11 物理学的重大进展 教学设计 教案
- 格式:docx
- 大小:210.77 KB
- 文档页数:13
人教版历史必修3《物理学的重大进展》教案第11课物理学的重大进展【设镜亮标】1.了解伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献。
2.认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。
【自主研读】伽利略对经典力学的贡献——奠定基础(17世纪初)一、背景:1、不仅解放了人们的思想,也对科学研究产生重要影响。
2、伽利略等人科学的研究方法。
二、伽利略的贡献:1、物理学——标志着近代物理学的开端(1)外力不是运动状态原因,只是运动状态原因。
(2)发现定律、匀速运动和匀加速运动定律等物理学定律。
(3)开创以为根据并具有近代科学。
2、天文学自制望远镜观测天体,证明哥白尼日心说正确性,从根本上动摇了宗教神学的理论基础牛顿对经典力学的贡献——建立(17世纪晚期)一、基础:伽利略的研究成果二、建立:1687年,《》,提出定律和定律(惯性定律、加速度的比例定律、作用力和反作用力定律)三、特点:为基础、为表达形式爱因斯坦的相对论(20世纪初)1、相对论和相对论物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增大,同时还会发生效应和效应。
2、意义1)物理学的一次重大革命2)否定经典力学;深刻揭示了时间和空间的;3)发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在中,推动物理学发展到新阶段。
量子论的诞生与发展(20世纪初)一、背景:1、19C末20C初,电子和放射性的发现,人们认识深入到2、微观粒子的运动不能用的理论来说明。
二、过程1、1900年,德国提出,宣告量子论的诞生。
2、爱因斯坦利用其解释了;丹麦提出有关原子的量子理论3、20C30年代,建立。
三、意义1、对的基本认识取得革命性进步,成为20世纪2、与一起构成基础。
3、开阔人们的视野,改变了认识世界的角度和方式。
讲解与探究一、经典力学的重要奠基者——伽利略1.背景:16世纪中期以来,受文艺复兴运动的影响,科学逐渐摆脱神学的束缚。
2.贡献(1)发现了自由落体定律等物理学定律。
(2)天文学贡献:用自制望远镜发现了许多星体,证明了“日心说”的正确性。
第11课物理学的重大进展学案一、学习目标1、了解经典力学的主要内容,认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位;2、知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
重点:伽利略对物理学发展的重大贡献;经典力学的建立;相对论的提出;量子论的诞生。
难点:物理学各阶段发展的原因;对科学发展创新性的理解。
二、预习自学三、合作探究1.伽利略的贡献和牛顿的成就有何内在联系?2.经典力学的主要内容有哪些?其创立的标志是什么?在近代自然科学发展中的历史地位如何?3.相对论的主要内容有哪些?相对论和量子论的创立有何重要意义?4.(1)近代科学诞生的历史背景是什么?(2)为什么说量子理论和相对论是现代物理学的两大支柱?四、检测反馈知识点1 经典力学1.伽利略被称为“天上的哥伦布”,这是因为他A.发现了落体定律 B.为经典力学奠定了基础C.在天文学方面的重大贡献 D.注重实践和实验2.经典力学成熟的标志是A.惯性定律的发现B.作用和反作用等定律的发现C.《自然哲学的数学原理》一书的出版D.万有引力定律的发现3.下列人物属于经典力学创立者的是A.伽利略B.牛顿C.爱因斯坦D.普朗克知识点2 相对论的创立4. 他常说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。
”当大多数物理学家沿着牛顿的道路继续前行时,他却走上了一条创新之路,最终对牛顿的力学体系和绝对时空观进行了根本性的变革。
他是A.牛顿B.达尔文C.法拉第D.爱因斯坦5.中新社台北2005年4月19日电:世界第一高楼台北101大楼十九日晚七时许,呼应“物理照亮世界”的活动,点亮灯光,凸现“E=mc2”,纪念伟大的科学家爱因斯坦发表相对论一百周年。
相对论提出的历史意义有①是物理学思想的一次重大革命②否定了经典力学的绝对时空论③深刻地揭示了时间和空间的本质属性④树立了新的时空观、运动观、物质观A.①②③B.①②③④C.①③④D.①②④6.不属于狭义相对论内容的是A.尺缩效应 B.空间和时间不可能离开物质而独立存在C.钟慢效应D.物体运动时,质量会随着物体运动速度的增大而增加知识点3 量子论的诞生与发展7.人类对客观规律的认识开始从宏观世界深入到微观世界的标志是A.量子力学 B.广义相对论C.经典力学 D.狭义相对论8.利用量子理论成功地解释了光电效应现象及光的本质,进一步推动量子理论发展的是A.牛顿 B.普朗克 C.波尔D.爱因斯坦9.有关量子理论,下列有关描述不正确的是A.与相对论一起构成了现代物理学的基础 B.改变着人们的生活C.引发了现代科学技术的突破性进展 D.是由普朗克完成的★10.伽利略指出:“科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。
物理学的重大进展教案【篇一:第11课《物理学的重大进展》教案】第11课《物理学的重大进展》教案【课标要求】了解经典力学的主要内容,认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
知道相对论、量子论的主要内容,认识其意义。
【教学重点、难点】重点:伽利略对物理学发展的重大奉献;经典力学的建立;相对论的提出;量子论的诞生。
难点:物理学各阶段发展的原因;对科学发展创新性的理解。
【教学方法】讲授法、问题探究法、案例教学法【教学过程】【导入新课】〔略〕【讲述新课】近代科学诞生的历史背景是什么?〔教师引导学生集体答复〕一、经典力学篇【合作学习】学生用2分钟时间阅读教材54页——55页内容,答复伽利略为人类认识自然创立了什么新研究方法?在物理学和天文学方面有那些奉献,分别产生了哪些重要影响?1.经典力学的奠基者——伽利略〔1〕成就:①创立科学的研究方法:实验和观察。
②物理学:实验证明力与运动状态的关系,发现自由落体定律等。
③天文学:自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
〔2〕意义:①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念,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,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
②伽利略在天文学上的发现和观点,摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。
2、牛顿创立经典力学【自主学习】阅读教材第55页相关内容,总结牛顿经典力学创立的标志、特点及意义。
〔1〕标志:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
〔2〕特点:以实验为基础,以数学为表达形式。
〔3〕意义:①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②经典力学体系具有科学性和预见性:牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义,根据牛顿力学体系,人们发现了海王星。
二、20世纪的物理学革命——相对论篇【质疑与思考】:以牛顿的理论为代表的经典物理学理论是不是就绝对正确、无所不能的呢?据此总结相对论创立的背景。
物理学的重大进展教案《物理学的重大进展》教案
一、经典力学篇
经典力学的奠基者——伽利略
2.经典力学的建立
(1)牛顿三定律
(2)万有引力定律
(3)动量定理
经典力学的意义
二、相对论篇
1.爱因斯坦的贡献
(1)相对论的提出
(2)相对论的意义
2.相对论的基本内容
(1)时间相对性
(2)质能关系
(3)光速不变原理(4)等效原理
三、现代物理篇
量子力学的建立
2.量子力学的意义
3.原子物理的突破
4. 相对论的修正(1)不确定关系(2)否定了以太学说(3)引力波的发现(4)修正了牛顿力学四、现代宇宙学篇
宇宙大爆炸理论
2.宇宙膨胀的速度
3.暗物质与暗能量
4.宇宙的命运
五、现代物理实验篇
1.贝尔不等式的打破霍金辐射的发现
3.大型强子对撞机
4.高能加速器
六、现代物理的发展趋势
1.高温超导研究
2.量子计算机
高能粒子对撞机
4.中国物理学的发展
七、总结
1.经典力学是物理学的基础
2.相对论与量子力学是现代物理的核心现代物理研究仍然处于不断探索中
4.我国应积极开展现代物理的研究
八、作业
1.经典力学的基本规律
相对论的基本原理
3.现代物理的发展趋势。
专题四近代以来世界的科学发展历程第11课物理学的重大进展◆学习目标1.伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献;2.经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。
◆学习重难点1.本课重点:伽利略、牛顿、普朗克、爱因斯坦等科学家的重要历史贡献2.本课难点:物理学在近代西方产生的因素;科学研究的方法和精神。
◆学习过程活动一:自主阅读课本,构建基础知识框架一、导入英国哲学家休谟说:“我们被放在这有如戏院的世界上,每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道,我们既没有足够的智慧预见未来,也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。
我们被悬挂在永恒的疑惧之中……”。
——《大国崛起》解说词三百年前,人类的思想还充斥着迷信恐惧,……直到牛顿的出现,人类才终于结束了这种状态。
——《大国崛起》解说词设计意图:通过提供史料,让学生讨论人类为何恐惧,从而引出牛顿等科学家的贡献使人类变得自信。
二、.经典力学体系的建立1.阅读课本,构建知识设计意图:通过学生自主阅读课本,将16世纪和17世纪的科学成就列举出来,发挥学生的能动性。
2.结合史料,深入探讨(1)话题1:近代物理学的研究方法有何特点史料1:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。
……伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。
这就是伽利略的发现的重大意义。
——爱因斯坦《物理学的进化》史料2:科学中,理论(数学论证)和实验在每一时刻都手牵手地前行着,新的思想被检验和证实,新的实验和发现得到了理论的解释——(美)斯莫林《物理学的困惑》设计意图:在教师的引导下,学生阅读史料,小组讨论,主动构建出科学家们在研究科学时的方法。
(2)话题2:为什么偏偏是西方?史料1:科学革命是西方文明的独特产物,或者换句话,只有在西方,哲学家一科学家与匠人才实现联合,互相促进,……为什么这一划时代的发展会出现在西方?一个原因在于文艺复兴时期,人文主义的学术成就……不过,若无西欧特有的社会氛围,人类学识上的这些成果独自原不可能引起科学革命……文艺复兴时期工匠地位的提高,使工匠与学者之间的联系得到加强……地理大发现和海外地区的开辟也促进了科学的发展……与之相似,商业和工业的发展导致技术上的进步,技术进步转而又促进了科学的发展。
《物理学的重大进展》教学设计方案广州市真光中学历史科江惠庄探究五、展示一系列材料,阅读下列材料,思考:一个成功的科学家需要具备什么基本素质?材料一牛顿从小就喜欢读书,非常勤奋,还特别喜欢手工,家里给他的零用钱,他都用来购买木工工具。
他做了许多精巧的风车、风筝、日晷、漏壶等实用器械。
少年时代的牛顿并没有显露出过人的天赋。
所不同的是动手能力相当强。
他每做一件东西,总是一声不吭地埋头苦干。
如果做得不合适就拆了重做,绝不马虎。
牛顿非常勤奋,他的学习成绩赶不上别人,特别是数学的差距更大。
牛顿并不气馁,就像他少年时代喜欢思考问题一样,踏踏实实地学习,直到透彻地理解为止。
材料二他一生中的绝大部分时间是在实验室度过的,他常通宵达旦地做实验,有时一连六个星期都在实验室工作,不分白天和黑夜,直到把实验做完为止。
牛顿虽然是位伟大的科学家,却从来没有骄傲自满过,他谦虚地说:在科学的道路上,我们只是一个在海边玩耍的孩子,偶然拾到一块美丽的石子。
至于真理的大海,我还没有发现呢!牛顿就是这样谦虚,孜孜不倦地钻研学问的。
材料三:苹果为什么垂直落地?为什么不向旁边,不向上而总是向着地面落下呢?我想这一定是地球吸引它的缘故。
苹果、月亮不都是一样吗?月球围绕地球转,无疑是地球吸引力像一条看不见的绳索,在拉着月球。
如果真是如此,地球以及其他一切行星也肯定都被吸引着。
那么,能否认为这种吸引力是作用于任何两个物体的物质的普遍性呢?——牛顿的主治医生斯库力的日记材料四:牛顿名言我的成就当归于精力的思索你该将名誉作为你最高人格的标志。
胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。
聪明人之所以不会成功,是由于他们缺乏坚韧的毅力。
你若想获得知识,你该下苦功;你若想获得食物,你该下苦功;你若想得到快乐,你也该下苦功。
因为辛苦是获得一切的定律。
材料五:人只有献身于社会,才能找出那短暂而有风险的生命的意义。
一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动对增进人类利益有多大作用。
物理学的重大进展教案(精选3篇)物理学的重大进展篇1教学目标一、知识与能力1、识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理学家对物理学发展所作出的重大成就。
2、理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。
3、探究经典力学体系的特点,比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。
二、过程与方法1、引导学生回忆初中物理知识来促进本课的学习2、通过学生预习(围绕4个物理学家,自制小)、课堂展示本课主要内容,促进同学的互相学习。
教师给予必要的补充。
三、情感态度价值观科学真理需要勇于探索、执着追求的精神,科学理论在不断完善、创新,人类对客观规律的认识不断深入。
重点难点:1、伽利略对物理学发展的重大贡献;经典力学的建立;相对论的提出;量子论的诞生。
2、不同阶段物理学之间的关系,对科学发展创新性的理解。
教学方法:学生自制课件展示,教师点拨。
教学手段:多媒体课件教材过程设计:导课:教师展示四位物理学家的有关图片。
新课学习:一、学生逐一介绍。
围绕以下几点:1、生平2、物理成果3、成果影响4、追求科学、坚持真理的精神。
二、教师适当的补充和小结。
围绕以下几个方面:1、把握本课中从学历史角度对物理学的理解1、四位物理学家之间的关系2、强调物理学家的追求科学、坚持真理的精神。
三、综合物理学家主要贡献地位和意义当堂巩固:19世纪末,物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界,放射线和原子被发现,另一方面扩展到整个宇宙.随着光学等学科的深入发展,人们对在光速或接近光速运动状态下的物质的研究,也超出了经典物理学的范围.物理学被称之为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题,,使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。
请完成:1、经典物理学的基础是什么?这一基础是建立在什么理论上的?它所适用的范围主要是什么?2、19世纪末,物理学的发展对经典物理学提出了怎样的挑战?3、20世纪物理学的发展取得的两项最重大成就是什么?他们与经典物理学的关系是什么?教后感:物理学的重大进展教案篇2第11课物理学的重大进展教案教学目标一、知识与能力1、识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理学家对物理学发展所作出的重大成就。
第11课物理学的重大进展17世纪以来的科技发展的原因条件1、前提条件:――社会发生根本转型2、经济条件:-----资本主义经济的发展以及不断进步…物质基础3、政治条件:-----资产阶级革命胜利,资本主义制度确立,保障4、文化条件:-----文艺复兴、地理大发现、宗教改革的推动5、优秀科学家实践和刻苦钻研,也促进了科学的发展。
一、经典力学:1、经典力学的重要奠基者──伽利略(1)背景:文艺复兴运动的影响,即解放了人们的思想,推动了科学研究。
(2)成就:A成就:①创立科学的研究方法:实验和观察。
②物理学:实验证明力与运动状态的关系,发现自由落体定律等。
③天文学:自制望远镜观察天体并取得大量成果的第一人,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
B意义:①大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念,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,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
②伽利略在天文学上的发现和观点,摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。
2、牛顿创立经典力学(1)标志:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
惯性定律、比例定律、作用与反作用相等定律。
(2)特点:以实验为基础,以数学为表达形式。
(3)、意义:①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②经典力学体系具有科学性和预见性:牛顿力学体系对解释和预见物理现象具有决定性意义,根据牛顿力学体系,人们发现了海王星和冥王星。
二、爱恩斯坦创立相对论:1、历史背景:(1)19世纪科学得到了飞速发展;(2)经典力学无法解释研究中遇到的一些问题,如高速运动的微观粒子等。
2、相对论的提出及主要内容:(1)提出:20世纪初,刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章,提出了著名的相对论,引发了二十世纪物理学的另一场革命。
(2)内容:相对论包含狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论认为,物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增加,同时,空间和时间也会随着物体运动的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。
教学准备1. 教学目标1、知识与能力:(1)识记:识记伽利略、牛顿、爱因斯坦、普朗克等物理学家对物理学发展所作出的重大成就;(2)理解:理解经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位;相对论和量子论诞生的原因、意义;(3)探究经典力学体系的特点,比较相对论、量子论与牛顿力学的关系。
(4)思考“日心说”与“地心说”相比的进步性,探究经典力学体系的特点、影响。
2、过程与方法:(1)引导学生回忆初中物理知识来促进本课的学习。
(2)通过学生预习(围绕4个物理学家,自制小课件)、课堂展示本课主要内容,促进同学的互相学习。
教师给予必要的补充。
3、情感态度与价值观:(1)科学真理需要勇于探索、执着追求的精神;(2)科学理论在不断完善、创新,人类对客观规律的认识不断深入。
2. 教学重点/难点重点:伽利略对物理学发展的重大贡献;经典力学的建立;相对论的提出;量子论的诞生。
难点:物理学各阶段发展的原因;对科学发展创新性的理解。
3. 教学用具幻灯片。
图片。
4. 标签物理学的重大进展教学过程导入新课:1632年,伽利略撰写的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》科学巨著出版后,立刻引起教会的恐慌,把伽利略投入监狱。
教皇乌尔班八世的御用工具——宗教裁判所在1633年6月21日宣布对伽利略的判决:“我们判决你在宗教法庭监狱内服刑,刑期由我们掌握,为了有益于补赎,命令你在今后3年内,每周背诵7篇赎罪诗篇……”这一纸胡言,竟使伽利略蒙冤300多年,致死都没有撤销判决,甚至死后还被禁止举行殡礼,不准葬入圣太克罗斯墓地。
那么,是什么原因导致宗教裁判所对伽利略作了如此判决?我们应如何看待伽利略在科学领域的贡献?由此导入新课。
一、经典力学:1、经典力学的重要奠基者──伽利略(1)背景:文艺复兴运动的影响,即解放了人们的思想,推动了科学研究。
16世纪末17世纪初,随着文艺复兴运动的扩展和人的思想的解放,意大利科学家伽利略认为研究自然界必须进行系统地观察和实验。
他将科学实验与数学相结合,进行科学研究,并强调追究事物之间的数学关系。
(2)物理学成就和意义:●成就:发现自由落体定律等物理学定律希腊学者亚里士多德认为地球上的物体运动有天然运动和受迫运动。
他认为物体的受迫运动是推动者加于被推动者的,推动者一旦停止推动,运动就会立即停止。
伽利略首先运用理想实验的方式进行逻辑推理,从推理中发现物体下落的快慢和它的重量无关。
伽利略设想,如果亚里士多德的观点是正确的,那么,让轻重不同的两个物体下落时,重的物体下落快,轻的物体下落慢。
可是,把它们绑在一起让其下落会出现什么情形呢?按照亚里士多德的观点,绑在一起后的物体会比原来重的物体更重,所以它们就比重的物体下落得快。
可是,从另一方面分析,绑在一起后,由于重的物体要带动轻的物体运动,它们应该比重的物体下降得慢一些。
这显然是两个互相矛盾的结论。
无论如何,绑在一起的两个物体只能以一个速度下落,而推理的过程又是完全正确的,因此推理的前提必然是错误的。
伽利略由这个推理得出结论:物体下落的快慢与重量无关,所有物体下落快慢都是相同的。
据说1590年的一天,26岁的伽利略为了证实自己论断的正确,他来到比萨斜塔的七层阳台上,将一个约4.5千克重的石块和约0.45千克重的小石块同时放下,结果两石块同时落地。
在场的数以百计的学者和观众,亲眼目睹了这一精彩的场面,伽利略用活生生的事实向人们展示了轻重相差悬殊的两个物体同时落地的现象。
从而推翻了亚里士多德的错误理论,发现了物体下落的真正运动规律——自由落体定律。
现在的科学史研究表明,伽利略实际上没有在比萨斜塔做落体实验。
无论是当时的文献资料记录,还是伽利略的著作,在任何地方都没有这个实验的记载。
况且在伽利略时代,连一般的记时钟都没有,更谈不上有准确的记时装置,这个实验当时根本就没有办法做出来,从所有的证据材料考察,这仅仅是一个传说而已。
伽利略虽然没有在比萨斜塔做实验。
但是,他发现了自由落体定律确是千真万确的事实。
伽利略并不满足于得到的定性结论,他又继续研究物体下落运动的定量规律,探索下落距离和所用时间的关系。
为了测量时间,伽利略在一个大的盛水桶底部钻一个小孔,并安上龙头,在龙头下面放上接水容器。
打开龙头水就会流入接水容器,称量容器中所接水的质量就可以确定经历的时间。
伽利略又想出了一个“冲淡重力”的方法。
他仔细观察小球在斜面上的运动时发现,斜面越陡,小球运动得越快。
伽利略想,如果斜面是垂直的,那么它的运动就是小球的下落运动。
因此,小球下落运动可以看作是小球斜面运动的一种特殊情况。
因此用斜面做实验就可以研究物体下落的规律。
做斜面实验时,斜面的倾斜度可以任意调节,调节到较小的倾斜度时,小球在斜面上运动就比较缓慢,此时用他的计时装置就可以进行较为精确的研究。
伽利略反复进行斜面实验,测量出小球在斜面上运动的距离和所用时间,通过推导距离、时间、速率和加速度之间的关系,伽利略得到小球沿斜面滚下或自由下落的运动都是匀加速运动的结论,又进一步发现了物体下落运动的规律——自由落体定律。
即物体从静止状态开始下落运动,物体运动的距离同下落的时间的平方成正比。
他还通过实验证实了匀速运动定律和匀加速运动定律。
伽利略的研究表明,外力并不是维持运动状态的原因,而只是改变运动状态的原因。
这是对古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动观念的重大变革,为经典力学的建立奠定基础。
他的发现以及他开始的科学研究方法,是人类思想史上伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端。
●意义: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,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
自由落体定律的发现是伽利略把科学实验和理性思维相结合解决物理学问题的典范。
它不仅发现了物体下落运动的客观规律,而且为人类认识自然找到了一条正确的途径和方法,因此,现在人们称伽利略为物理学之父。
正是由于伽利略创立的科学方法,物理学研究才走上正确道路。
(3)天文学成就和意义●成就:利用自制望远镜发现许多星体,证明了哥白尼“日心说”的正确性。
公元前4世纪,亚里士多德创立了“地心说”。
亚里士多德认为,宇宙是一个有限的球体,分为天地两层,地球位于宇宙中心,所以日月围绕地球运行,物体总是落向地面。
地球之外有9个等距离天层,各个天层自己都不会运动,是上帝推动了恒星天层,才带动了所有的天层。
人类居住的地球,巍然不动地居于宇宙中心。
作为古希腊的最后一位大天文学家,托勒密全面承袭了亚里士多德的“地心说”,把亚里士多德的9层天扩大为11层。
托勒密设想,各行星都绕着一个较小的圆周运动,而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。
他把绕地球的那个圆叫“均轮”,每个小圆叫“本轮”,同时假设地球并不恰好在均轮的中心,而是偏开一定的距离,均轮都是一些偏心圆;日、月、行星除了作上述轨道运行外,还与众恒星一起,每天绕地球转动一周,从而使计算结果达到了与实测的一致,取得了航海上的实用价值。
托勒密的“地心说”恰好迎合了基督教义,便被基督教用来维护圣经学说。
《圣经》宣扬,宇宙和地球都是上帝耶和华创造的,地球不动位居宇宙中心,圣地耶路撒冷位居大地中央,人类是神的骄子,宇宙间的万物都是神为了满足人的需要创造出来的……于是,托勒密的“地心说”成了圣经,天文学成了宗教的奴婢,这种状况一直延续到哥白尼时代。
哥白尼,1473年出生在波兰托伦小城的一个商人家庭里。
他10岁那年,瘟疫夺去了他的父亲。
从那时起,哥白尼开始跟舅父务卡施生活在一起。
18岁的时候,舅父把他送进了克拉科夫大学,在那里,思想敏锐的哥白尼对天文学和数学发生了极大的兴趣。
他钻研了数学,广泛涉猎古代天文学书籍,潜心研究过“地心说”,做了许多笔记和计算,并开始用仪器观测天象,头脑里开始孕育新的天文体系。
在1543年出版的《天体运动论》中,哥白尼向人们描述了他的宇宙图景:太阳位于宇宙的中心,有五颗当时已知的行星和地球围绕太阳旋转。
《天体运行论》发表后,遭到了马丁•路德的反对和责难,他把哥白尼叫做“想要把天文学这门学科弄颠倒”的蠢人。
但并未引起罗马教廷的注意。
70年后的1616年被罗马教廷列为禁书,300年后才解除禁令。
《天体运行论》虽然也存在缺点,但它在人类历史上第一次描绘出了太阳系结构的真实图景,揭示了地球围绕太阳转的本质,把颠倒了1000多年的日地关系重新颠倒过来,引起了中世纪宇宙观的彻底革命,沉重打击了封建教会的神权统治。
意大利科学家伽利略对哥白尼学说的传播和天文学的发展作出了重要贡献。
1569年他自创了用以观察天体的第一架望远镜,从望远镜里他发现月球表面有高山深谷,并不是以前人们所说的月球表面是光滑的;木星有四颗卫星,很相似于行星绕着太阳转,他看到银河是由无数恒星组成的,还观察到哥白尼曾推论的金星有盈亏现象。
1632年伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。
●意义:伽利略的这些发现和观点,摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。
2、牛顿创立经典力学(1)标志:1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力定律。
牛顿(1642—1727)是著名的英国科学家,在物理学、数学、天文学等许多方面作出了卓越的贡献。
牛顿出生于英国的林肯郡,牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。
谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了85岁的高龄。
1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院,获得学士学位。
1687年,他出版了《自然哲学的数学原理》,在该书中他首先给力学的基本要领如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义,对大至宇宙天体,小至光的微粒的一切物体在真空中或在有阻力的介质中的运动,全部应用运动三定律和万有引力定律给予了说明,把自然界中的一切力学现象都囊括在他的力学体系之中。
《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。
牛顿力学在科学史上的意义表现在它把天上和地上的运动统一起来,把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切力学运动有普遍规律,从力学的角度证明了自然界的统一性,实现了人类自然界认识的第一次综合。
牛顿力学方面的贡献之一是确立了万有引力定律。
这个定律说明,任何两个物体之间都有引力存在。
这个引力与彼此吸引的物体的质量体积成正比,而与两物体间距离的平方成反比。
万有引力定律总结了此前一个半世纪的科学发明并用精确的数学术语把它们联结起来了。
此外,牛顿还确立了著名的运动三定律,即惯性定律、比例定律(即加速度与力成正比)、作用和反作用相等定律。
运动三定律是经典物理学的基础。
牛顿确立的万有引力定律和运动三大定律成为经典力学建立的标志。
经典力学最显著的特征之一就是注重实验,实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系,并由此得出重要的结论。