必修三第四单元近代以来世界的科学发展历程.doc

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1、必修三第四单元近代以来世界的科学发展历程【史料解读】1．伽利略的科学研究方法〔材料一〕哲学被写在宇宙这本大书中，正一页一页的为我们展开。但我们只有先学懂它的语言，认识组成语言的字母，才能读懂这本书。这本书是用数学的语言写成的，它的字母就是三角形、圆和其他几何图形，没有这些字母，人类就不能懂得书里的任何一个单词：没有这些字母，人类只能迷失在黑暗的迷宫中。──《伽利略的发现与见解》转引自S．德雷克著唐云江译《伽利略》〔材料二〕抛射体45度时射程最远仅用数学便得到如此严格的证明，这使我心中充满又惊又喜的感觉。……大炮和破击炮轰击时，最大射程（

2、即炮弹发射的最远距离），是在仰角45度时获得的……但是要理解为什么发生这种情况，这比从别人那里得到证据甚至反复实验得到的证据重要的多……通过探索原因而达到对某一效应的理解会使人顿开茅塞，从而使理解和确证其他事实无须再借助实验，目前的例子恰好证明了这一点……──伽利略《关于两门新科学的对话》〔材料三〕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。──英费尔德《物理学的进化》〔材料四〕意大利一直是古典学术复兴的舞台。也是在意大利，伽利略和他的追随者为近代科学奠定了基础。──沃尔夫《16、

3、17世纪科学、技术和哲学史》【解读】伽利略是近代科学史上划时代的人物。他对近代科学的主要贡献表现在三个方面：一是奠定了经典力学的基础；二是捍卫和发展了哥白尼的日心说；三是创立了实验与数学相结合的科学研究方法。在观察实验的基础上，经过推理和计算对现象提出假定性的说明和描述，并用数学公式表示出来，然后再用实验方法去考核推理的结果是否正确。这是近代科学研究的一般程序和经典方法。伽利略是这种科学研究方法和传统的奠基人。这种研究方法既推动了经典力学的发展，也推动了数学的发展。人们称伽利略是近代实验科学之父，近代科学方法的奠基人。2．经典力学理论〔

4、材料一〕牛顿物体运动三大定律定律1每个物体都保持其静止，或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它迫使它改变那种状态。定律2运动的变化正比于外力，变化的方向沿外力作用的直线方向。定律3每一种作用都有一个相等的反作用，或者，两个物体间的相互作用总是相等的，而且指向相反。──牛顿《自然哲学之数学原理》〔材料二〕万有引力定律命题76如果若干球体（就其物质密度和吸引力而言）相互间由其中心到表面的同类比值完全不相似，但各球在其到中心给定距离处是相似的，而且各点的吸引力随其到被吸引物体的距离的平方而减小；则这些球体中的一个吸引其他球体的全部的力反比于

5、球心距离的平方。推论3一个球相对于另一个球的运动吸引，或二者见的相对重量，在相同的球心距离处，共同正比于吸引的与被吸引的球，即正比于这两个球的乘积。推理4在不同的距离处，正比于该乘积，反比于二球心距离的平方。──牛顿《自然哲学之数学原理》【解读】经典力学理论体系由牛顿力学三大运动定律和万有引力定律组成。牛顿第一定律即惯性定律，是继承和发展了伽利略的成果。伽利略根据斜面实验发现了水平方向的惯性运动。牛顿把它扩大到任意方向。任何物体没有外力作用，将永远保持静止或匀速直线运动状态。牛顿第二定律也是继承和发展了伽利略的工作。伽利略纠正了亚里士多

6、德力与速度有关的传统观念，指出力不是同速度有关而是与加速度有关。牛顿进一步指出，力与加速度和质量的乘积有关。牛顿在研究碰撞与动量问题的基础上，又总结出运动第三运动定律，即作用与反作用定律。牛顿力学三大定律深刻揭示了机械运动的普遍规律，万有引力定律则把天体的运动和地球上物体的运动联系起来了，最后完成经典力学理论体系。3．爱因斯坦提出狭义相对论〔材料一〕绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应该认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。

7、我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来和它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度与发射体的运动状态无关。由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就可以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。──爱因斯坦《论动体的电动力学》〔材料二〕狭义相对论是以下面的公设为基础的（而伽利略──牛顿的力学也满足这个公设）：如果这样来选取一个坐标系K，使物理定律参照于这个坐标系得以最简单的形式成立，那么对于任何另一个相对于K做匀速平移运动的坐标系K′，这些定律也同样成立。这条

8、公设我们叫它“狭义相对性原理”。“狭义”这个词表示这条原理限制在K′对K做匀速运动的情况，但K′同K的等效性并没有扩充到K′对K做非匀速运动的情况。──爱因斯坦《论动体的电动力学》【解读】爱因斯坦在物理学的