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【精品资源套餐】高中历史岳麓版必修三 第15课《近代科学技术革命》课件1


第15课

近代科学技术革命

(16——19世纪科学技术的发展)

哥白尼

伽利略

牛 顿

法拉第

达尔文

天文学革命

物理学革命

生物学革命

科学理论
瓦特

科学技术
爱迪生

什么是近代科学?
近代科学是在收集材料的基础上,从现 象深入到本质,从经验定律上升为系统的科 学理论。它是建立在观察、试验基础上的实 验科学,并广泛应用数学方法使科学知识日 益精确化;同时发展了以实验事实为根据和 以归纳推理为主要手段的研究方法,确立了 一系列定量的科学定律。

近代科学技术迅猛发展的表现
科学家 哥白尼 国家 主要成果 地位
近代天文学奠基人 “近代科学之父” 奠定了经典物理学 和天文学的基础 生物学领域掀起一 场划时代革命 蒸汽机成为改造世 界的动力机械

波兰 提出太阳中心说

伽利略 意大利 开创近代科学 牛顿 达尔文

英国
英国 英国

牛顿经典力学
生物进化论 改良蒸汽机

瓦特

爱迪生 美国

科技发明

“发明大王”

近代科学技术为什么迅猛发展?
1、欧洲资本主义的发展,为科学革命奠定了物 质基础 2、人文主义和理性主义的兴起解放了人们的思 想 3、欧洲科学家的个人天赋和探索精神 4、观测技术的进步

近代科学技术革命的历程
破茧——近代科学的诞生 羽化——近代科学的发展 飞升——近代科学的应用

一、破茧——近代科学的诞生
1、哥白尼的天文学革命 ——近代科学的开端 成就:提出了太阳中心说。 影响:改变了那个时代人类对宇宙 的认识,从根本上动摇了宗教神学 的理论基础。 哥白尼——近代天文学的奠基人

一、破茧——近代科学的诞生
2、伽利略——开创近代实验科学 贡献: ①天文学:证明 日心说 的正确

②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, 被誉为“近代科学之父”。 ③物理学:发现 自由落体 定律

影响:为牛顿经典力学的创立奠定了基础

这座堪称世界建筑史奇迹的斜 塔,不仅以它“斜而不倒”闻 名天下,还因为1590年,意大 利的伟大科学家伽俐略,曾在 斜塔的顶层做过自由落体运动 的实验。让两个重量相差10倍 的铁球,同时从塔顶落下,结 果,两球同时着地。因而,雄 辩地一举推翻了束缚人们思想 近2000年的希腊著名学者亚里 士多德关于重量不同的物体, 其下落的速度也不相同的“物 体下落速度与重量成正比”的 理论。伽俐略开创了实验物理 的新时代,被人们称为“近代 科学之父”,伽俐略用来做实 验的斜塔因而更加闻名遐迩。

小结:破茧——近代科学的诞生
1、哥白尼的天文学革命——近代科学的开端 成就:提出了太阳中心说。 影响:改变了那个时代人类对宇宙的认识,从根本 上动摇了宗教神学的理论基础。 哥白尼——近代天文学的奠基人 2、伽利略——开创近代实验科学 贡献:①天文学:证明 日心说 的正确 ②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,被誉为“近代科学之父”。 ③物理学:发现 自由落体 定律 影响:为牛顿经典力学的创立奠定了基础

二、羽化——近代科学的发展
1、牛顿的经典物理学体系

经典力学的基本内容和显著特征
内容:万有引力定律和运动三大定律 特征:之一注重实验,之二数学化 (1687年) 经典力学的影响 ①牛顿力学是经典物理学和天文学的基础,也是现 代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。 ②牛顿力学的创立,标志人类科学时代的开始。 ③牛顿力学和热学引发了工业革命,使人类进入蒸 汽时代。 ④为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。

历史上证实牛顿 力学的三件事

第一件,用牛顿力学算 出地球的形状象只桔子。
古希腊的亚里士多德认为地 球是个正球体,两千年来人 们对此深信不疑。牛顿却根 据他的力学,说地球是个扁 球体,象只大桔子。此言一 出,学界哗然。地球那么大, 牛顿又从不出远门,他凭什 么说地球有点扁?可是法国 科学家经过三次实地测量, 终于证实了牛顿的看法。用 力学能算出地球的形状,真 是个奇迹。

第二件,用牛顿力学算出了哈雷彗星回归周期
长期以来到,人们一直认为彗星是神秘的,根本不能 用科学来说明。牛顿说,既然彗星也是天体,就必然 遵循力学规律。他的好友哈雷用牛顿力学算出了1682 年出现的彗星的轨道,指出它的回归周期是75—76年, 由此预言它将在1758年再次出现。哈雷1705年发表这 个预言,当时他已49岁,却要预言53年以后的事,岂 非耸人听闻?可是1758年这颗彗星果然如期出现,并 被命名为哈雷彗星。

第三件:

用牛顿力学算出了一颗 未知行星的位置

1781年天王星被 发现,科学家用牛 顿力学计算它的轨 道,可是计算结果 总是同观测纪录不 大相符。经反复核 算,观测无误。那 问题是否出现在牛 顿力学上面?

科学家大胆猜想计算结果之所以不理想,是因为太阳系 中还有一颗未知的行星,我们没有考虑到它对天王星的 引力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置 和质量。1848年9月23日,柏林天文台台长用望远镜对准 那个位置,一下子就看到了一颗新的行星—海王星。

牛顿故居位于英国伍尔索普领地,1643年的圣诞节,他就 诞生在这座灰白色的石头建筑里。牛顿故居门前有那棵著名的 苹果树,就在这棵树下,牛顿领悟到万有引力。树的下方立着 一方绿色的铜质徽章,那是伊利莎白女王颁发的保护令。

数学桥又称牛顿桥,是位于剑桥大学内的一座木桥。相 传,这座桥是牛顿运用数学和力学原理设计建造的,整座桥 上没有使用一根钉子,堪称是个奇迹。后来,好奇的学生把 它拆下来,想看个究竟。谁知拆下容易,恢复难!无论他们 用什么方法,就是恢复不了原样,连校方也无能为力,最后 不得不用钉子固定,才重新将木桥架起来。

基督教和科 学研究二者必然 发生矛盾和冲突。 最著名的有 两大争论,一是 围绕日心说与地 心说的争论,二 是围绕生物进化 的争论。

你认为究竟是先有鸡还是先有蛋?

二、羽化——近代科学的发展
如果说文艺复兴把神从人的精神领域驱逐出 去,那么
哥白尼 把神从天文学领域驱逐出去 牛顿 把神从无生命的领域驱逐出去 达尔文 把神从有生命的领域驱逐出去 达尔文是如何把“造物主(神)”从有生命的研 究领域驱逐出去的? 达尔文的生物进化论把变异与自然选择看作 新物种起源的首要因素,证明了造物主——上帝 根本没有存在的必要,把神从有生命现象的研究 领域中驱逐出去,最终完成了驱逐上帝的任务。

二、羽化——近代科学的发展
2、达尔文与进化论
进化论提出的标志 ——1859年《物种起源》发表 进化论的主要内容 ①建立起以自然选择为基础的生物进化理论 ②说明一切动植物包括人类都是自然界长期发展的 结果。 ③(核心):物竞天择,适者生存

追寻中的艰辛──“达尔文被丑化”

追寻中的喜悦──科学之路的伙伴赫胥黎
赫胥黎发展生物进化论
年轻的博物学家赫胥黎把 《物种起源》一书比作黑暗中 照亮人们前进的闪电。1863年, 他以进化论为武器,大胆地提 出“人类是和猿类由同一个祖 先分支而来”。 就这样,人猿同祖论首次被 赫肯黎提了出来。这是人类起 源认识史上一个新的里程碑。 赫 胥 黎

我是达尔文的斗犬,我准备接受火刑,如果必要!… 我正磨利我的牙爪,以备来保卫这一高贵的著作!

追寻之路的延伸 ──进化论来到中国
严复是我国著名的维新派人物。通 过赫胥黎的《天演论》,他把达尔文的 生物进化论引用到社会领域中来。他认 为在种族与种族、国家与国家之间,也 存在着“物竞天择,适者生存”的残酷 竞争。中国如果不甘沦亡,就必须奋发 图强,并立即做出抉择,实行变法。 陈独秀是新文化运动的领袖人物,在 新文化运动中他提出了“民主” 与“科 学”两大口号, “民主” 与“科学” 也成为新文化运动前期的指导思想,而 “科学”主要就是指传播达尔文的进化

严复(1853—1921)

陈独秀(1880—1942)

二、羽化——近代科学的发展
2、达尔文与进化论
进化论创立的历史意义 ①从根本上改变了人们对生物界和人类在生物界中 位置的看法,开创了生物科学发展的新时代。 ②对生物学来说:是对生物学的依 次为大综合。 ③对思想界来说:是人类的思想发 生了飞跃。

④对社会来说:在一些国家引起了 社会变革和革命。

小结:羽化——近代科学的发展
1、牛顿的经典物理学体系
经典力学的基本内容和显著特征 内容:万有引力定律和运动三大定律 特征:之一注重实验,之二数学化 经典力学的影响 ①②③④

2、达尔文与进化论
标志:《物种起源》的发表 内容:①②③ 意义:①从根本上改变了人们对生物界和人类在生物界中位置的 看法,开创了生物科学发展的新时代。 ②对生物学来说:是对生物学的依次为大综合。 ③对思想界来说:是人类的思想发生了飞跃。 ④对社会来说:在一些国家引起了社会变革和革命。

三、飞升——近代科学的应用
1、蒸汽机的发明和改良

过程: ①1705年钮可门发明蒸汽机 (只能用于矿山排水) ②瓦特改良蒸汽机——万能蒸汽机 (可适应不同工厂动力的需要)
瓦 特 改 良 的 蒸 气 机 模 型 纽可门机

瓦特与蒸汽机
“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲 倦的威力使生产方法以过去所不能 想象的规模走上了机械化道路。” ——罗尔特《詹姆斯· 瓦特》 童年时代的瓦特和茶壶的故事
一天晚上,瓦特和一个小女孩在家里喝 茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖,一会儿打 开,一会儿盖上,当他把茶壶嘴堵住时, 蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特 的这种无聊动作极为不满,加以训斥。 瓦特并不介意,他一心想着蒸汽的力量, 从此萌发制造蒸汽机的念头。

蒸汽机推动世界工业进入了 “蒸汽时代”
瓦特由于这样一个划时代的 伟大发明,从一个一贫如洗 的无名小卒,一下子成为一 个名利双收的大人物了。他 成为爱丁堡皇家学会、伦敦 皇家学会和法兰西学院的成 员,还被选为法国科学院的 8名外籍院士之一。伦敦公 众为他在有名的威斯敏斯特 大教堂树立了一座纪念碑。

瓦特改良的蒸汽机模型

为什么说蒸汽机是工业革命中最伟大的发明?
“蒸汽机的历史意义,无论怎样夸大也不为过。” ——《全球通史》作者L.S.斯塔夫里阿诺斯

影响

①解决了工业革命的动力问题 ②为工业、交通运输业的发展铺平了道路。 ③极大地推动了社会生产力的发展,是人类社 会进入蒸汽时代。

机器的遗憾
庞大的机器一刻 不停地转,这位工人 弯着腰,以固定的方 式用扳手拧紧螺母。 他实际上变成了一个 零件,失去了自己的 思维。虽然创造的财 富增加了,工人们却 失去了手工业时代曾 经有过的自由。

用煤作燃料的蒸汽机是否能完全满足工业发展的 需要呢?它有没有弊端? 19世纪的欧洲

陈列在英国伦敦科 学博物馆内的瓦特制 成的第一台蒸汽机

体积过于庞大,噪音污染和环境污染,资源浪费等.

三、飞升——近代科学的应用
2、电的发明和应用 发电机的发明 1831年,法拉第发现电磁感应现象(理论基础) 1870年,比利时人格拉姆发明了发电机 ——标志电力时代到来

电力的广泛应用
——发明大王爱迪生 爱迪生的发明: 电灯 电报 电话 电车 电梯 留声机 蓄电池 打字机

甚至与电力无关的橡皮、水泥

年轻时的爱迪生

“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”
为了选择做灯丝用的物质,爱迪生共对 1600种不同的材料进行试验,仅植物类的炭化 试验就达6000多次。他的试验笔记簿多达200 多本,共计40000余页,先后经过3年的时间。 他每天工作十八、九个小时。甚至在1871年圣 诞节他结婚的那一天,竟因工作忘记了新娘子 ,让妻子在洞房中空等了一夜。最后发明了白 热电灯——竹丝电灯。直到1908年发明用钨做 灯丝后才代替它。爱迪生在科学研究的道路上 ,步履坚实,用心维艰,的确花费了巨大的体 力与心力。爱迪生被视为当代最多发明物的人 ,拥有1093项专利在他名下。

爱迪生不仅在科学领域里发明了大量东西, 还善于机智地回答记者们提出的各种古怪的问 题。一次,有个记者问他是否应该给一座正在 修建的大教堂装个避雷针。他毫不犹豫地答道: “当然。因为上帝往往是粗心大意的嘛!”记 者又问他是怎样想象上帝的,爱迪生说:“先 生,没有质量,没有重量,没有形状的东西是 无法想象的!” 1931年10月18日,爱迪生在西奥伦治逝世, 终年84岁,1931年10月21日,全美国熄灯以示 哀悼。那天夜晚,连自由女神高举的火把也熄 灭了,为了纪念这位为人们点燃了二十世纪的 灯火的伟大发明家!

三、飞升——近代科学的应用
2、电的发明和应用

影响

①推动了工业生产的发展,掀起了第二次工业革命; ②推动了社会变革和文明进步; ③资本主义从此确立全球优势,世界各地联系更加密切; ④改变了人们的生活方式

人类进入“电气时代”

小结:飞升——近代科学的应用
1、蒸汽机的发明和改良

过程:①1705年钮可门发明蒸汽机(只能用于矿山排水) ②瓦特改良蒸汽机——万能蒸汽机(可适应不同工厂动力的需要) 影响:①解决了工业革命的动力问题 ②为工业、交通运输业的发展铺平了道路。 ③极大地推动了社会生产力的发展,是人类社会进入蒸汽时代。

2、电的发明和应用
发明:发电机发明:1831年,法拉第发现电磁感应现象(理论) 1870年,比利时人格拉姆发明了发电机——标志电力时代到来 电力的广泛应用 ——发明大王爱迪生 影响:①②③④

选 择 题 练 习

1、哥白尼太阳中心说的巨大进步意义在于:

A、为近代自然科学奠定了基础
B、动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础 C、对天文学研究作出了巨大贡献

D、改变了人们对宇宙的认识

2、被称之为“近代科学之父”的是:
A、哥白尼 B、伽利略 C、达尔文

D、赫胥黎

3、证明牛顿力学和万有引力定律有效性的 最成功的范例是: A、自由落体实验 B、海王星的发现 C、天文望远镜的制造

D、蒸汽机的应用

4、标志着人类科学时代的开始是: A、牛顿力学的创立

B、哥白尼的“太阳中心说”
C、达尔文的“进化论” D、瓦特改良蒸汽机

5、达尔文生物进化 论的核心是阐述了: A、生命的进化

B、物种的人工选择
C、自然造物理论 D、物竞天择,适者 生存

6、吹响第一次能源革命号角的是:

A、瓦特
C、牛顿

B、爱迪生
D、爱因斯坦

7、人类进入“电气时代”,与下列哪位科学 家分不开:
A、瓦特 B、爱迪生 C、牛顿 D、爱因斯坦

8、第一次工业革命给英国社会生活带来了重大 变化,下列符合实际情况的是:
A、汽车在马路上奔跑

B、人们可以坐火车外出
C、电灯照亮了千家万户 D、电话成为重要的通讯工具

谢谢!


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