物理学史HistoryofPhysics省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,物理学史（History of Physics）,亚里士多德（Aristoteles，前384-前322 著作“physis”，是“physics”一词最早起源。,汉字“物理”一词追溯到杜甫,曲江,二,酒,一片花飞减却春,风飘万点正愁人.且看欲尽花经眼,莫厌伤多酒入唇.江上小堂巢翡翠,苑边高冢卧麒麟.,细推物理须行乐,何用浮名绊此身.,第1页,物理学史,是研究人类对自然界各种物理现象认识史，研究物理学发生和发展基本规律，研究物理学概念和思想发展和变革过程，研究物理学怎样成为一门独立学科，怎样不停开拓新领域，怎样产生新飞跃，它各个分支怎样相互渗透，怎样综合又怎样分化。,而,物理学,自然科学和工程技术基础学科，它向物质世界深度和广度进军，探索物质世界及其运动规律。,物理学史与物理学,第2页,为何要学物理学史,1、经过物理学史学习，不但能增加见识，加深对物理学了解，更主要是能够从中得到教益，开阔眼界，从前人经验中得到启示。,2、物理学发展史是无数科学家不停创新历史。经过学习能够博古通今，了解物理学发展。,3、更深刻了解物理理论与试验关系。,4、学一点科学史有利于科学素质和人文素质提升。,第3页,物理学史大致上分三个时期1）17世纪以前（科学发展萌芽时期）-古代物理学,（2）17-19世纪（经典物理学发展和完善期间）-经典物理学,（3）20世纪初到现在（当代物理学革命时期）-当代物理学,物理学发展阶段,第4页,物理学起源大约在距今6000到4000年以前，当初人类文明中心已在东方几条大河流域逐步形成。除黄河、长江流域,中国,外，还有中亚美索不达尼亚平原,巴比仑,、尼罗河流域,埃及,和印度河流域,印度,。中国、埃及、巴比仑和印度称为古代四大文明古国。,第一章 中国古代物理学成就,第5页,我国古代力学知识源远流长，积累丰富。,早在多年以前战国时期，在墨经中，记述了,墨翟(公元前478前392)等哲学家,对力学方面一些精辟看法。,（1）给力作了定义：“力，刑之所以奋也。”，表示了力是使人和物“奋”即由静到动根本原因。,（2）对杠杆原理进行了总结，指出:“相衡，则本短标长。”说明了在称量重物时，要想与砝码平衡，就要调整重臂“本”和权臂“标”，这一统计比阿基米德早二百多年。,1.力学,第6页,图示：,重,权,本,标,第7页,（3）还初步讨论了浮体平衡问题，如“形之大，其沉浅也，说在具（衡）。”,（意思是说：大物体吃水线浅原因是在于平衡）,（4）还对空间和时间作了正确定义，它认为空间包含各方向一切地点（“宇，弥异所也”）；时间是不一样时候通称（“久，弥异时也”），而物体运动必定要经过一定空间和时间。,第8页,墨家在物理学领域中能取得如此大成就就其原因是多方面（1）墨家组员大多数来自于社会低层，和劳感人民有着亲密联络。（2）墨翟本人就经常参加劳动，在工艺劳动中认真整理和总结生产技术经验，并在此基础上进行初步概括。（3）墨家十分重视对自然现象研究，并喜欢“摹万物之然”以对人民生产有帮助。（4）墨翟行动准则就是要利于民。墨家这种研究科学正确目标和态度也促进了物理学发展。,第9页,考工记是春秋末年齐国人著作，是中国最早一部手工艺专著，部分地反应了当初中国所到达科学技术和工艺水平，作者不详，战国时期已经流传。,考工记介绍了木制马车总体设计，详细记叙了木车几个主要部件。,第10页,早在春秋时期，中国就使用抛石机了。以后，唐朝孙思邈创造了火药，并逐步用于军事。在北宋年间，出现了突火枪，这是一个竹子做管状火器，内安“子巢”，战时点燃火药，用火烧敌人。能够起到震撼敌人作用。,当前世界上发觉,最早青铜炮,，是我国宁夏武威出土西夏时期火炮，该炮口径为100毫米，使用铁弹丸，这一发觉，使铁弹丸使用历史提前了近一个世纪。,明“武备志”记载:“水战，可离水三、四尺燃火，即飞出水面二、三里去远，如火龙出于江面，筒药将完，腹内火箭飞出，人船俱焚。”发展了,二级火箭装置,。,第11页,古代青铜铸火炮,古代抛石机,13世纪初，我国造炮技术经阿拉伯传到欧洲，并在欧洲得到了长足发展。鲁迅先生曾说过：中国创造了火药不是用于军事，而是用于,造爆竹,，而洋人却用中国人创造火药造炮侵略中国（大意）。这是鲁迅先生误解，其实，,中国人是火炮祖宗.,第12页,传:4000年前，黄帝与蚩尤打仗，但蚩尤作雾，黄帝则使用指南车来区分方向，使蚩尤大败。,（,我国最早车辆，相传是4000多年前黄帝与蚩尤大战时使用“指南车”。那时，黄帝军队在山中碰到大雾，迷失了方向，他借助军师风伯设计指南车走出大雾，打败蚩尤。,据史料记载，我国科学家和能工巧匠一直试图再现“黄帝指南车”，东汉科学家张衡、三国时魏人马钧、南北朝数学家祖冲之先后取得成功。因为年代久远，没有实物流传，并缺乏相关文字资料，“黄帝指南车”原理、结构、使用方法一直是个难解之谜。中国历史博物馆现存“黄帝指南车”模型，是新中国第一任考古研究所所长王振铎先生依据史书记载，倾20多年心血，按三国魏人马钧“黄帝指南车”，于1971年复原成功。,）,指南车是世界上最早控制机械之一，是我国古代工程技术上出色成就。,第13页,2.电磁学,在静电学方面，在西汉末年，(公元前20年)就有记载，在磁学方面更有骄人统计:,（1）我国是最早把指南针用于航海。,（2）郦道元在“水经注”中，写到秦始皇为了防避刺客，用磁石建造阿房宫北阙门，若刺客身怀刀刃将被磁门吸住。,（3）梦溪笔谈中，记载了“一家遭雷电，宝刀银器等熔流于地，而草木无一毁者”。这正是我国古代关于导体和绝缘体概念萌芽。,（4）汉代，发觉了琥珀和玳瑁静电吸引现象。,第14页,第15页,3.天文学,比较突出是张衡(公元78年139年)，生于河南南阳石桥镇，公元111年担任了东汉主持天象观察、编订历法太史令，,创造了水运浑天仪,、,候风地动仪,。国际天文学组织用他名字命名了一颗小行星和月球上一座环行山。,张衡,强调:“宇之表无极，宙之端无穷”,。,1956年重修张衡墓时，郭沫若题词“如此全方面发展之人物，在世界史中亦所罕见”。,浑天仪为铜制，它主要表达我国古代天文学、时间测量、机械轮系、水力推进系统和冶金技术方面成就。,第16页,第17页,4、热学,古代热学知识，大部分是经验积累和热学技术应用。,原始社会早期，人们已创造钻木取火，用来御寒取暖，热熟食物。,在古代，对温度概念只有火候（或火色）经验指标。,周代,，我国劳感人民已经使用“阳燧”（凹面镜）聚焦阳光取火。这是人们最早使用太阳能方法之一。,第18页,汉代 王充（约公元27-97年）论衡,该书是王充60岁时写成，叙述了力、光、热、声、雷、电等物理现象。可惜当初封建统治者采取“摆黜百家独尊儒学”政策。论衡被认为是异端邪说，许多宝贵思想被埋没了1000多年，而王充这么英才，却处于“仕途隔绝”“贫无供养”凄惨境地。,论衡中热学知识比较丰富，（1）用气来对热现象进行解释，指出了热传导与距离关系，并对热辐射及大气现象提出精辟看法（2）对自然界中雨露霜雪成因及其与温度关系进行了研究，得出了较为科学解释。,第19页,沈括,我国古代科学家，他研究学问包含天文、历法、水利、物理、化学、数学、地质、地理、生物、气象、医学以及考古、音乐艺术等十分辽阔领域，是我国乃至世界上少有通才。,（1）发觉地磁偏角，,西方要到公元年哥伦布第一次航行美洲时候才发觉，比沈括发觉晚了四百年。,（2）用纸人演示共振试验调弦。欧洲到17世纪才出现。,（3）沈括把他研究结果写成浑仪议、浮漏议和景表议等三篇论文，是我国天文学史上主要文件。,宋代沈括（1031-1095）梦溪笔谈,第20页,5 光学,（1）墨经在光学史上地位很主要，他是世界上最早比较完整几何光学著作。里面有8条文字统计了光学问题，主要在光直线进行试验、光反射特征、平面镜反射、凹面镜反射、凸面镜反射等。,（2）在汉代惟南子一书讨论了阳燧焦点问题，明确了焦距和焦点。,在汉代，对虹、色散现象记叙和试验是我国古代光学又一成就。,第21页,5.声学,1979年出土了战国时期制造曾侯已编钟，说明了古代祖先对音节音律方面极高造诣，北京天坛回音壁等，巧妙地应用了声学原理，至今仍令人为之瞩目。,中国是世界上科学发展最早国家，这是我们民族骄傲。,第22页,第二章 古代西方物理学成就,一、古希腊时期(公元前5世纪-公元30年),在希腊哲学各种多样形式中，差不多能够找到以后各种世界观胚胎、胚芽。,恩格斯,泰勒斯(公元前7世纪)天文观、德漠克利特(公元前4世纪)原子说都发展成古代科学瑰宝。古希腊与中国成为东西方两个交相辉映中心。,第23页,泰勒斯,(公元前625年公元前547年)是古希腊第一个自然科学 家和哲学家,希腊最早哲学学派爱奥尼亚学派创始人。,爱奥尼亚,包含小亚细亚(今属土耳其)西岸中部和爱琴海中部诸岛,公元前1200年到1000年间，希腊部落爱奥尼亚人迁移到此，所以而得名。,第24页,泰勒斯,生于米利都，他家庭属于奴隶主贵族阶级，所以他从小就受到了良好教育。泰勒斯是古希腊著名哲学家，天文学家，数学家和科学家。他招收学生，建立了学园，创建了米利都学派。他不不过当初自发唯物主义代表，同时也是较早科学启蒙者。,他生活那个时代，整个社会还处于愚昧落后状态，人们对许多自然现象是了解不了。不过，泰勒斯却总想着探讨自然中真理。因为他知道天文和数学，又是人类历史上比较早科学家，所以，人们称他为“科学之祖”。,观察日食 测量金字塔高度,第25页,德谟克利特,（约460370BC.）,他,是色雷斯阿布德拉城人，一生著述宏富，但所传不多。他哲学基本内核是原子论。他认为宇宙本原是原子和虚空。原子是物质，内部无空隙，不再可分，组成世界上一切事物。原子和原子之间只有量多少，无质差异。,第26页,二、亚里士多德物理学,（一）、其物理学特点,1.物理现象虽被发觉和统计下来，但未形成系统理论。,2.受神学支配很强。,3.天才臆测建立在笼统直觉观察之中。,第27页,（二）、亚里士多德物理学,1、亚里士多德(公元前384-公元前322）:马其顿国王私人医生儿子，18岁进入柏拉图学院，他爱独立思索,老师传授知识,他都要寻根究底地仔细研究,他不盲从.以致在许多问题上他与,柏拉图观点不一样.他说过这么话:教师是可尊敬,但真理更可贵。,约在公元前342 年，他成为亚力山大大帝私人教师。一生著作颇丰，在科学领域里起着奠基性作用。,一些大科学家“比起亚里士多德不过是小学生。”达尔文,2、主要物理学观点,提出物理学名称第一人，强调科学分类,若物体不受力，运动即停顿,物体越重，下落速度应该越大,地球是宇宙中心，太阳、行星和月亮应该围绕它转,第28页,那么，到底对亚里士多德怎样评价？,我们应该全方面地历史来看他，亚里士多德是,西方古代知识集大成者,，在他死后数百年间，在西方世界没有一个人象他那样对知识有着那么系统考查和把握。在哲学、逻辑学、科学分类学、生物学等方面贡献尤其多。他著作多数成为古希腊百科全书。对以后西方哲学和科学发展有很大影响。,第29页,亚里士多德像 托勒密地心说图,第30页,亚氏观点从归纳日常生活出发，加上哲学思辩，以后发展为,经院哲学,，成为自然科学障碍。,经院哲学:科学根本目标在于适应神学，人知识无须来自实践，而是存在于教义之中。,3.被利用,亚氏一些观点符合封建与宗教统治者利益，统治集团将其抬到吓人高度，企图让科学成为宗教和封建统治装饰。,僧侣主义扼杀了亚里士多德学说中活东西，而使僵死东西永世长存。列宁,第31页,三、阿基米德物理学,阿基米德,(公元前287-公元前212年)：阿基米德是古希腊伟大数学家、力学家。约公元前287年出生于西西里岛叙古拉，公元前212年卒于同地。,他是力学这门学科真正创始人，在研究方法上，他克服了,亚里士多德单纯依赖直觉和思辩缺点，把观察、试验和数学方法很好结合起来了，作出了许多创造和创造。,阿基米德早年在当初文化中心亚历山大跟随欧几里得学生学习，关于他生平没有详细记载，但关于他许多故事却广为流传。,第32页,1)铜镜烧船,：地中海，罗马要灭亡叙拉古。阿基米德让妇女用铜镜组成一面聚光镜烧战船上帆，浸了油绳与桅杆和帆都烧起来了。,1747年，法国科学家布韦为了验证这一情况，用360面镜子，拼成一个大凹镜，烧灼了70 米外木堆。,2)杠杆定律,：“给我一个支点，我能够撬动地球”。静力学奠定了基础,3)数学上，得出了球体、圆柱体体积和表面积计算公式。,4）发觉了流体静力学基本原理,阿基米德原理,，并用来判别皇冠真假。,第33页,第34页,二 古印度、巴比仑和阿拉伯贡献,古印度、巴比伦和阿拉伯在天文学、数学方面贡献也很惊人。据载，古印度发觉了十进制记数法，经阿拉伯传到欧洲，逐步演变为当今“阿拉伯记数”。在祖冲之之后1000年，阿拉伯数学家求得圆周率，准确到小数之后17位。,总之，在古代，我们祖先创造了瑰丽文明，许多物理现象和规律被发觉和记载下来，成为今后物理学发展基础。,第35页,第36页,总结语,（1）必定古代物理学发展是连续。,（2）,纵观历史，中国古代物理学有显著停滞不前甚至倒退倾向，偶然、些许进步无法改变这整体格局。不论是对力本质认识、对运动认识、对共鸣现象认识、对热本质认识等等，极难看到秦汉以后连续显著深化，更不要说产生科学进步所必需革命性科学概念。一样，西方有古希腊繁盛也有中世纪漫长寂静以及文艺复兴后一尘崛起。,第37页,（3）从物理学研究方法上，能够看到已经从直觉和思辩向观察、试验等科学方法过渡。,（4）从古代物理学家身上我们要看到那种执著、为真理而献身精神。,（5）古代物理学中活跃物理思想是人类宝贵财富，是物理学发展基础。,第38页,