崛起》講解詞第1頁近代物理學(xué)的第2頁第3頁

牛頓逝世，英國以盛大國葬儀式將他安葬在威斯敏斯特大教堂，這里一向是王公貴族墓地，牛頓成為第一個安息在此科學(xué)家。出殯時成千上萬市民為他送行；抬棺槨是兩位公爵、三位伯爵和一位大法官?！洞髧绕稹分v解詞科學(xué)成就？第4頁牛頓力學(xué)體系牛頓運動三定律慣性定律加速度定律作用和反作用力定律萬有引力定律《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》（1687年）第5頁牛頓力學(xué)體系建立意義

①組成了近代力學(xué)體系基礎(chǔ)，成為整個近代物理學(xué)主要支柱。②對自然界力學(xué)現(xiàn)象做了系統(tǒng)合理說明，從而完成了人類對自

然界認(rèn)識史上第

一次理論大綜合。③推進(jìn)了第一次工業(yè)革命。第6頁原因一：繼承發(fā)展前人研究結(jié)果假如我能看得更遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人肩上。

——牛頓為什么牛頓能取得如此成就？第7頁原因二：勤奮研究、試驗方法

牛頓助手對他寫《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》那段時間生活做了這么描述：“他對自己研究是如此專注和認(rèn)真，以致他吃得極少，時常根本忘記了要吃東西……他難得上床睡覺，直到清晨兩三點、甚至五六點才就寢……他經(jīng)常把自己留在試驗室里，有一回長達(dá)六星期之久。爐火日夜不停地燃燒，他整夜地坐守住火爐旁，然后下一夜輪到我看管，如此輪替直到他完成化學(xué)試驗為止?！?/p>

——人教版高中歷史選修4教師用書P236第8頁

在近代科學(xué)開創(chuàng)者行列里，伽利略最為突出：是他創(chuàng)造并示范了新科學(xué)試驗傳統(tǒng)……以及將試驗與數(shù)學(xué)相結(jié)合科學(xué)方法。伽利略研究程序能夠分為三個階段：直觀分解、數(shù)學(xué)演繹、試驗證實。正是他工作，快要代物理學(xué)乃至近代科學(xué)引上了歷史舞臺。愛因斯坦評論說：“伽利略發(fā)覺以及他所應(yīng)用科學(xué)推理方法，是人類思想史上最偉大成就之一，標(biāo)志著物理學(xué)真正開端?！?/p>

——吳國盛《科學(xué)歷程》北大出版社P202第9頁

1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”著名試驗，從此推翻了亞里士多德“物體落地速度和重量成百分比”權(quán)威學(xué)說，糾正了這個連續(xù)了1900年之久錯誤結(jié)論。第10頁伽利略(1564-1642)牛頓(1642-1727)討論：伽利略晚年受到教會迫害被終生監(jiān)禁。一樣是偉大科學(xué)家，為何晚年及逝世后遭遇反差如此之大？第11頁一個人歷史就是一個時代歷史原因三：良好時代背景

政治經(jīng)濟思想文化社會氣氛……第12頁經(jīng)典力學(xué)體系是最完美物理學(xué)理論嗎？

19世紀(jì)末，面對經(jīng)典物理學(xué)近乎完美發(fā)展，有物理學(xué)家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈?！?/p>

高速運動微觀粒子發(fā)生現(xiàn)象，是經(jīng)典力學(xué)無法解釋！普朗克1858-1947愛因斯坦1879-1955普朗克量子理論愛因斯坦光電效應(yīng)理論和相對論第13頁貢獻(xiàn)基本原理影響?yīng)M義相對論廣義相對論光電效應(yīng)理論相對性光速不變原理近代物理學(xué)領(lǐng)域一次偉大革命等效原理廣義相對性促進(jìn)了人們對宇宙認(rèn)識及觀察研究和理論探討解釋了光電效應(yīng)推進(jìn)了量子力學(xué)發(fā)展光含有波粒兩象性1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎愛因斯坦科學(xué)貢獻(xiàn)第14頁

1、狹義相對論。1905年，愛因斯坦發(fā)表了《論動體電動力學(xué)》，創(chuàng)建了狹義相對論。

狹義相對論認(rèn)為：時間和空間都與物質(zhì)運動相關(guān)，伴隨物質(zhì)運動速度改變而改變。原子彈制造和時光隧道假想第15頁相對論打破了牛頓以來傳統(tǒng)絕對時空觀，但并非全盤否定牛頓力學(xué)。牛頓力學(xué)反應(yīng)是宏觀物體低速運動客觀規(guī)律，而狹義相對論反應(yīng)是物體高速運動客觀規(guī)律，是對牛頓力學(xué)繼承和發(fā)展。牛頓力學(xué)是相對論一個特例（物體低速運動狀態(tài)），包含在相對論體系中。狹義相對論與牛頓力學(xué)關(guān)系：第16頁《廣義相對論基礎(chǔ)》

1916年愛因斯坦指出物體使周圍空間、時間彎曲。這種彎曲可使從它旁邊經(jīng)過光線，改變路徑。第17頁1919年5月29日清晨，一隊英國人來到巴西南部一個叫做索不拉爾偏僻村莊里。中午時分，燦爛陽光慢慢開始變暗，本世紀(jì)一次著名日全食發(fā)生了。這是一支天文觀察隊，來自遙遠(yuǎn)英國，此行目標(biāo)是驗證一個德國人奇怪理論。

很快數(shù)據(jù)得到了處理，而且底片也沖出來了。

在兩張重合底片上能夠清楚地看到一條筆直星光在穿過陰影中太陽時，竟然發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角是1.7秒。不論是贊成派還是反對派，都清楚這確實是主要一天，二十世紀(jì)物理學(xué)一代巨人就此崛起。一個真實故事:第18頁數(shù)碼相機

假期你和家人輕松郊游。當(dāng)你打開數(shù)碼相機，準(zhǔn)備攝下家人溫馨笑容時，從鏡頭飛進(jìn)來光子會把半導(dǎo)體里電子擠走，控制相機曝光時間，這一樣利用了寶貴光電效應(yīng)。

太陽能電池

假如你想用太陽能光電池為自己居室提供能量。這些光電池能夠把太陽能轉(zhuǎn)成電能，愛因斯坦在100多年前發(fā)表一篇論文里就首次正確地分析過這一轉(zhuǎn)換原理。第19頁愛因斯坦遺囑及薄葬1955年4月18日1時25分，愛因斯坦在美國新澤西州普林斯頓大學(xué)醫(yī)院逝世，終年76歲。他生前立有遺囑，要求把他骨灰撒在不為人知地方，不發(fā)訃告，不建墳?zāi)?，不立紀(jì)念碑。火化時免去全部公共集會，免去全部宗教儀式，免去全部花卉布置及全部音樂儀式?！猙aidu百科第20頁遵照愛因斯坦遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)?，不立紀(jì)念碑。骨灰撒在永遠(yuǎn)對人保密地方，為是不使任何地方成為圣地?！欉\偉《愛因斯坦傳》第21頁為何愛因斯坦擔(dān)心自己墓地會成為圣地？高尚人格品質(zhì)偉大科學(xué)成就年10月4日，諾貝爾基金會評出了諾貝爾獎百余年歷史上最受尊崇3位獲獎?wù)?。他們是?964年和平獎得主馬丁路德金、1921年物理學(xué)獎得主愛因斯坦、1979年和平獎得主特蕾莎修女。三位諾貝爾獎得主都是名震世界人物，他們都是正義、仁愛和良知化身，他們精神感動了世界，他們思想指導(dǎo)著人類前行。——新浪網(wǎng)新聞第22頁紅色——代表過去

藍(lán)色——代表未來

黃綠——表連結(jié)過去到未來世界物理年

對物理學(xué)家而言，這個標(biāo)識象征是光錐；對普通大眾而言常被看成是沙漏，象征著愛因斯坦在時間相對性上淵博看法及洞察力。第23頁分小組談?wù)勀阈哪恐凶顐ゴ笪锢韺W(xué)家，并說明