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文档简介
第四单元近代以来世界的科学发展历程,近代以来世界的科学发展历程,物理学,生物学,科技革命,经典力学,量子论与相对论,神创论,生物进化论,蒸汽机:蒸汽时代,电力:电气时代,互联网:信息时代,研究的是宏观世界物体的低速运动,农业文明工业文明,自由竞争垄断阶段,信息化和全球化,相对论研究的是宏观世界物体的高速运动量子论研究的是微观世界物体的运动,关于人类起源的认识把造物主从有生命(无思维)的研究领域中驱除出去,科学理论,命题规律:本专题是世界近现代史中的内容之一,也是高考考查的重点之一。1、从考查题型上看,近几年考查的多数是选择题,而且多数是材料式的选择题,充分体现对能力的考查。但个别地区也考查非选择题,如2009年上海文综。2、从内容上看,主要集中考查牛顿力学、相对论、进化论、第三次科技革命等内容、影响。2011年较多引入新材料,如安徽文综21题日本核泄漏事故的入题。3、从题目的难易程度看,本专题主要是记忆性的知识,难度较小,分值一般在34分。预测:2012年高考本专题仍是考查重点之一,但仍以基础知识为主,无需大动干戈。题型可能仍以选择题为主,但不排除主观题。从内容看,应特别注意本部分知识与思想解放运动、三次科技革命以及当前我国的科教兴国战略、大国兴衰等相联系命题,新航路开辟推动迅速发展。文艺复兴、宗教改革和启蒙运动解放了人们思想。资产阶级需要先进自然科学作为反封建的武器。自然科学自身发展的需要和科学家们的刻苦钻研、实践。,近代自然科学兴起的条件(原因),经济上:思想上:政治上:人才:,问题:文艺复兴(16世纪中期)以后,近代科学为什么能迅速发展?,判天地之美,析万物之理。庄子,第11课物理学的重大进展,课程标准: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。考纲:经典力学、相对论和量子论。,近现代物理学经历了哪几个发展阶段?,1、经典力学的奠基和建立-伽利略和牛顿(17世纪)2、从经典力学到相对论-爱因斯坦(19世纪末到20世纪初)3、量子论的诞生和发展-普朗克(19世纪末到20世纪初),一、经典力学,(一)背景:,1、受文艺复兴、宗教改革影响,科学逐渐从神学的桎梏中解放出来;2、资本主义发展提供了物质基础;3、科学家勇于探索的精神,(二)经典力学奠基者-伽利略,(16世纪末17世纪初),阅读课文,归纳伽利略的主要贡献有哪些?,一、经典力学(一)背景(二)经典力学奠基者-伽利略,1、贡献:,物理学:(1)提出力不是维持物体运动状态的原因,而是改变运动状态的原因;(2)发现自由落体定律;(3)确定了匀速运动和加速运动两个物理新概念;,天文学(1)自制天文望远镜观测天体第一人;(2)证明了哥白尼“日心说”,(16世纪末17世纪初),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,标志着物理学的真正开端,被誉为“近代科学之父”。为后来的经典力学的创立和发展奠定了基础.开辟了天文学的新时代。,1、贡献:物理学、天文学,2、意义:,一、经典力学(一)背景(二)经典力学奠基者-伽利略,(16世纪末17世纪初),牛顿出生于英国的林肯郡,1665年毕业于著名的剑桥大学三一学院,获得学士学位。1669年,年仅26岁的牛顿担任了剑桥大学的教授,牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长,他还担任过英国议会议员,授予爵士称号。1727年,他病逝,被安葬于威斯敏斯特教堂,这是一种极高的荣誉。,牛顿(16421727),一、经典力学(一)背景(二)经典力学奠基者-伽利略(三)经典力学建立者-牛顿(17世纪末),以实验为基础以数学为表达形式,3、显著特征:,一、经典力学(一)背景(一)经典力学奠基者-伽利略(二)经典力学建立者-牛顿(17世纪末),4、意义:(1)把地球上的物体的运动和天体的运动概括在同一个理论之中,证明了自然界的统一性(2)解析和预见物理现象有决定性意义(海王星)(历史纵横)(3)把造物主(神)从无生命现象的研究领域驱逐出去;标志着近代科学的形成。(4)经典力学及其以后物理学的研究成果,促进了两次科技革命的出现。,1、标志:2、内容:,1687年自然哲学的数学原理物体运动三大定律和万有引力定律,1、标志:2、内容:,以实验为基础以数学为表达形式,3、显著特征:,1687年自然哲学的数学原理物体运动三大定律和万有引力定律,一、经典力学(一)经典力学奠基者-伽利略(二)经典力学建立者-牛顿(17世纪末),4、意义:,5、局限:只使用宏观世界低速运动状态,绝对的时空观。无法解释微观高速运动现象。,牛顿在其他方面的成就?(图文)资料回放,自然及其规律隐藏在黑暗中,上帝说“让牛顿诞生吧”,于是一切有了光明。-亚历山大(英国诗人),二、相对论的提出,2、相对论的提出及主要内容:1905年,爱因斯坦提出狭义相对论和光速不变原理。1916年,他完成了广义相对论的最终形式。这被看作人类思想史上最伟大的成就之一。,1、背景:,(1)19世纪科学技术的飞速发展;19世纪末三大发现:x射线、放射性和电子(2)经典力学无法解释面临的新问题。(绝对时空观),狭义相对论,物质运动时,质量会随着运动速度的增大而增加,同时,时间和空间也会随着物体运动速度的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。,广义相对论,空间和时间不可能离开物质而独立存在,空间结构和性质取决于物质的分布;,穿越时空的梦想爱因斯坦为说明相对论讲了这样一个故事,在未来的某一时间里,有一对岁的孪生兄弟,弟弟乘宇宙飞船以万千米秒的速度飞行,哥哥留在地理上,年以后,当哥哥已经变成白发老人时,他去迎接回到地球上的弟弟,却发现弟弟还是一个多岁的年轻人,天上一日,地上一年,3、相对论建立的意义,相对论的提出是物理学领域的一次重大革命,它否定经典力学的绝对时空论,从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观,深刻地揭示了空间、时间的本质属性。它发展了牛顿力学,推动物理学发展到一个新的高度,相对论否定了经典力学的绝对时空观,但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律,而相对论反映的是物体高速运动的客观规律,是对牛顿力学的继承和发展,将其概括在相对论力学之中。,相对论和经典力学有何关系?,学思之窗,探究:为什么说相对论是人类思想史上最伟大的成就之一?,1921年爱因斯坦获诺贝尔奖时所发生的事说明,相对论的观点与人们的日常经验不太一致,甚至有着尖锐的冲突,但它在物理学上却非常合理且为实验所证实。这就提醒人们,不要被常识和日常经验所蒙蔽,常识并不一定是正确的,要学会辩证地看问题。同时也说明人们对任何一种新生事物的认识都是一个极其艰难的过程。,1921年,爱因斯坦获得了诺贝尔奖。这奖来得十分不易。当时有不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说,如果给相对论授奖,他们就要退回已获的奖章,结果评选委员会找到了一个办法,让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者而得奖,相对论始终没有获诺贝尔奖。一一吴国盛科学的历程,如何看待1921年爱因斯坦获诺贝尔奖时发生的事?,狭义相对论发表100周年,也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛,但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。,四、量子论的诞生与发展,2、过程,1、背景:19世纪末20世纪初,电子和放射性的发现,人们对物质认识深入到原子内部。实验表明微观粒子的运动不能用经典力学的理论来说明,1)1900年,德国普朗克提出量子假说2)爱因斯坦解释光电效应;波尔提出量子理论3)20世纪30年代,量子力学建立起来,4、意义,(1)量子论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一;(2)量子论标志着人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步;(3)量子论和相对论一起构成了现代物理学的基础,与相对论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。(4)不仅推动了物理学自身的发展,而且还开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。,经典力学:解析低速运动、宏观世界物理现象,近代物理学,相对论:宏观世界、高速运动,量子论:解释微观世界物理现象,现代物理学,为相对论的提出奠定基础,继承和发展了经典力学,经典力学、相对论、量子论的关系:,(2011年新课标卷文综35)哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家,其理论的共同之处是A得到了科学实验的验证B改变了人类对自然世界的认知C推动了技术的重大突破D科学地概括出物质运动的规律,B,(2011年广东卷文综22)1919年英国泰晤士报曾刊登标题文章“科学革命”,两个副标题是“宇宙新理论”、“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理念是A日心说B量子论C相对论D经典力学,C,【解析】:审题扣住关键词,由“牛顿观念的破产”可知该理论解决了牛顿经典力学的危机,为现代科学革命的两大支柱:相对论和量子论,故排除A、D两项。由“宇宙新理论”可知为相对论,光线在通过强引力场附近时会发生弯曲,相对论主要是宏观领域的理论,而量子论主要是微观领域的理论。,(2011年江苏高考20题)菲利普费尔南德兹一阿迈斯托在评价某科学家时指出:在他的宇宙里,“每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。”这位科学家是A伽利略B达尔文C牛顿D爱因斯坦,D,(2011年海南省单科历史10)17世纪,处于科学革命中的西欧,“肯定自然知识的实用价值,以及肯定它对科技进步的前景所包含的意义,已经成为普遍接受的常识,但科学的素养对于人类,以及对于人类所处的环境实际产生的作用还是很小”。这一现象说明A民众仅从实用角度理解科学革命B科学素养的提高不受社会重视C科学革命只影响到知识阶层D科学方法已获得广泛认同,【解析】:从题中材料主要归纳出,重点理解“自然知识的实用价值对科技进步的意义,成为普遍接受的常识”,简言之,大家都认为,科技要进步,科学方法很重要,故选D。A项错在“仅从实用角度”;当时科学素养的作用小,不是因为不受社会重视,而是因为生产力和社会条件限制;C项与D项含义相反。,D,(2008年广东单科21)19世纪,西方宗教信仰的虔诚度降低。与这一趋势形成无关的科学家是()A牛顿B达尔文C爱因斯坦D伽利略,C,(2010年天津卷)20世纪初,提出光量子假说,解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是A普朗克B麦克斯韦C玻尔D爱因斯坦,
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