新物理学的诞生省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第六章 新物理学诞生第1页 哥白尼革命直接造成对新物理学寻求。正是在将天空动力学与地上物理学相结合之后，超越亚里士多德新物理学才在伽利略和牛顿手中诞生。第2页 第一节 伽利略：近代物理学之父 第二节 斯台文静力学研究 第三节 吉尔伯特磁学研究 第四节 真空问题 第五节 惠更斯：摆研究 第六节 牛顿伟大综合第3页第一节 伽利略：近代物理学之父 伽利略是近代物理伽利略是近代物理学之父，他创造并示学之父，他创造并示范了新科学试验传统；范了新科学试验传统；确立了追究事物准确确立了追究事物准确数量关系为目标研究数量关系为目标研究纲领；这直接造成了纲领；这直接造成了试验伎俩和数学伎俩试验伎俩和数学伎俩相结合近代科学基本相结合近代科学基本方法。方法。第4页 伽利略伽利莱1564年2月15日生于意大利比萨，文艺复兴时期著名艺术家米开朗其罗是在他出世后三天逝世，这被认为象征着文艺复兴由艺术转入了科学。作为长子伽利略被送进比萨大学学习医学。第5页 1583 1583年，伽利略年，伽利略听了几次关于欧几里听了几次关于欧几里得几何学演讲，很快得几何学演讲，很快对数学着了迷。因为对数学着了迷。因为他执意不再学习医学，他执意不再学习医学，所以未取得学位就于所以未取得学位就于15851585年离开了比萨大年离开了比萨大学。学。比萨大学比萨大学第6页n n 伽利略倾心于研究欧几里得几何学和阿基米德物理学，很快声名远扬，朋友们都称他为“新时代阿基米德”。1589年，伽利略取得了比萨大学数学教授职位，三年后又转到帕多瓦大学，在这里度过了比较稳定生活。第7页伽利略：近代物理学之父 伽利略早期研究工伽利略早期研究工作主要在动力学方面，作主要在动力学方面，对于摆研究是他最早对于摆研究是他最早结果，他发觉了摆等结果，他发觉了摆等时性，这是实践中非时性，这是实践中非常有用性质。常有用性质。伽利略自由落体定伽利略自由落体定律是其最主要发觉，律是其最主要发觉，是近代物理学基础。是近代物理学基础。第8页 伽利略在天文学方面伽利略在天文学方面研究最为著名，他关于研究最为著名，他关于托勒密和哥白尼两大世界托勒密和哥白尼两大世界体系对话是近代科学史体系对话是近代科学史上最伟大著作之一，也是上最伟大著作之一，也是近代科学诞生标志之一。近代科学诞生标志之一。而围绕这部著作和随而围绕这部著作和随即在他身上发生事情，也即在他身上发生事情，也被作为科学与宗教神学势被作为科学与宗教神学势力斗争经典例子。力斗争经典例子。第9页伽里略面对罗马教廷审判第10页 伽里略将他新发觉伽里略将他新发觉写成了星际汇报一写成了星际汇报一书，在书中他汇报了他书，在书中他汇报了他用望远镜观察到新天象：用望远镜观察到新天象：月亮并不像亚里士多德月亮并不像亚里士多德所说那样完美无缺；木所说那样完美无缺；木星有四颗卫星，它们绕星有四颗卫星，它们绕木星而不是绕地球旋转；木星而不是绕地球旋转；银河是由大量恒星组成。银河是由大量恒星组成。第11页伽里略在给开普勒信中说 “假如你听到该大假如你听到该大学那位第一流哲学家学那位第一流哲学家反对我论据，你一定反对我论据，你一定会捧腹大笑，他在比会捧腹大笑，他在比萨大公面前卖弄他那萨大公面前卖弄他那语无伦次证据，好像语无伦次证据，好像它们是魔术般咒语，它们是魔术般咒语，能把这些天体从天空能把这些天体从天空中驱逐和拐走！中驱逐和拐走！”第12页爱因斯坦说n n 伽里略发觉以及他所应用科学推理方法，是人类思想史上最伟大成就之一，标志着物理学真正开端。第13页第二节 斯台文静力学研究 西蒙斯台文西蒙斯台文15481548年生于比利时布年生于比利时布鲁日鲁日 早在伽里略之前，早在伽里略之前，斯台文就在静力学中斯台文就在静力学中做出了主要贡献。做出了主要贡献。第14页第三节 吉尔伯特磁学研究n n 威廉吉尔伯威廉吉尔伯特特15441544年年5 5月月2424日生于日生于英国埃塞克斯郡科尔英国埃塞克斯郡科尔切斯特切斯特n n 论磁论磁1616出版，出版，这使他在物理学史上这使他在物理学史上留下了不朽位置。留下了不朽位置。第15页第四节 真空问题n n真空问题：托里拆利、帕斯卡、盖里克与玻义耳n n托里拆利16生于意大利法恩扎n n帕斯卡1623年生于法国奥弗涅克莱蒙费朗n n盖里克（1602-1686）生于德国马德堡n n罗伯特玻义耳1627年1月25日生于英国伍德福特利斯莫尔城堡第16页玻义耳玻义耳创造真空泵玻义耳创造真空泵第17页第五节 惠更斯：摆研究 克里斯蒂安惠更克里斯蒂安惠更斯，斯，16291629年出生于荷年出生于荷兰海牙一个政府要员兰海牙一个政府要员之家，年轻时进莱顿之家，年轻时进莱顿大学，受到良好教育，大学，受到良好教育，他在数学上有出众天他在数学上有出众天才。才。第18页 惠更斯对摆研究是他在物理学方面最出众工作，他继承了伽利略关于摆研究，利用摆等时性，造出了人类历史上第一架摆钟。第19页 惠更斯在论碰撞引发物体运动一文中提出了所谓“活力守恒原理”，它是能量守恒原理思想先驱。在论离心力一文中，他提出了著名离心力公式。他在光学中也颇有建树，提出了光是振动传输理论，是著名光波动说创始人。第20页第六节 牛顿伟大综合 第21页牛顿伟大综合 牛顿是近代科学奠牛顿是近代科学奠基人，是人类史上最基人，是人类史上最出色科学家，是科学出色科学家，是科学史上巨人和最伟大天史上巨人和最伟大天才。才。第22页 伊萨克牛顿出生伊萨克牛顿出生于英国林肯郡一个乡于英国林肯郡一个乡村。他是一个遗腹子，村。他是一个遗腹子，而且还因为早产差一而且还因为早产差一点夭折。点夭折。3 3岁时，母亲岁时，母亲改嫁，将他留给了外改嫁，将他留给了外祖父母。祖父母。第23页 在旁人眼里，小牛顿是一个性情孤僻、封闭孩子，人们总看见他在一心摆弄自己小器械。上小课时，他并不显出有什么过人之处，学习成绩也十分日常。直到上中学后，他试验才能得到了发挥，而且在学习方面也终于成了一名佼佼者。第24页 1665-1666年两年，是牛顿创造创造最为旺盛时期。1665年初，创造了级数近似法和二项式定理，同年11月，创造了正流数运算法即微分运算；第二年1月，研究颜色理论，5月着手研究反流数运算即积分运算；这一年他继续思索动力学和引力问题，成功地从开普勒第三定律推出，行星维持轨道运行所需力与它们到旋转中心距离成平方反比关系。第25页第26页牛顿创造反射式望远镜第27页第28页 1686 1686年，牛顿完年，牛顿完成了科学史上最伟大成了科学史上最伟大一部著作自然哲学一部著作自然哲学数学原理。这是标数学原理。这是标志近代科学诞生里程志近代科学诞生里程碑式著作，于碑式著作，于16871687年年7 7月以拉丁文初版问世。月以拉丁文初版问世。第29页牛顿墓志铭 大自然和它规律 隐藏在黑暗中 上帝说：让牛顿去吧 于是一切便灿然明朗第30页牛顿塑像第31页