第11课物理学的重大进展

1、考情分析及命题预测,第32讲 近代以来世界的科学发展历程,考点一 物理学的重大进展,近代科学开始的标志： 天文学革命 近代科学正式形成的标志： 经典力学体系的建立,近代科学：以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的科学,伽利略,文艺复兴运动不仅解放了人们的思想，也对科学研究产生了重要影响。,发现了自由落体定律等物理学定律；用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”,开创以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础,牛顿,1687年，牛顿发表了自然哲学的数学原理，提出物体运动的三大定律和万有引力定律等。,形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力

2、学体系，即经典力学体系；这一体系对解释和预见物理现象,具有决定性意义；,爱因 斯坦,19世纪经典力学面临挑战,狭义相对论； 广义相对论。,是物理学领域的一次重大革命，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。它发展了牛顿力学，新的高度。,普朗克,19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现。,1900年，德国普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生；,使人类对微观世界成为20世纪最深刻、最有成效的科学理论之一。相对论和量子论改变了人们认识世界的角度和方式。,一、夯实基础（自主学习）,近代科学的形成,牛顿（1642-1727） 英国伟大的科学家，在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。他毕业于剑桥大学，

3、曾长期担任英国皇家学会会长，还担任过英国议会议员，被授予爵士称号。,二、重点解析,经典力学,【材料】 牛顿革命的影响远远超出了自然科学的范畴，事实上极大地改变了整个欧洲思想界的精神气候。由于牛顿证明了地上的力学也能应用于天上的星球，从而昭示了一种简单而统一的自然规律的存在，整个思想界不禁为之亢奋。于是传统的宗教信仰被动摇了，唯物主义思想开始盛行。极富玄想天分的法国人还很自然的由自然联想到了人类社会。既然思想界有一个统一的规律，那么人类社会也绝不例外 世界文明史上,运动：启蒙运动。 著作：1687年出版自然哲学的数学原理； 理论：物体运动的三大定律、万有引力定律,根据材料，说明牛顿的自然科学革命

4、引发了欧洲哪一次思想解放运动？结合所学知识，列举牛顿的著作、理论。,爱因斯坦（1879-1955） 德国伟大的物理学家。 1905年青年爱因斯坦发表论动体的电动力学，提出狭义相对论，引发了20世纪物理学的一场革命。 1916年建立广义相对论。 1933年因遭德国法西斯迫害前往美国，后入美国籍。,相对论,狭义相对论（尺缩效应和钟慢效应）,爱因斯坦广义相对论的内涵：空间与时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质的分布状态。物质存在的现实空间不是平坦的，而是歪曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。,广义相对论,【史料】 爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论

5、开阔了无限小的微观世界和无限大的宏观世界的研究领域，成为原子能科学、天体物理学和宇宙学的理论基础。 张建华世界现代史,意义：改变了牛顿力学的绝对时空观念，深刻地解释了时间和空间的本质属性，揭露了物质和能量的相对性，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。,关系：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；相对论是对牛顿力学的继承与发展。 灵魂：科学探索精神。,（2）结合所学知识指出牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。他们留给人类的“灵魂”是什么？,（1）结合所学知识，说明爱因斯坦狭义相对论的历史意义。,普朗克（18581947） 德

6、国著名的物理学家和量子力学的重要创始人，和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。 1874年，普朗克进入慕尼黑大学攻读数学专业，后改读物理学专业。1877年转入柏林大学，1879年获得博士学位。大约1894年起，开始研究黑体辐射问题，发现普朗克辐射定律。1900年12月14日，普朗克在德国物理学会上报告这一结果，成为量子论诞生和新物理学革命宣告开始的伟大时刻。由于这一发现，普朗克获得了1918年诺贝尔物理学奖。,量子论,【史料一】“能量的释放和被吸收，是以特定的不连续的单位或束的形式进行的，而并非像先前所想象的那样以平衡和连续不断的方式释放。” （1）史料反映的理论如何创立的？有何地位和

7、作用？,创立：1900年,德国物理学家普朗克提出了量子假说,宣告了量子论的诞生。 地位和作用：爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应；量子论深化了人们对微观世界的认识；量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础；开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。,【史料二】所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变迄今为止，科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种，分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名但真正的科学革命，实际上只发生过两次。 马克垚世界文明史,（2）史料中两次“真正的科学革命”指什么？,一是17世纪的牛顿经典力学体系的建立；二是20世纪初的相对论

8、和量子论。,（1）根据材料一并结合所学知识，指出宋应星科技成果的特点及出现的背 景。（7 分）,三、典题精练,特点：传统科技的集大成；多经验总结，少创新；重实用，服务农业。 背景：中国传统农业、手工业技术发达（封建农耕经济的高度繁荣）；继承前代科技文明成果；宋应星科举失利后的发愤之作。,2014年全国卷40题（25 分）阅读材料，完成下列要求。 材料一 宋应星（1537约 1666）青年时曾考取举人，后来连续六次赴京参加进士考试，均名落孙山。45 岁以后，面对明末流民遍地的现实，宋应星不再追求科举功名，转而探求“致富”之术。他全面搜集整理传统农业、手工业技术，撰成天工开物一书，书名取“天工人其

9、代之”“开物成务”之义。正如宋应星在该书的序言中所说，“是书与科举功名毫无关系”，当时士大夫对这部书不屑一顾。后来乾隆时编四库全书，不予收录，民间因此更不敢印行。这部书在 19 世纪传入欧洲后，被誉为“17 世纪中国科技的百科全书”，是我们今天探讨古代科技成就的重要文献。 摘编自潘吉星宋应星评传等,（2）根据材料二并结合所学知识，指出牛顿科技成果的特点及出现的背景。（8 分）,（3）根据材料一、二并结合所学知识，分析指出二人科技成果命运不同的原因。（10 分）,中国：士大夫热衷于科举功名、轻视农业手工业活动；自然经济占主导地位，生产方式没有质的变化；封建文化专制政策的束缚。 英国：重视科学研究

10、的社会氛围；资本主义生产方式产生；提供了认识世界的新方法。（10 分）,材料二 牛顿（16431727）自幼喜欢钻研科学。1687 年，他的自然哲学的数学原理出版，阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律。该书受到学术界的赞颂，很快销售一空。同年，牛顿被选为国会议员，后被封为爵士，成为英国皇家学会会长和法国皇家学会会员。当时他被公认为活着的最伟大的科学家，英国有学识的人都把牛顿“奉为他们的首领，承认他是他们的主帅和大师”。伏尔泰全面接受了牛顿的自然哲学， 并与人合作发表了一本关于牛顿力学体系的通俗著作。18 世纪中期，牛顿的理论体系在欧洲各国得到广泛认可，对整个欧洲和世界的科学与哲学发展产生了深

11、远的影响。 摘编自詹姆斯格雷克牛顿传等,特点：长期实验基础上的理性探讨；突破性的科学成果。 背景：文艺复兴运动使科学冲破了中世纪神学的束缚；近代科学研究方法形成；资本主义经济的发展；牛顿长期从事科学研究。（8 分）,物理学发展的过程,伽利略（意）,牛顿（英）,爱因斯坦（德） 普朗克（德）,1.(2015江苏历史，15)“科学革命引发了观念形态的革命：宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之手撩开一角，传统的权威受到撼动，人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能力。”此处“科学革命”的代表人物是() A牛顿 B达尔文 C爱因斯坦 D普朗克,2. (2015重庆文综，10

12、)1727年春，伏尔泰参加了牛顿的葬礼，随后访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果坠地的故事。该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界，成为家喻户晓的科学佳话。这则材料可以用来说明() A科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展 B跨国文化交流促进了科学思想的传播 C18世纪早期英国启蒙运动已接近尾声 D18世纪早期法国思想自由度逊于英国,四、达标检测,A,B,3.(2013江苏单科，17)“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。对于门外汉来说，这些观点通常用不能理解的数学公式解释表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是(

13、 )。 A开创了以实验为基础的近代科学 B预见海王星存在的准确性 C弥补经典力学对时空认识的不足 D发现能量辐射的运动原则,4.关于牛顿万有引力定律与爱因斯坦相对论，可以借用模型说明。假如两个质量很大的钢球它们相互接近，其原因：牛顿认为是引力作用；爱因斯坦认为两个钢球没有时周围的时空犹如一张拉平的网，两个钢球出现后把这张时空网压弯了，于是两个钢球就沿着弯曲的网滚到一起来了。相对论对科学理论的发展是（ ） A物体运动必须借助外力 B时间和空间与物体的运动密切相关 C实验是科学的主要途径 D否定了“自然界无跳跃”的原则,C,B,史论要语,考场答题术语必背,1.牛顿经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系，标志着近代科学的形成和人类科学时代的开始。 2.牛顿力学和热力学引发了第一次工业