1、专题七专题七 近代以来科学技术近代以来科学技术 的辉煌的辉煌 科学勃兴科学勃兴 进展辉煌进展辉煌 转化生产转化生产 科技革命科技革命 文艺复兴文艺复兴 思想解放思想解放 经典力学、相对论和经典力学、相对论和 量子论、进化论量子论、进化论 三次科学技术革命三次科学技术革命 科 技 历 程 科 技 历 程 专题综述专题综述： 2010年江苏省普通高中学业水平测试年江苏省普通高中学业水平测试： 1、了解伽利略、牛顿对建立经典力学所作、了解伽利略、牛顿对建立经典力学所作 的贡献。的贡献。 2、了解爱因斯坦创立相对论、普朗克提出、了解爱因斯坦创立相对论、普朗克提出 量子论量子论 3、理解相对论、量子论提
2、出的意义、理解相对论、量子论提出的意义 本课内容本课内容： 第一框：巨人肩上的思索第一框：巨人肩上的思索 第二框：认识史上的飞跃第二框：认识史上的飞跃 第三框：驱走乌云的太阳第三框：驱走乌云的太阳量子理论；量子理论； 第四框：爱因斯坦的“时空”第四框：爱因斯坦的“时空”相对论；相对论； 牛顿力学体系；牛顿力学体系； 一、牛顿力学体系；一、牛顿力学体系； 自主学习自主学习：牛顿力学产生前有哪些学说？：牛顿力学产生前有哪些学说？ 亚里士亚里士 多德多德 伽利略伽利略 力学观力学观：必须有力作用在物体上，物体才能必须有力作用在物体上，物体才能 运动；没有力的作用，物体就会静止。运动；没有力的作用，物
3、体就会静止。 “物体下落的速度和重量成比例”的学说。物体下落的速度和重量成比例”的学说。 力学观力学观：如果运动物体不受阻碍，它将速度如果运动物体不受阻碍，它将速度 保持不变地持续运动下去。保持不变地持续运动下去。 自由落体定律。自由落体定律。 15901590年，伽利略在比萨斜塔上做了年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同两个铁球同 时落地时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德的著名实验，从此推翻了亚里士多德 “物体落地下的速度和重量成比例物体落地下的速度和重量成比例”的学说，纠的学说，纠 正了这个持续了正了这个持续了19001900年之久的错误结论。年之久的错误结论。 1609年，伽利略
4、创制了天文望远镜。年，伽利略创制了天文望远镜。 他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一 幅月面图。幅月面图。 伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜 伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜 伽 利 略 的 手 稿 伽 利 略 的 手 稿 天文学方面：自制望远镜。天文学方面：自制望远镜。 证明了哥白尼的“日心说”的正确证明了哥白尼的“日心说”的正确 性。性。 哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教 神学的理论基础神学的理论基础 认识：认识： 伽利略是意大利伽利略是意大利 的科学家，他的发的科学家，他的发 现和他开始的科学
5、现和他开始的科学 研究方法，是人类研究方法，是人类 思想史上伟大的成思想史上伟大的成 就之一，就之一，标志着物标志着物 理学的真正开端。理学的真正开端。 一、牛顿力学体系；一、牛顿力学体系； 自主学习自主学习：阅读第一框第：阅读第一框第2、3段，完成有关段，完成有关 牛顿力学体系相关内容的表格。牛顿力学体系相关内容的表格。 形成条件形成条件 主要内容主要内容 形成标志形成标志 前人的基础（伽利略、笛卡尔等）；前人的基础（伽利略、笛卡尔等）； 注重试验；注重试验； 牛顿运动的三定律牛顿运动的三定律（惯性、加速度、作（惯性、加速度、作 用力和反作用力定律）用力和反作用力定律）、万有引力定律、万有引
6、力定律 1687年年自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理 探究活动：请同学们联系书本第一、二框，分析牛探究活动：请同学们联系书本第一、二框，分析牛 顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地位。顿力学体系在近代自然科学理论发展中的历史地位。 牛顿的运动三定律牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，构成了近代力学体系的基础， 成为整个近代物理学的重要支柱。成为整个近代物理学的重要支柱。 牛顿力学体系牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合对自然界的力学现象做了系统合 理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第 一次理论大综合。一次理论大综合。 标志
7、着经典力学体系的形成，标志着近代科学标志着经典力学体系的形成，标志着近代科学 的形成。的形成。 具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义。 A A、准确算出了地球的平均密度和扁平率；、准确算出了地球的平均密度和扁平率； B B、正确地解释了潮汐的成因；、正确地解释了潮汐的成因； C C、发现了海王星、冥王星；、发现了海王星、冥王星； 英国著名诗人亚历山大英国著名诗人亚历山大 波普曾写过一首赞美波普曾写过一首赞美 牛顿的诗：牛顿的诗： 自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。 上帝说：“让牛顿去吧上帝说：“让牛顿去吧!”于是，一切成为
8、光于是，一切成为光 明。明。 我之所以我之所以 能比别人看得远能比别人看得远 些，是因为我站在些，是因为我站在 巨人们的肩上。巨人们的肩上。 牛顿牛顿 提醒注意：提醒注意： （1）经典力学的重要奠基者；）经典力学的重要奠基者； （2）经典力学的建立；）经典力学的建立； 伽利略；伽利略； 牛顿；牛顿； 巩固：哥白尼、伽利略和牛顿等人巩固：哥白尼、伽利略和牛顿等人,对近对近 代欧洲的科学革命都卓有贡献。对他们代欧洲的科学革命都卓有贡献。对他们 主要成就的正确认识是（主要成就的正确认识是（ ） A.他们的理论肯定了人们用理智了解宇他们的理论肯定了人们用理智了解宇 宙运行的原则宙运行的原则 B.他们的
9、学说使巫术等迷信行为销声匿他们的学说使巫术等迷信行为销声匿 迹迹 C.他们的理论为人类辩证地看待世界提他们的理论为人类辩证地看待世界提 供了途径供了途径 D.D.他们的研究成果带来了医学和化学的他们的研究成果带来了医学和化学的 重大突破重大突破 19世纪末，物理学界发生了三个重大事件，世纪末，物理学界发生了三个重大事件， 这就是这就是X射线、放射性和电子的发现。射线、放射性和电子的发现。 提出提出质疑与思考：质疑与思考：经典力学体经典力学体 系是最完美的物理学理论吗？系是最完美的物理学理论吗？ 高速运动的微观粒子发生的现象，是经典高速运动的微观粒子发生的现象，是经典 力学无法解释的！力学无法解
10、释的！ 19世纪科学技术得到飞速发展。世纪科学技术得到飞速发展。 链接：链接：19世纪，经典力学遇到了无世纪，经典力学遇到了无 法解释的新问题。法解释的新问题。20世纪初，这些世纪初，这些 问题迎刃而解得力于（问题迎刃而解得力于（ ） A.分子论与电磁感应定律分子论与电磁感应定律 B.进化论与细胞学说进化论与细胞学说 C.相对论与量子论相对论与量子论 D.控制论与信息论控制论与信息论 二、量子理论；二、量子理论； 自主学习自主学习：量子理论的诞生、发展是怎样的？：量子理论的诞生、发展是怎样的？ （1）诞生：）诞生： 1900.普朗克普朗克.关于正常光谱能量分布定律的理论关于正常光谱能量分布定律
11、的理论 “物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍物体在发射辐射和吸收辐射时，以一定数值的整数倍 进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能进行能量交换。正如物质是由一个个原子组成的一样，能 量也是由一份能量原子构成的，这就是量子”。量也是由一份能量原子构成的，这就是量子”。 （2）发展：）发展： 1905年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电 效应，效应，指出光具有波粒二象性；指出光具有波粒二象性； 1923年，德布罗意提出了物质波理论，年，德布罗意提出了物质波理论，认为微观粒认为微观粒 子具有波动性；子具有波动性； 思考：量子论的提出
12、，有思考：量子论的提出，有 其怎样的历史意义？其怎样的历史意义？ 量子理论量子理论让人们从根本改变了近让人们从根本改变了近 代物理学的传统观念，使物理学乃代物理学的传统观念，使物理学乃 至整个自然科学的观念都发生了重至整个自然科学的观念都发生了重 大变革。大变革。 在量子论基础上发展起来量子在量子论基础上发展起来量子 力学力学成为反映自然界基本规律的成为反映自然界基本规律的 理论体系，指导着人们向物质运理论体系，指导着人们向物质运 动的各个层面进行深入探讨。动的各个层面进行深入探讨。 量子力学标志着人类对量子力学标志着人类对 客观规律的认识，开始客观规律的认识，开始从从 宏观世界深入到微观世界
13、。宏观世界深入到微观世界。 三、相对论；三、相对论； 自主学习自主学习：爱因斯坦的相对论主要内容有哪些？：爱因斯坦的相对论主要内容有哪些？ （1）1905年提出了狭义的相对论：年提出了狭义的相对论： 指出时间和空间都与物质的运动有关，随指出时间和空间都与物质的运动有关，随 着物质运动速度的变化而变化。着物质运动速度的变化而变化。 （2）1916年提出了广义相对论：年提出了广义相对论： 指出空间和时间不是独立的存在，它们是指出空间和时间不是独立的存在，它们是 物质存在的形式。物质存在的形式。 爱因斯坦关于相对论的比喻。爱因斯坦关于相对论的比喻。 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱为了对这一深奥
14、的理论做通俗的说明，爱 因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打 个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公 园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时 间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然 坐在火炉上烤的时间觉得长久。”坐在火炉上烤的时间觉得长久。” 这故事形象说明了时间和空间相对性。这故事形象说明了时间和空间相对性。 狭义相对论发表狭义相对论发表100100周年，周年， 也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，也许全世界只有几十个人能完全理解他的
15、真谛， 但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变。 思考：相对论的提出，有怎样思考：相对论的提出，有怎样 的历史意义？的历史意义？ （1）相对论的提出，是对近代）相对论的提出，是对近代 物理学理论框架的重大突破；物理学理论框架的重大突破； （深刻揭露了空间和时间（深刻揭露了空间和时间 的本质属性）的本质属性） （2）相对论的提出，是人类思）相对论的提出，是人类思 想发展史中的一次根本性变革，想发展史中的一次根本性变革， 对整个自然科学和哲学都产生对整个自然科学和哲学都产生 了极其深远的影响。了极其深远的影响。 相对论与量子理论共同构成了现代物理学相对论
16、与量子理论共同构成了现代物理学 的基本理论框架。的基本理论框架。 巩固：爱因斯坦相对论的提出是物理学领域巩固：爱因斯坦相对论的提出是物理学领域 的一场重大革命，主要是因为的一场重大革命，主要是因为 否定了经典力学的绝对时空观否定了经典力学的绝对时空观 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质揭示了时间、空间并非绝对不变的本质 属性属性 打破了经典力学体系的局限性打破了经典力学体系的局限性 使人类对客观世界的认识开始从宏观世使人类对客观世界的认识开始从宏观世 界深入到微观世界界深入到微观世界 A.A. B.B. C.C. D.D. 巩固：学术界有一种观点，认为量子论是巩固：学术界有一种观点，认为量子论
17、是 由普朗克和爱因斯坦共同创立的。这种观由普朗克和爱因斯坦共同创立的。这种观 点是基于爱因斯坦提出了（点是基于爱因斯坦提出了（ ） A广义相对论广义相对论 B狭义相对论狭义相对论 C光电效应光电效应 D量子论思想量子论思想 课堂总结课堂总结： 经典力学经典力学 相对论相对论 量子论量子论 奠基：伽利略奠基：伽利略 自由落体定律自由落体定律 建立：牛顿建立：牛顿 牛顿力学体系牛顿力学体系 爱因斯坦：爱因斯坦： 狭义和广义相对论狭义和广义相对论 普朗克提出普朗克提出 爱因斯坦发展爱因斯坦发展 近代近代 物理物理 学的学的 奠基奠基 人和人和 革命革命 者者 现现 代代 物物 理理 学学 两两 大大
18、 理理 论论 支支 柱柱 2010年江苏省普通高中学业水平测试（必修年江苏省普通高中学业水平测试（必修 科目）说明科目）说明 (1)了解了解物种起源物种起源 (2)了解达尔文进化论的主要观点及其影响了解达尔文进化论的主要观点及其影响 三、达尔文和进化论；三、达尔文和进化论； 1 1、标志：、标志： 2 2、观点：、观点： 3 3、意义：、意义： 4 4、发展：、发展： 1859年的年的物种起源物种起源； 生物是不断生物是不断进化的；进化的； 生物是不断生物是不断从低级向高级发展的；从低级向高级发展的； 生物进化的规则是生物进化的规则是物竞天择、适者生存。物竞天择、适者生存。 1 1）思想：）思
19、想： 挑战了封建神学，否定了神创说，促进挑战了封建神学，否定了神创说，促进 了人类认识的飞跃；了人类认识的飞跃； 为马克思主义唯物辩证法的创立提供了为马克思主义唯物辩证法的创立提供了 重要的自然史的基础。重要的自然史的基础。 2）科学：）科学：把发展变化思想引入生物界，把发展变化思想引入生物界， 开创了生物科学发展的新时代；开创了生物科学发展的新时代； 3 3）政治：）政治：对处于国家危亡时期的中国思想对处于国家危亡时期的中国思想 界也产生巨大震动。界也产生巨大震动。 严复严复 （1853185319211921） 天演论天演论封面封面 严复和严复和天演论天演论 “进化论进化论”与新文化运动与
20、新文化运动 陈独秀陈独秀 （1880188019421942） 新文化运动的前新文化运动的前 期期, ,主要是传播西主要是传播西 方的方的民主与科学民主与科学， 即宣传即宣传资产阶级自资产阶级自 由平等学说和达尔由平等学说和达尔 文的进化论。文的进化论。 巩固：生物进化论演说最直接的社巩固：生物进化论演说最直接的社 会意义在于：会意义在于： A A、鼓励了社会的竞争意识、鼓励了社会的竞争意识 B B、进一步挑战了教会的权威、进一步挑战了教会的权威 C C、促进了社会经济的发展、促进了社会经济的发展 D D、促进了人口的大幅度增长、促进了人口的大幅度增长 B B 巩固：达尔文进化论对近代中国社巩
21、固：达尔文进化论对近代中国社 会的深远影响是：会的深远影响是： A A、唤醒中国民众救亡图存、唤醒中国民众救亡图存 B B、让中国人于被压迫、让中国人于被压迫 C C、激发中国人民的革命热情、激发中国人民的革命热情 D D、为变法图强提供理论依据、为变法图强提供理论依据 A A 三、达尔文和进化论；三、达尔文和进化论； 1 1、标志：、标志： 2 2、观点：、观点： 3 3、意义：、意义： 4 4、发展：、发展： 1859年的年的物种起源物种起源； 生物是不断生物是不断进化的；进化的； 生物是不断生物是不断从低级向高级发展的；从低级向高级发展的； 生物进化的规则是生物进化的规则是物竞天择、适者生存。物竞天择、适者生存。 赫胥黎（赫胥黎（1825182518951895） 18631863年，年，人类在人类在 自然界中的位置自然界中的位置。 使使“人猿同祖论人猿同祖论” 进一步确立，促进进一步确立，促进 了进化论的传播。了进化论的传播。
