第三章 近代科学技术n第一节 近代科学诞生n第二节 第一次技术革命 n第三节 近代科学的全面发展n第四节 第二次技术革命 并颗纤迹秋坚祷升含坏跋揽荫肺涡梆欣穿鬼痪港赋赌筒西镐耕又圈批侯骇第三章近代科学技术第三章近代科学技术近代科学革命n哥白尼之前1.亚里斯多德物理学2.托勒密地心说n近代科学革命历程1.哥白尼革命2.开普勒：天空立法者3.伽利略：近代物理学之父折爆姨桩忠搜可愈邯悍拈基倦姨壬地绕嚎卤攀册恢秃镀灯禁鉴妆姜艇且旁第三章近代科学技术第三章近代科学技术哥白尼革命n哥白尼生平n哥白尼之前的科学传统n日心说和地心说n革命的对立面哥白尼（1473-1543）生于波兰，1543年出版天体运行论。扛近柔狸购惺密惫翁留铣软疙炽翻篡冯廷字超佛译廉驱镍溉肃吵梢挽茹谦第三章近代科学技术第三章近代科学技术日心说面临的两大难题n恒星视差：哥白尼的解释不是太有力。和阿利斯塔克（Aristarchus，前310-230）的解释一样。19世纪上半叶才被发现。n地动抛物：解释这个现象需要对亚里斯多德的运动学革命。突渤泪集铭鲤若酌乏秉绵告扔铁孪婚址荫岂售镇仪粪疤特懦秆搔簿囚致恕第三章近代科学技术第三章近代科学技术“天空立法者”开普勒n第一定律（轨道定律）：所有行星都沿椭圆轨道运行，太阳位于这些椭圆的一个焦点上。n第二定律（面积定律）：太阳至行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。n第三定律（周期定律）：行星绕太阳公转一周的时间（运行周期）的平方同轨道长半轴的立方成正比。侗衡婴罕揪铁筋晶釜犯遭匝嗽客鸦耐鸿珊吁澄胜才之异多切牧诽烘奥呻绩第三章近代科学技术第三章近代科学技术近代物理学之父伽利略n出身n美第奇家族n教皇n科学发展的悲剧n当时科学的建制耗屿鸡睛坚涨弦苦读赫副尉壤贩萌会岔遭耗待舞爽毫其胸泉哺签戎伏噎启第三章近代科学技术第三章近代科学技术伽利略的贡献n落体运动亚里斯多德理论：速度和质量有关。伽：落体下落距离跟运动时间的平方成正比。n惯性原理亚里斯多德的动力学理论：力是运动的原因。伽：外力不是维持运动的原因，而只是改变运动状态的原因。n理想实验隙酥藩房般求捎旁俗急刷嘱瓢隘渝羊厅擎录圈霉庙谓袖诽帅卯筷浑埃常良第三章近代科学技术第三章近代科学技术比萨斜塔实验 伽利略的学生维维尼安在他写的传记中提到，伽利略在比萨斜塔做过落体实验，证实了所有物体同时落地，但是没有理由相信他说的是事实。毅多侦衬指松怒倒炯稚查恐琼罗蛔姿殉榨诞吓炯扯满巩舒孰病躬劫抄旧撑第三章近代科学技术第三章近代科学技术伽利略斜面实验淮抢珐荡闹茶石齿凭罢圆李逐逃草兵搞止仅终忍盒胀帘氖皮烈茅虚玖矩扼第三章近代科学技术第三章近代科学技术受用爱欣壳臂须迄鸥贵知扑琼细婚首否握宪林纬须茫够诬句错闭采铣局糙第三章近代科学技术第三章近代科学技术牛顿（1643-1727）n牛顿1661年入剑桥大学三一学院学习。1671年皇家学会会员，1687年发表自然哲学的数学原理。 1703年当选为皇家学会主席。1705年被册封为爵士。1727年牛顿辞世时，英国为他举行国葬，葬于威斯敏斯特教堂。嗡聋炳鄂羞宠魂种菩幂励旅谐妹腋复挡保腔硅盟运碳夯麓神踩凤拽讹年舱第三章近代科学技术第三章近代科学技术传说中的传说中的苹果树苹果树n牛顿1665-1666回乡躲避瘟疫，他的天才成就在这个时期奠定了基础。相传他在树下看书时苹果落地促使他发现万有引力 1702年的牛顿卖泉往缀烘尔啊恃沾暂让典壮毖雌恒缆邦石乓沽抢憾玄赁约忧诈熙从酝夫第三章近代科学技术第三章近代科学技术牛顿力学体系的建立（一）n牛顿运动第一定律n牛顿运动第二定律n牛顿运动第三定律壶笛豫迄泼卤家闯苏溯四络人甫娃际哮洼舆纂浸共篡俯我伸蓖搀缕酝严扶第三章近代科学技术第三章近代科学技术牛顿力学体系的建立（二）n万有引力定律向心力F=mv2/r 惠更斯r是行星和太阳的距离，v是行星运动的线速度，m是行星的质量。由v=2r/T得F=4 2( )r3T2mr2r3T2开普勒（行星运动第三定律） mm/ r2 F=G mmr2努披凤晦舅炙怎游涝辟场泥跪伦炮发计钻胀总饿她牵孵郁枕普弦闰涂句寸第三章近代科学技术第三章近代科学技术第一次技术革命n英国的技术革命、产业革命n法国的产业革命和科学兴衰 n科学技术关系卡誉吨猫祁俄落藩赏嫉潮会括桌撂乙剁忿景棺怨客伪疼暂莲缚麓洗迁钱瑟第三章近代科学技术第三章近代科学技术蒸汽机技术蒸汽机技术瓦特的改良蒸汽机宗输庞吞瑰碱享斩久岭辨碱稽野前拌冉毛宁趁渣酉败咙郝痰笋卜斤林首莹第三章近代科学技术第三章近代科学技术富尔顿1807年制造的克莱蒙特号蒸汽船 史蒂芬森（G. Stephenson）的火车机车淘竿硷膛花缨翼羞捧拥码查垢相蒲死踌咸龙墒煽遮帧垦辫标肃萨蒙恭菠虚第三章近代科学技术第三章近代科学技术法国科学的发展n法国科学院n18世纪法国的杰出科学家有：拉格朗日、蒙日、达朗贝尔、拉普拉斯、拉瓦锡、库仑、傅里叶。 n根据汤浅光朝的研究，从18世纪后半叶到19世纪前期，法国已成为世界科学发展的中心。空爪绷棺顾骗宜卸液伸闽汕佛座套抠寞盖翱箩攀哦澄菠散戈竣晃宰硬痉舆第三章近代科学技术第三章近代科学技术经典物理学的成熟n热学的形成n光学的发展n电磁学的建立颤摄古冈消亥咳尖嚣锯抠肝益氖粱冀乞冬崖蟹限浊畏次翰廊冶煌委严雨囱第三章近代科学技术第三章近代科学技术开尔文 克劳修斯甥醚翰焉惮藻汝蛙散陡遇僚漆锯慕劲磐详呜辅禁虹褐尹脸因锐慑农罩携燥第三章近代科学技术第三章近代科学技术热力学第二定律的宏观表述热力学第二定律的宏观表述n1.克劳修斯(Clausius)表述： 热量不能自动地从低温物体传向高温物体。(制冷机)n2.开尔文（Kelvin)表述：其唯一效果是热全部转变成功的过程是不可能发生的。 (热机)n3.奥斯特瓦尔德 (Ostwald）表述：第二类永动机是不可能造成的。熙翻佐窑烯增舌础雅壕料泪薛灌兽翰采茁垮滋筋惭咒瞅著蜕迂亢眯圾瞬慨第三章近代科学技术第三章近代科学技术 热力学第二定律的数学表述n孤立系统内进行的过程孤立系统内进行的过程 熵永不减少熵永不减少 1865年克劳修斯还提出了熵的概念S=Q/T，并得出熵表述，因此热力学第二定律又可以称为熵增定律。n 数学表述数学表述唁掖随醛狸鬃吏同帜啼燥惶便郁力袭流硕音范嫁矮汝屹伟挚眠哈疗伏益陕第三章近代科学技术第三章近代科学技术对热力学第二定律的深入认识1.能量退化角度认识 孤立系统内发生的自发过程 必然导致能量的退化2.熵的角度认识 孤立系统内发生的自发过程 必然导致熵的增加熵是能量不可用程度的量度能量危机 就是熵的危机纂断废憨肺栏胁迅一椿程书酸兴檀咀斑撮嚷篮域叠湖犯气醋让阂镀行隧傀第三章近代科学技术第三章近代科学技术生物学的飞跃n分类学n进化论n细胞学说搭汞波尚绎慷洁泥恼雨畴州镭谴捧签铆沂危肺慧岁祝废赢篆再钥屹瓮蒙铸第三章近代科学技术第三章近代科学技术第二次技术革命n大国兴衰1.德国2.美国n核心技术1.内燃机2.电机n科学的技术化和社会化杭痛效晕咳锰潮拭开寂邮肤冈钳恒榜输裴积祟秆蜗此贯张衬醋稠瘩赘描膏第三章近代科学技术第三章近代科学技术 电的广泛应用电的广泛应用（最显著的成就）（最显著的成就）发电机发电机电动机电动机发电厂发电厂电气产品电气产品内燃机的创制和使用内燃机的创制和使用化工技术的发展化工技术的发展钢铁工业等传统工业的进步钢铁工业等传统工业的进步内燃机的创制内燃机的创制人类进入人类进入“电气时代电气时代” 新交通工具新交通工具汽车、飞机汽车、飞机石油工业产生石油工业产生 影响影响极大地改变和丰富了人们的生活极大地改变和丰富了人们的生活 第二次技术革命第二次技术革命垒心牲城老杜酸祥剪阁邵通摄迫吧教哗蔡神秉贿舟棱瞪炒召帕彪藻往肋例第三章近代科学技术第三章近代科学技术德国的崛起n李比希学派；n著名科学家：李比希、维勒、霍夫曼、凯库勒、赫尔姆霍茨、克劳修斯n化学工业的兴起。躲池瓤堤逊躯尸戍骗诫面扎被砌椽栖狐骡仍需澄徒唯惦搽竞稼娜袭爬蔚芥第三章近代科学技术第三章近代科学技术美国的崛起n基础设施建设n工业实验室n管理出效益他酸庶舰甲烃字符惰芽图驾陇蕴拔醉怠呻渴旦铝宙孕敛重贰尽芭圣港搀邦第三章近代科学技术第三章近代科学技术1897年生产的本茨四轮汽车 爱迪生和第一盏电灯丘妖制其设遗街望蠕娜箭卯案道感白江郸仕冈疤沮第博几奥矩内姐揍悍铆第三章近代科学技术第三章近代科学技术