自然科技發(fā)展概論近代科學(xué)技術(shù)

自然科技發(fā)展概論近代科學(xué)技術(shù)第一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日自然科技的近代所謂近代，大約從公元15世紀(jì)下半葉——19世紀(jì)末、20世紀(jì)初，又可分為前后兩個時期。前期約從公元15世紀(jì)下半葉——18世紀(jì)中葉；后期約從18世紀(jì)中葉——19世紀(jì)末20世紀(jì)初。第二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日第一節(jié)近代前期自然科學(xué)的產(chǎn)生一、近代前期科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的歷史背景二、哥白尼太陽中心說向宗教神學(xué)的挑戰(zhàn)三、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)及其對宗教的沖擊四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成五、數(shù)學(xué)的發(fā)展第三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、近代前期科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的歷史背景1．資本主義生產(chǎn)方式的興起

中世紀(jì)之后，科學(xué)以意想不到的神奇速度一下發(fā)展起來，其首要原因應(yīng)歸功于資本主義興起。資本主義生產(chǎn)方式的興起，一方面迫切需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作依托，另一方面又為科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供了研究課題、資料和必要的物質(zhì)手段。第四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、近代前期科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的歷史背景2．航海探險

隨著資本主義的發(fā)展，需要充足的原料、資金、勞動力和市場，急需打開通往外界的通道，于是一些冒險家先后組織船隊(duì)進(jìn)行航海探險。最先組織大規(guī)模航海探險的國家是葡萄牙和西班牙。他們早就利用航海到非洲掠奪黑奴，尋找黃金和象牙。第五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、近代前期科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的歷史背景2．航海探險

航海探險直接或間接地推動了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。首先，它證明了大地是球形，又發(fā)現(xiàn)了新大陸，這就加深了人們對地球的認(rèn)識；同時，它也推動了天文學(xué)、大地測量學(xué)、數(shù)學(xué)和力學(xué)的發(fā)展。航海探險開闊了歐洲人的眼界，使他們從狹小的歐洲走向廣闊的亞、非、美，所見所聞豐富了他們的頭腦和思想。

第六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、近代前期科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的歷史背景3．文藝復(fù)興

文藝復(fù)興發(fā)生在公元14—16世紀(jì)，它是資產(chǎn)階級在意識形態(tài)領(lǐng)域發(fā)動的一場反封建、反宗教的文化運(yùn)動，爭取政治上的統(tǒng)治權(quán)。文藝復(fù)興首先在意大利出現(xiàn)，后來遍及歐洲各國。

第七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、近代前期科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的歷史背景3．文藝復(fù)興

文藝復(fù)興的基本內(nèi)容可以概括為：提倡人權(quán)，反對神權(quán)；提倡人性，反對神性；歌頌世俗，蔑視天堂；推崇理性，反對神啟。可見，文藝復(fù)興具有明顯的反封建、反宗教的傾向性，是一場思想解放運(yùn)動。文藝復(fù)興的主要代表人物有但丁、薄伽丘、達(dá)·芬奇、塞萬提斯、莎士比亞、哥白尼等人。第八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、哥白尼太陽中心說向宗教神學(xué)的挑戰(zhàn)1．哥白尼的生平及學(xué)說

哥白尼(NicolausCopernicus，1473一1543)1506—1512期間，用了6年時間寫下了代表作——《天體運(yùn)行論》，創(chuàng)立了近代天文學(xué)。成書后又用了30年的時間進(jìn)行修改，書中所有27個例子，25個是他自己觀察所得?！短祗w運(yùn)行論》標(biāo)志系統(tǒng)的太陽中心說的形成。

第九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、哥白尼太陽中心說向宗教神學(xué)的挑戰(zhàn)《天體運(yùn)行論》

第一卷是宇觀概論，介紹日心說的基本觀點(diǎn)，論證地球是太陽的一個行星，解釋春夏秋冬四季循環(huán)的原因等；第二卷是應(yīng)用球面三角解釋天體在地球上的視運(yùn)動；第三卷是講太陽運(yùn)動的計(jì)算方法；第四卷是講月亮運(yùn)動；第五、六卷是講行星的運(yùn)動，推算星歷表，預(yù)告星位。第十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、哥白尼太陽中心說向宗教神學(xué)的挑戰(zhàn)太陽中心說的基本觀點(diǎn)：

太陽是宇宙的中心，行星都繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的一顆普通行星，本身在自轉(zhuǎn)著；月球是地球的衛(wèi)星，地球帶著月球繞日運(yùn)行，行星在太陽系中的排列次序是土、木、火、地、金、水，它們的繞日周期分別為30年、12年、2年、1年、9個月、80天（后來精確測量為88天）；恒星固定在天球上。

第十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日日心說面臨的兩大難題第十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、哥白尼太陽中心說向宗教神學(xué)的挑戰(zhàn)2．布魯諾和伽利略對哥白尼太陽中心說的捍衛(wèi)和發(fā)展

(1)布魯諾的捍衛(wèi)和發(fā)展。

他是哥白尼太陽中心說的忠實(shí)捍衛(wèi)者和發(fā)展者，在近代科學(xué)史上是向宗教神學(xué)斗爭的勇士。1584年，他在英國出版了《論無限性、宇宙和諸世界》，宣傳并發(fā)揮了哥白尼的太陽中心說，提出了多太陽系和宇宙無限性思想。在哲學(xué)上，他認(rèn)為最好的哲學(xué)是“最符合于自然的真理”。

第十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、哥白尼太陽中心說向宗教神學(xué)的挑戰(zhàn)2．布魯諾和伽利略對哥白尼太陽中心說的捍衛(wèi)和發(fā)展

(2)伽利略的捍衛(wèi)和發(fā)展。

1609年，他用自制的、可放大30倍的望遠(yuǎn)鏡觀察天空時發(fā)現(xiàn)：太陽有黑子；月亮有山谷；木星猶如一個小太陽系，有4顆衛(wèi)星；還證實(shí)了哥白尼所說的金星有盈虧。1632年，他出版了《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，分析了托勒密體系的不合理性，論證了哥白尼體系的合理性，支持哥白尼太陽中心說的立場。第十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)及其對宗教的沖擊1．維薩留斯對解剖學(xué)的新貢獻(xiàn)

維薩留斯堅(jiān)持親自主刀解剖，按系統(tǒng)敘述了人體結(jié)構(gòu)；同時，用事實(shí)批駁了宗教宣揚(yáng)的在人體內(nèi)存在“復(fù)活骨”以及男人的肋骨比女人少一根的胡說。人體內(nèi)根本不存在什么永不毀壞的“復(fù)活骨”，男人和女人的肋骨數(shù)是相同的，都是24根；在解剖基礎(chǔ)上維薩留斯于1543年出版了《人體的構(gòu)造》一書，奠定了醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)。第十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)及其對宗教的沖擊2．塞爾維特發(fā)現(xiàn)血液小循環(huán)

塞爾維特(1511—1553)是西班牙醫(yī)生，是維薩留斯的同學(xué)。通過對人體解剖生理學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)了血液小循環(huán)(心肺循環(huán))。1553年，他出版了《基督教的復(fù)興》一書，其中用6頁左右的篇幅描述了血液小循環(huán)的情景。第十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)及其對宗教的沖擊3．哈維確立血液循環(huán)理論

哈維(1578—1657)是英國生理學(xué)家，解剖過七十多種動物，觀察其心臟搏動，發(fā)現(xiàn)心臟每分鐘大約跳動72次，1小時，心臟排出的血量為相當(dāng)于人體重量的1.5倍。哈維意識到可能是血液在全身沿著一條閉合路線作循環(huán)運(yùn)動。第十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)及其對宗教的沖擊3．哈維確立血液循環(huán)理論

哈維意識到：血液從右心室輸出的靜脈血經(jīng)過肺部變?yōu)閯用}血，然后通過左心耳進(jìn)入左心室；從左心室搏出的動脈血，沿動脈到達(dá)全身，然后再沿靜脈回到心臟。他還預(yù)言：在動脈和靜脈的末端必定有一種微小的通道(毛細(xì)血管)把二者聯(lián)結(jié)起來，這就是血液大循環(huán)。用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)血液循環(huán)，他用蛇做活體解剖。

第十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)及其對宗教的沖擊3．哈維確立血液循環(huán)理論

1628年，哈維出版了《動物的心血運(yùn)動及解剖學(xué)研究》，闡明了他的血液循環(huán)理論。由于哈維貢獻(xiàn)，他被譽(yù)為“近代生理學(xué)之父”。哈維去世后，意大利解剖學(xué)家馬爾比基、荷蘭科學(xué)家列文虎克分別于1660年和1688年通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)了毛細(xì)血管，證實(shí)了哈維的在動、靜脈末端有通過毛細(xì)血管把二者相連的預(yù)言。第十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成自然科學(xué)從宗教神學(xué)的禁錮中解放出來，首先發(fā)展并成熟起來、形成獨(dú)立體系的是經(jīng)典力學(xué)。

經(jīng)典力學(xué)體系的形成不是哪一個人的功勞，而是一批科學(xué)家共同努力的結(jié)果。這些科學(xué)家主要有伽利略、開卜勒、惠更斯、胡克、哈雷、牛頓等。第二十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成1．伽利略對經(jīng)典力學(xué)的貢獻(xiàn)

(1)發(fā)現(xiàn)了自由落體定律。

在伽利略時代人們對物體下落的認(rèn)識還停留在亞里士多德的重物體比輕物體下落得快的水平（亞里斯多德理論：速度和質(zhì)量有關(guān)）。伽利略從邏輯推理和實(shí)驗(yàn)兩個方面開展了工作（落體下落距離跟運(yùn)動時間的平方成正比）。第二十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成1．伽利略對經(jīng)典力學(xué)的貢獻(xiàn)

（2）發(fā)現(xiàn)慣性運(yùn)動

伽利略又發(fā)現(xiàn)了慣性運(yùn)動，推翻了亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動必須有力連續(xù)作用的觀點(diǎn)（亞里斯多德的動力學(xué)理論：力是運(yùn)動的原因）。慣性運(yùn)動的發(fā)現(xiàn)證明了物體不僅有保持其靜止?fàn)顟B(tài)不變的特性，而且有保持其勻速直線運(yùn)動不變的特性；物體維持其原來的運(yùn)動狀態(tài)，并不需要外力，外力是改變其原有運(yùn)動狀態(tài)的原因（外力不是維持運(yùn)動的原因，而只是改變運(yùn)動狀態(tài)的原因）。

第二十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成1．伽利略對經(jīng)典力學(xué)的貢獻(xiàn)

(3)發(fā)展了拋物體運(yùn)動軌跡理論。

伽利略用幾何方法證明：一個平拋可以分解為兩種運(yùn)動：一是水平方向的勻速直線運(yùn)動，根據(jù)慣性原理，它使物體始終保持這一運(yùn)動不變；另一個是在引力作用下，沿垂直方向上的自由落體運(yùn)動，這一運(yùn)動使物體在這個方向上的速度按時間成正比地增加。這兩種運(yùn)動綜合起來，便得出路程為拋物線狀。他還論證了為什么在拋射仰角為45°時射程最遠(yuǎn)。第二十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成1．伽利略對經(jīng)典力學(xué)的貢獻(xiàn)伽利略在動力學(xué)上的成就，集中反映在他的《關(guān)于力學(xué)和位置運(yùn)動的兩種新科學(xué)的對話與數(shù)學(xué)證明》(簡稱《關(guān)于兩種新科學(xué)的對話》)一書中，這本書的出版標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科的誕生。伽利略創(chuàng)立的實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)相結(jié)合的科學(xué)研究方法也成為經(jīng)典方法，對整個近代科學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。第二十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成2．開普勒對天體之間作用力的研究及其影響

開普勒(JohannesKepler，1571—1630)是德國第一位偉大的新教徒數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家。1596年，他發(fā)表了《宇宙的奧秘》。1609年，開普勒發(fā)表了《新天文學(xué)》一書和《論火星運(yùn)動》一文，公布了兩個定律：第一定律（軌道定律）：所有行星都沿橢圓軌道運(yùn)行，太陽位于這些橢圓的一個焦點(diǎn)上。第二定律（面積定律）：太陽至行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。第二十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成2．開普勒對天體之間作用力的研究及其影響

1619年，他又在《宇宙的和諧》一書中，闡明了行星運(yùn)行的第三定律，即周期定律。他發(fā)現(xiàn)，行星繞日運(yùn)行周期的平方與它到太陽的平均距離的立方成正比。開普勒運(yùn)用這一定律算出了當(dāng)時已知的太陽系六大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星)的運(yùn)行周期和與太陽的平均距離，榮獲“太空律師”的美名。

在研究火星運(yùn)動的真實(shí)軌道時，發(fā)現(xiàn)觀察值與按照哥白尼學(xué)說推算出的值有0.133°(即約8ˊ)的差數(shù)。他大膽地改用橢圓進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果與觀察值完全吻合。第二十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成3．萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)

(1)惠更斯的工作。

惠更斯(ChristanHuyRens，1629一1695)是荷蘭物理學(xué)家，是英國皇家學(xué)會的外籍會員，在科學(xué)上有很多成就，牛頓稱他是盡善盡美的科學(xué)家。通過對自己發(fā)明的鐘擺進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)物體保持圓周運(yùn)動需要一種向心力，并得出了向心加速度公式：a=v2/R。第二十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成3．萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)

(2)胡克的工作。

胡克長期從事物理學(xué)和天文學(xué)研究，并自制儀器。根據(jù)彈簧實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，提出了胡克定律；用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞。1674年，胡克在《從觀察角度證明地球周年運(yùn)動的嘗試》一文中，提出了關(guān)于天體引力問題的三個假設(shè)，并明確認(rèn)識到力和距離的平方成反比。第二十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成3．萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)

(3)牛頓對萬有引力定律的貢獻(xiàn)。

1665—1666年，牛頓通過對地球?qū)υ虑虻囊ρ芯?。?dú)立發(fā)現(xiàn)了天體間的引力與其距離平方成反比的關(guān)系，并認(rèn)為，這一引力并非磁力，本質(zhì)上就是地球的重力，地球把它對地面物體的吸引力伸展到月球上，從而使月球繞地球旋轉(zhuǎn)。第二十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成3．萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)

(3)牛頓對萬有引力定律的貢獻(xiàn)。

至于萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，則是廣泛地利用前人及他同輩人的成果進(jìn)行推論，以及自己努力而獲得的。萬有引力定律表明：任何兩個天體間都存在著相互吸引的作用力，而且這一引力也存在于地面上任何兩個物體之間，故稱為萬有引力。第三十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成3．萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)

牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的特殊功績在于：

第一，他把其他科學(xué)家以為只是局部天體之間的引力作用推廣到宇宙中一切具有質(zhì)量的物體之間；第二，從理論上精確計(jì)算出這種引力的大?。坏谌?，證明了任何兩個物體間的萬有引力可以看作集中作用于物體的質(zhì)點(diǎn)上；第四，從萬有引力定律可以推出行星運(yùn)動的三定律。第三十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、經(jīng)典力學(xué)體系的形成4．牛頓對經(jīng)典力學(xué)的綜合

1678—1684年，牛頓完成了引力問題的論證。1687年，在哈雷的支持下，出版了他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，第一次把地面力學(xué)和天體力學(xué)統(tǒng)一起來，建立起經(jīng)典力學(xué)體系，完成了近代自然科學(xué)史上第一次大綜合。第三十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日牛頓力學(xué)體系的建立（一）牛頓運(yùn)動第一定律牛頓運(yùn)動第二定律牛頓運(yùn)動第三定律第三十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日牛頓力學(xué)體系的建立（一）牛頓運(yùn)動第一定律：除非受到外來的作用力，否則物體的速度(v)會保持不變。也叫做慣性定律：物體都具有保持原有運(yùn)動狀態(tài)的特性。

牛頓運(yùn)動第二定律：質(zhì)量為m的物體動量(p=mv)變化率是正比于外加力F且發(fā)生在力的方向。即物體的加速度和它所受的外力大小成正比。牛頓運(yùn)動第三定律：作用力與反作用力是數(shù)值相等且方向相反,即每一個作用力都有一個方向相反大小一樣的反作用力。第三十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日牛頓力學(xué)體系的建立（二）萬有引力定律向心力F=m·v2/r——惠更斯r是行星和太陽的距離，v是行星運(yùn)動的線速度，m是行星的質(zhì)量。由v=2πr/T得F=4π2()r3T2mr2r3T2——開普勒（行星運(yùn)動第三定律）Ｆ∝m′m/r2F=G

m′mr2第三十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的過程中,第谷、開普勒、牛頓各作了哪些工作？各有哪些貢獻(xiàn)？思考一：第三十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

第谷——經(jīng)過連續(xù)20年的觀測，獲得了大量的數(shù)據(jù)資料，

——為發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動的本質(zhì)和規(guī)律準(zhǔn)備了十分豐富和準(zhǔn)確的感性材料。第三十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

開普勒——以感性材料為基礎(chǔ)，開動腦筋，反復(fù)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)象間的真實(shí)聯(lián)系，提出了行星運(yùn)動的三大定律，科學(xué)地回答了“行星是怎樣運(yùn)動的”問題。

——邁入了理性認(rèn)識的大門。第三十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

牛頓——發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，回答了“行星為什么這樣運(yùn)動”的問題。

——完成了對這個問題由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的過程。第三十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日2、開普勒為什么能認(rèn)識行星運(yùn)動的規(guī)律?3、牛頓為什么能比別人看得更遠(yuǎn)些?——他停留在觀測水平，未能對這些感性材料正確地進(jìn)行加工制作。——運(yùn)用理性思維，對第谷留下的感性材料進(jìn)行了正確的加工制作。思考二：1、第谷為什么沒能認(rèn)識行星運(yùn)動的規(guī)律?

第四十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日牛頓——在前人的基礎(chǔ)上，運(yùn)用了自己的力學(xué)成就，在更廣闊的范圍里，在更抽象的程度上，對感性材料由此及彼，由表及里進(jìn)行思考、計(jì)算，付出了艱辛的勞動，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律?！邆淞肆己玫闹饔^條件，充分利用了客觀條件，正確地發(fā)揮了主觀能動性。第四十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，透過現(xiàn)象認(rèn)識本質(zhì)，必須具備哪些條件?一、占有十分豐富和合乎實(shí)際的感性材料二、運(yùn)用科學(xué)的思維方法對感性材料進(jìn)行加工制作思考三：第四十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展1．解析幾何學(xué)的創(chuàng)立

解析幾何學(xué)的主要創(chuàng)立者是法國的笛卡兒(1596—1650)和費(fèi)爾馬(1601—1665)。解析幾何學(xué)是運(yùn)用代數(shù)的方法，借助坐標(biāo)研究幾何對象。作為數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家的笛卡兒于1637年發(fā)表的《更好地指導(dǎo)推理和尋求科學(xué)真理的方法論》一書，作為該書三篇附錄之一的《幾何學(xué)》，標(biāo)志著解析幾何學(xué)的誕生。第四十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(1)微積分思想的歷史淵源。

公元前3世紀(jì)希臘的阿基米得在研究解決拋物弓形的面積、球和球冠面積、螺線下的面積和旋轉(zhuǎn)雙曲線體的體積的問題中，就隱含著近代積分學(xué)思想。到了17世紀(jì)，有許許多多的科學(xué)問題需要解決，許多著名的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家如費(fèi)爾馬、笛卡兒、巴羅、開卜勒等都為此作了大量的和卓有成效的研究，為微積分的創(chuàng)立作出了貢獻(xiàn)。第四十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(1)微積分思想的歷史淵源。

科學(xué)問題：一是研究運(yùn)動時要求瞬時速度問題；二是求曲線的切線問題；三是求函數(shù)的最大值與最小值問題；四是求曲線的長度、曲線圍成的面積、曲面圍成的體積、物體的重心、一個相當(dāng)大的體積的物體作用于另一物體上的引力等。第四十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(1)微積分思想的歷史淵源。

17世紀(jì)下半葉，在前人工作的基礎(chǔ)上，英國的牛頓和德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲分別獨(dú)立研究和完成了微積分學(xué)的創(chuàng)立工作。最大的功績是把看起來不相關(guān)的兩個問題聯(lián)系起來，一是切線問題(它是微分學(xué)的中心問題)，一是求積問題(它是積分學(xué)的中心問題)。第四十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(2)牛頓對創(chuàng)立微積分學(xué)的貢獻(xiàn)。

在他的1711年正式出版的《運(yùn)用無窮多項(xiàng)方程的分析學(xué)》中，給出了求瞬時速度的普遍方法，闡明了求變化率和求面積是兩個互逆問題，從而揭示了微分與積分的聯(lián)系，即沿用至今的所謂微積分的基本定理。第四十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(2)牛頓對創(chuàng)立微積分學(xué)的貢獻(xiàn)。

牛頓于1671年完成的，直到1736年才正式出版的《流數(shù)術(shù)和無窮級數(shù)》，又對他的微積分理論作了更廣泛而深入的說明，并在概念、計(jì)算技巧和應(yīng)用上都作了很大改進(jìn)。第四十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(2)牛頓對創(chuàng)立微積分學(xué)的貢獻(xiàn)。

牛頓于1676年完成的，發(fā)表于1704年的研究可積曲線的經(jīng)典文獻(xiàn)——《求曲邊形的面積》。這篇論文主要在于澄清一些遭到非議的基本概念，把求極限的思想方法作為微積分的基礎(chǔ)在這里已初露端倪。第四十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(3)萊布尼茲對創(chuàng)立微積分的貢獻(xiàn)。

萊布尼茲(1646—1716)是德國數(shù)學(xué)家。被譽(yù)為“17世紀(jì)的亞里士多德”，他最突出的成就是創(chuàng)建了微積分的方法。他的微積分思想最早記在他1675年的數(shù)學(xué)筆記中。萊布尼茲意識到微分與積分是互逆關(guān)系。第五十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、數(shù)學(xué)的發(fā)展2.微積分的創(chuàng)立

(3)萊布尼茲對創(chuàng)立微積分的貢獻(xiàn)。

萊布尼茲的第一篇微分學(xué)論文《一種求極大極小和切線的新方法，它也適用于分式和無理量，以及這種新方法的奇妙類型的計(jì)算》于1684年發(fā)表。關(guān)于積分學(xué)的第一篇論文發(fā)表于1686年。萊布尼茲在創(chuàng)建微積分過程中，花了很多時間來選擇精巧的符號，如等。第五十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日第二節(jié)第一次技術(shù)革命一、第一次技術(shù)革命的起點(diǎn)——紡織機(jī)的改革

1、由飛梭的發(fā)明到紡織機(jī)改革。

1733年，蘭開夏郡的制梭工人凱伊(1704一1774)發(fā)明了飛梭，使織布速度提高了一倍?！凹喕摹蓖苿尤藗?nèi)ジ纳萍徏喖夹g(shù)?！罢淠菁徿嚒薄徏啓C(jī)——“騾機(jī)”

第五十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日2、紡紗機(jī)的改革促進(jìn)織布機(jī)向機(jī)械化過渡。

紡紗廣泛應(yīng)用機(jī)器的結(jié)果解決了“紗荒”，但是紡紗數(shù)量的增加又使織布與紡紗產(chǎn)生了新的不平衡：織布落后于紡紗。以水力為動力的機(jī)械織布機(jī)——用蒸汽機(jī)帶動的織布機(jī)一、第一次技術(shù)革命的起點(diǎn)——紡織機(jī)的改革第五十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、第一次技術(shù)革命的標(biāo)志——蒸汽機(jī)的發(fā)明與使用1、發(fā)明蒸汽機(jī)的前奏。

1690年，法國物理學(xué)家巴本提出了使蒸汽機(jī)冷凝，蒸汽能使圓筒中的活塞上下運(yùn)動。塞維利發(fā)明了第一臺用于抽水的蒸汽機(jī)的“礦山之友”。英國人紐可門于1705—1706年間發(fā)明了技術(shù)上比塞維利蒸汽機(jī)先進(jìn)、實(shí)用價值較大的大氣蒸汽機(jī)。

第五十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、第一次技術(shù)革命的標(biāo)志——蒸汽機(jī)的發(fā)明與使用2．瓦特的雙向通用蒸汽機(jī)。

由于紐可門蒸汽機(jī)的運(yùn)動是直線往復(fù)運(yùn)動，只能用于抽水，熱效率不高，功率不大。要想使蒸汽機(jī)成為通用的動力機(jī)，在技術(shù)上必須解決兩個問題：一是提高它的熱效率；二是將直線往復(fù)運(yùn)動變?yōu)檫B續(xù)的圓周運(yùn)動。第五十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、第一次技術(shù)革命的標(biāo)志——蒸汽機(jī)的發(fā)明與使用2．瓦特的雙向通用蒸汽機(jī)。

通過一系列改進(jìn)，1783年制成了第1臺雙向蒸汽機(jī)，1784年投入使用，熱效率大大提高，耗煤量僅為紐可門機(jī)的三分之一。這種蒸汽機(jī)被普遍應(yīng)用于各行各業(yè)，它在第一次技術(shù)革命中產(chǎn)生了巨大影響，在將近一個世紀(jì)中掀起并主導(dǎo)了整個世界的產(chǎn)業(yè)革命。蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用的時代被稱為“蒸汽時代”。第五十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日第三節(jié)近代后期的科學(xué)成就一、天文學(xué)二、地質(zhì)學(xué)三、物理學(xué)四、化學(xué)五、生物學(xué)十九世紀(jì)世界自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)在此期間產(chǎn)生第五十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、天文學(xué)1．天文觀測新發(fā)現(xiàn)

俄國多爾帕特天文臺臺長斯特魯維借助于折射望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了2200多顆新雙星。1781年，英國天文學(xué)家赫歇爾利用自制的大型反射望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了天王星。1846年，德國天文臺臺長加勒發(fā)現(xiàn)了海王星。第五十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、天文學(xué)1．天文觀測新發(fā)現(xiàn)1839年，阿拉戈發(fā)明了銀板照相法，隨后照相術(shù)便被廣泛應(yīng)用于天文學(xué)研究之中。1840年，美國的德雷伯(J．W．Draper)利用大型望遠(yuǎn)鏡和照相術(shù)拍攝了第一張?jiān)铝帘砻娴恼掌?845年，德國的費(fèi)索(Fizeau)拍攝了第一張?zhí)栒掌?877年，米蘭的斯基伯雷利(G．Schiaparelli)公布了當(dāng)時最精確的火星表面圖片。第五十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日2．赫歇爾（Herschel）的恒星天文學(xué)赫歇爾利用統(tǒng)計(jì)方法研究了恒星的空間分布和運(yùn)動。發(fā)現(xiàn)銀河系中心及附近的恒星數(shù)目明顯多于其他區(qū)域，從而提出了第一個銀河系結(jié)構(gòu)模型：銀河由大量恒星構(gòu)成，其形狀如扁平的圓盤，直徑約7000光年，厚度為1300光年。1783年，赫歇爾發(fā)現(xiàn)了恒星的自行，并估測了太陽的運(yùn)動，打破了太陽及恒星靜止不動的陳舊觀念。由于赫歇爾在恒星研究方面的成就，被譽(yù)為“恒星天文學(xué)之父”。

第六十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

3．天體物理的興起

基爾霍夫的三定律：第一，白熾固體或高壓白熾氣體產(chǎn)生連續(xù)光譜，其范圍從紅光到紫光；第二，低壓發(fā)光氣體和蒸汽光譜是一些分離的明線，而且每種元素都具有獨(dú)特的一組發(fā)射光譜線；第三，能夠發(fā)出某一特定光譜的物體對這條譜線有強(qiáng)烈的吸收能力。

第六十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

4.天體起源和演化假說

(1)康德一拉普拉斯星云假說(太陽系起源假說)。1755年德國康德發(fā)表的《宇宙發(fā)展史概論》。提出了系統(tǒng)的關(guān)于太陽系起源的星云假說。

1796年，法國天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家拉普拉斯(Laplace)出版了他的《宇宙論》，獨(dú)立提出了與康德星云假說相似的假說。他用牛頓力學(xué)詳細(xì)論證了太陽系的演化過程，

第六十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日

4.天體起源和演化假說

(2)洛克耶的恒星演化理論。

1887年，英國的洛克耶根據(jù)恒星光譜的不同，提出了第一個恒星演化理論，認(rèn)為恒星是不斷變化的，不是一成不變的，把天體演化學(xué)由僅限于對太陽系的起源和演化研究推進(jìn)到對一般恒星的研究。恒星起源和演化分為四個階段：引力收縮階段——恒星的幼年期；主序星階段——恒星的中年期；紅巨星階段——恒星的老年期；白矮星和中子星階段——恒星的臨終期。

第六十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、地質(zhì)學(xué)1．水成論和火成論之爭

(1)水成論。

1695年，英國醫(yī)生伍德沃德(Woodward)在《地球自然史初探》中提出，地層的不同是洪水造成的。18世紀(jì)，德國的魏納(Wegener)認(rèn)為，原始地球浸沒在原始海洋之中，所有的巖層是在海水中經(jīng)過結(jié)晶化、化學(xué)沉淀和機(jī)械沉淀堆積而成的。

第六十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、地質(zhì)學(xué)1．水成論和火成論之爭

(2)火成論。1740年，意大利威斯修道院院長莫羅(AntonMoro)首先提出火成論，認(rèn)為巖層是由一系列火爆發(fā)產(chǎn)生的熔巖流造成的。1763年，法國地質(zhì)學(xué)家德馬列斯特(N．Desmarest)作了實(shí)地考察，他順著玄武巖追索到火山口，證明玄武巖是漿巖，而不是水成巖。

1795年，英國地質(zhì)學(xué)家赫頓(Hutton)在他的《地論》中發(fā)展了火成論。認(rèn)為地質(zhì)學(xué)上的諸現(xiàn)象是由各種力的作而引起的，尤其強(qiáng)調(diào)地球內(nèi)熱作用和地殼運(yùn)動。第六十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、地質(zhì)學(xué)

2．災(zāi)變論與漸變論之爭

(1)災(zāi)變論。

災(zāi)變論的代表人物和集大成者是法國地質(zhì)學(xué)家、古生物學(xué)家和比較解剖學(xué)家居維葉

(G．Cuvier）提出災(zāi)變論。第六十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、地質(zhì)學(xué)

2．災(zāi)變論與漸變論之爭

(2)漸變論。

漸變論的創(chuàng)始人是英國的業(yè)余科學(xué)家赫頓(JamesHutton)，他既是火成論者，又是漸變論者。漸變淪的代表人物是英國著名地質(zhì)學(xué)家賴爾(CharlesLyell）在《地質(zhì)學(xué)原理——參照現(xiàn)在起作用的各種原因來解釋地球表面過去發(fā)生的變化的嘗試》（1830—1833年間共出了1—3卷）中，闡明了他的地質(zhì)漸變論思想

第六十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)

1．能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn)

(1)發(fā)現(xiàn)能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)端。

早在1644年，法國數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家笛卡兒(ReneDescanes)在《哲學(xué)原理》一書中，就提出了運(yùn)動不滅原理。第一次技術(shù)革命后，隨著蒸汽機(jī)的廣泛使用，迫切要求提高熱機(jī)的效率，從而促進(jìn)了人們對熱的本質(zhì)、熱與機(jī)械運(yùn)動的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，這項(xiàng)研究成為發(fā)現(xiàn)能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)端。

第六十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)

1．能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn)

(2)能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn)。

第一個以論文形式闡述能量守恒和轉(zhuǎn)化思想的是德國青年醫(yī)生邁爾(Mayer，1814—1878)，他是根據(jù)兩件觀察事實(shí)和哲學(xué)思維方法推出能量守恒和轉(zhuǎn)化思想的。

英國物理學(xué)家焦耳(J．Jaule)從1838—1878年，用了40年的時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，寫了一篇總結(jié)性論文——《論熱的機(jī)械當(dāng)量》，公布了測定的熱功當(dāng)量的精確值，至此，能量守恒與轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)被廣為接受。

第六十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)2、熱力學(xué)第二定律和分子物理學(xué)(1)熱力學(xué)第二定律。

1850年德國物理學(xué)家克勞修斯和1851年英國物理學(xué)家凱爾文發(fā)現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律。揭示了熱運(yùn)動的自然過程是不可逆的，除非由外界做功，方可使熱量從低溫物體傳向高溫物體。

1865年，克勞修斯把熵的概念引入熱力學(xué)，用以說明熱力學(xué)第二定律。熵達(dá)到最大或可用的熱能最小時，熱機(jī)就不再做功，整個系統(tǒng)的能量守恒，處于熱平衡狀態(tài)。熵的概念說明了熱力學(xué)過程的不可逆性。第七十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)2、熱力學(xué)第二定律和分子物理學(xué)

(2)統(tǒng)計(jì)物理的興起。

早在1826年，英國植物學(xué)家布朗(R．Brown)就發(fā)現(xiàn)了分子運(yùn)動現(xiàn)象，顯示了物質(zhì)分子處于永恒的熱運(yùn)動之中。1857年，克勞修斯首先對熱力學(xué)定律做了動力學(xué)解釋。麥克斯韋則用概率統(tǒng)計(jì)方法研究了分子運(yùn)動，于1859年發(fā)現(xiàn)了氣體處于熱平衡時其分子數(shù)目按速度大小分布的定律。1868年，奧地利物理學(xué)家波爾茲曼(L．Boltzman)發(fā)展了麥克斯韋的速度分布定律，提出了平衡態(tài)氣體分子的能量均分定律，并用分子運(yùn)動的觀點(diǎn)對熵做了統(tǒng)計(jì)幾率解釋。第七十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)

3．電磁理論的建立

(1)人們對電磁現(xiàn)象的早期認(rèn)識。18世紀(jì)中葉，人們已由摩擦生電發(fā)展到對天電和生物電的認(rèn)識1745年，荷蘭人馬森布羅克、枯內(nèi)渥斯和德國人克萊斯特各自獨(dú)立地發(fā)明了最早的蓄電容器，由于前兩人均是在萊頓后發(fā)明的，故稱為萊頓瓶。美國電學(xué)家富蘭克林(BenjminFranklin)用萊頓瓶做了許多實(shí)驗(yàn)，1752年夏，發(fā)表了《論閃電和電的相同》的論文。第二年又發(fā)明了避雷針。

第七十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)

3．電磁理論的建立

(2)連續(xù)電流的獲得。1799年意大利物理學(xué)家伏打(A1essandroVolta，1745—1827)對生物電發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，指出蛙腿起到了兩塊金屬之間產(chǎn)生電流的敏感驗(yàn)電器的作用，電是由于滲在溶液中的兩種不同種類金屬接觸而產(chǎn)生的，并認(rèn)識到這種電效應(yīng)比摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電效應(yīng)要強(qiáng)?；谶@種認(rèn)識，1800年，他用酸浸不同的金屬板(銀板和鋅板)制成了世界上第一個電池，獲得了連續(xù)電流，揭開了電力革命的序幕，電技術(shù)由此產(chǎn)生。

第七十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)

3．電磁理論的建立

(3)靜電力大小的測定。英國物理學(xué)家卡文迪許(HenryCarendish)最早作了關(guān)于電的分布實(shí)驗(yàn)。1767年，普列斯特利提出了靜電力的大小與電荷多少成正比，與距離平方成反的論斷。法國物理學(xué)家?guī)靵?C．A．Coulomb）提出了“帶同種電的兩個小球之間的斥力與兩球中心點(diǎn)距離的平方成反比”的重要理論?！獛靵龆?/p>

第七十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)

3．電磁理論的建立

(4)電磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的發(fā)現(xiàn)。

19世紀(jì)，丹麥哥本哈根大學(xué)教授奧斯特(H.C.Oersled)發(fā)現(xiàn)：有電流通過的導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生磁場，第一次揭示了電與磁的本質(zhì)聯(lián)系。法國物理學(xué)家安培(A.M.Ampere）研究了電流間的相互作用。1831年，英國化學(xué)家和物理學(xué)家法拉第(M.Faraday）電與磁“互生”現(xiàn)象必須在運(yùn)動中才能發(fā)生。第七十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日三、物理學(xué)

3．電磁理論的建立

(5)電磁理論的建立。

19世紀(jì)50—60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋(J.C.Maxwell)補(bǔ)充和發(fā)展了法拉第等人的電磁感應(yīng)理論，創(chuàng)立了系統(tǒng)的電磁學(xué)說。1888年，德國物理學(xué)家赫茲(H.R.Hertz)用萊頓瓶的間隙放電證實(shí)了電磁波的存在。第七十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、化學(xué)

1．氧化燃燒理論取代燃素說

(1)燃素說。

(2)拉瓦錫的氧化燃燒理論。

1777年，他把自己的發(fā)現(xiàn)寫成《燃燒概論》提交給巴黎科學(xué)院，把助燃?xì)怏w正式定名為氧，從此結(jié)束了燃素說對化學(xué)界的統(tǒng)治，為建立氧化燃燒理論奠定了基礎(chǔ)。

第七十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、化學(xué)

2．原子一分子論的建立

(1)道爾頓的原子論。1808年，在《化學(xué)哲學(xué)新體系》中提出了原子論，并把原子量概念引入原子論，把它視為化學(xué)元素最基本的特征和新原子論的核心。(2)阿佛加德羅的分子假說。1811年，發(fā)表了《原子相對質(zhì)量的測定方法及原子進(jìn)入化合物時數(shù)目比例的確定》。首次引入分子概念，提出分子假說，解決了存在半個原子的矛盾。還依據(jù)原子一分子假說，測定了氣體物質(zhì)的原子量和分子量，并確定了化合物中各種原子的數(shù)目。第七十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、化學(xué)

3．有機(jī)化學(xué)的興起

(1)尿素的人工合成。德國青年化學(xué)家維勒于1828年發(fā)表了《論尿素的人工制成》，公布了用無機(jī)物合成尿素的方法。第一次證明了有機(jī)物與無機(jī)物之間沒有不可逾越的鴻溝，開創(chuàng)了人工合成有機(jī)物的新紀(jì)元。(2)有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的確立。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)推動了有機(jī)化學(xué)理論的發(fā)展，許多化學(xué)在有機(jī)結(jié)構(gòu)理論研究中取得了積極成果，這些成果為有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的確立鋪平了道路。第七十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日四、化學(xué)

4．化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)

(1)化學(xué)元素周期律發(fā)現(xiàn)的背景及知識準(zhǔn)備。19世紀(jì)50年代前，已發(fā)現(xiàn)了27種元素，截至1869年，已發(fā)現(xiàn)69種元素。當(dāng)時原子價概念已確立起來，意大利科學(xué)家康尼查羅提出了從分子量求原子量的方法，使元素的原子量得到了精確的測定，為元素周期律的發(fā)現(xiàn)提供了可靠的數(shù)據(jù)?？茖W(xué)家們對當(dāng)時已有的元素從不同角度進(jìn)行了分類，據(jù)統(tǒng)計(jì)大約有50種分類法。第八十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日4．化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)(2)門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律。

門捷列夫繼承了前人關(guān)于元素分類的成果，全面分析了元素的物理、化學(xué)性質(zhì)與原子量的關(guān)系，整理出了元素周期表，于1869年2月公開發(fā)表。1871年，門捷列夫又在《化學(xué)元素的周期性依賴關(guān)系》中修正了周期表；并定義：元素的性質(zhì)周期地隨著它們的原子量而改變；預(yù)告了“類鋁”、“類硼”、“類硅”等元素的存在，并根據(jù)它們在周期表中的位置，預(yù)言了它們的性質(zhì)；還修正了一些元素的原子量，并建議重新測定。第八十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、生物學(xué)

1．細(xì)胞學(xué)說的建立

17世紀(jì)英國科學(xué)家胡克首先提出細(xì)胞這一名稱，一直沿用至今。細(xì)胞學(xué)說建立于19世紀(jì)30年代末。它應(yīng)歸功于德國植物學(xué)家施萊登和動物學(xué)家施旺。1838年，施萊登寫了《論植物的發(fā)生》一文，提出了植物構(gòu)造學(xué)說。1839年，施旺把施萊登的觀點(diǎn)推廣到整個生物界，在《動植物結(jié)構(gòu)和生長相似性的顯微鏡研究》中，用大量資料證明：細(xì)胞是一切生物的基本單位。并提出了“細(xì)胞學(xué)說”。

第八十二頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、生物學(xué)

2．進(jìn)化論的創(chuàng)立

(1)生物進(jìn)化思想的萌芽。第一個系統(tǒng)地提出進(jìn)化論思想的是法國博物學(xué)家拉馬克1809年，在《動物哲學(xué)》書中第一次成功地描述了動物進(jìn)化過程。(2)達(dá)爾文進(jìn)化論。達(dá)爾文經(jīng)過5年的科學(xué)考察和20多年的動植物人工變異研究，于1859年出版了他的《物種起源》(全名為《通過自然選擇或生存斗爭保存良種的物種起源》)，書中用大量而豐富的資料系統(tǒng)、全面地闡述了他的進(jìn)化論思想。第八十三頁，共一百零一頁，2022年，8月28日五、生物學(xué)

3．孟德爾和魏斯曼的遺傳理論

(1)孟德爾的遺傳定律。孟德爾提出了兩條著名的遺傳定律：第一，分離定律；第二，獨(dú)立分配定律。(2)魏斯曼的遺傳學(xué)說。19世紀(jì)末，在遺傳學(xué)研究中的代表人物是德國動物學(xué)家、新達(dá)爾文主義者魏斯曼，通過對蠅類的進(jìn)化、水蚤的生殖行為、切割鼠尾對遺傳的影響等研究，于1892年提出了種質(zhì)連續(xù)學(xué)說。第八十四頁，共一百零一頁，2022年，8月28日第四節(jié)第二次技術(shù)革命

一、第二次技術(shù)革命的前奏

19世紀(jì)下半葉，資本主義已由自由競爭發(fā)展到壟斷，壟斷階段的大生產(chǎn)要求有強(qiáng)大而集中的能源。要求尋找一個既集中、靈活而又經(jīng)濟(jì)的能源分配方法，因此，將產(chǎn)生另一次技術(shù)革命代替蒸汽動力的技術(shù)革命便應(yīng)運(yùn)而生，稱雄一時的蒸汽機(jī)時代即將過去?！娏Ω锩?/p>

第八十五頁，共一百零一頁，2022年，8月28日一、第二次技術(shù)革命的前奏電力革命與以蒸汽機(jī)為標(biāo)志的第一次技術(shù)革命不同：是在理論指導(dǎo)下進(jìn)行的。18世紀(jì)以來，對電子有了初步認(rèn)識，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)和法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理，為電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明制造奠定了理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電場和磁場的相互作用可以產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動，發(fā)明了第一個電動機(jī)。法拉第和亨利等人造出了電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的雛形，成為第二次技術(shù)革命的發(fā)端。

第八十六頁，共一百零一頁，2022年，8月28日二、第二次技術(shù)革命的標(biāo)志

——電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用1．發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的產(chǎn)生及發(fā)展。

1831年，法國巴黎的皮克西根據(jù)法拉第的發(fā)現(xiàn)先后制出了世界上第一臺手搖永磁式發(fā)電機(jī)。1834年，英國倫敦儀器制造商克拉克制成第一臺商用發(fā)電機(jī)，此后這種發(fā)電機(jī)在倫敦廣為應(yīng)用。后來，配置了由安培設(shè)計(jì)的機(jī)械整流器，使發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電變成直流電。

第八十七頁，共一百零一頁，2022年，8月28日1．發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的產(chǎn)生及發(fā)展永磁式發(fā)電機(jī)是使用永久磁鐵式天然磁鐵作為磁場，由于受磁鐵本身磁強(qiáng)的限制不可能提供強(qiáng)大的電力，為了克服這一缺點(diǎn)，許多科學(xué)家和工程技術(shù)人員進(jìn)行了研究。1866年底，“近代德國科學(xué)技術(shù)之父”西門子等人發(fā)展并展示了自激式發(fā)電機(jī)的原理。用電磁鐵取代了永久磁鐵，并用發(fā)電機(jī)發(fā)出的電作為自身電磁鐵的電源，即自激式發(fā)電機(jī)。

二、第二次技術(shù)革命的標(biāo)志

——電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用第八十八頁，共一百零一頁，2022年，8月28日1．發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的產(chǎn)生及發(fā)展在制造發(fā)電機(jī)的同時，科技工作者已開始了電動機(jī)的設(shè)計(jì)和制造。運(yùn)用電流交變所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體，感應(yīng)出電流，轉(zhuǎn)子電流和旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生的電磁力矩就使電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來。電動機(jī)的使用還受到電源供應(yīng)不足的限制，直到發(fā)電技術(shù)日臻完善，電動機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)才隨之完善起來。二、第二次技術(shù)革命的標(biāo)志

——電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用第八十九頁，共一百零一頁，2022年，8月28日2．電燈的發(fā)明與應(yīng)用。

1847年，斯提特提出用高熔點(diǎn)的鉑銥合金作燈絲材料，但由于抽真空技術(shù)沒解決。1878年英國約瑟夫·斯萬制成了第一個令人滿意的用碳絲作燈絲的燈泡。1879年10月21日，愛迪生經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)后發(fā)明了用碳化棉絲作燈絲材料的耐用電燈。二、第二次技術(shù)革命的標(biāo)志

——電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用第九十頁，共一百零一頁，2022年，8月28日2．電燈的發(fā)明與應(yīng)用。

1880年，斯萬獲得了制造高真空燈泡的專利，1883年又獲得了改進(jìn)制作燈絲材料的專利，與愛迪生展開了競爭。繼愛迪生——斯萬之后，人們又在尋找新的難熔燈絲材料。大約在1911年才普遍采用鎢作燈絲材料，一直沿用至今。1913年，蘭米爾(LangmuirIrving)在燈泡內(nèi)充入惰性氣體，使燈泡壽命更加延長。二、第二次技術(shù)革命的標(biāo)志

——電機(jī)的發(fā)明和電力的應(yīng)用第九十一頁，共一百零一頁，2022年，8月28日3．遠(yuǎn)距離輸電的實(shí)現(xiàn)。

最先成功地研究高壓輸電的是法國電氣工程師德普勒。1882年，用一臺容量為3匹馬力的直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電，在慕尼黑國際展覽會作了電壓為1500伏和2000伏、距離為57公里的表演，傳輸了大約1500瓦的電能。德普勒所傳輸?shù)碾娛侵绷麟?，而?dāng)時又不可能直接從直流發(fā)電機(jī)獲得極高電壓，這就促成了交流發(fā)電機(jī)和變壓器的研制。二、第二次技術(shù)革命的標(biāo)志