1、第第2 2讲近代以来科学技术的辉煌讲近代以来科学技术的辉煌-3-4-考点一考点二考点三考点四近代物理学的奠基人和革命者近代物理学的奠基人和革命者一、牛顿和经典力学(b)1.背景(1)17世纪英国资本主义经济的迅速发展。(2)文艺复兴使科学逐渐从神学的桎梏中解放出来,进入实验科学的时代。(3)以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。-5-考点一考点二考点三考点四2.内容(1)牛顿运动三定律:即在伽利略自由落体定律基础上得出了惯性定律、加速度定律,在笛卡尔等人对碰撞运动研究基础上总结出作用力和反作用力定律。(2)万有引力定律:即综合开普勒等人有关天体力学方面的研究成果,并运用自己创立的微积
2、分做计算工具而导出的定律。3.标志:1687年出版,总结了他的力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果。4.地位: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,是近代自然科学形成的标志。自然哲学的数学原理-6-考点一考点二考点三考点四5.意义(1)牛顿运动三定律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。(2)万有引力定律的确立使力学和天文学在理论上达到相当完备的程度,同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。(3)对自然界的力学现象做出了系统合理的说明,从而完成了人类对认识史上的第一次理论大综合。(4)使科学逐渐摆脱了神学的束缚向前发展,为启蒙运动和唯物主义哲
3、学奠定了科学基础。自然界-7-考点一考点二考点三考点四-8-考点一考点二考点三考点四二、爱因斯坦和相对论(b)1.创立(1)狭义相对论:创立标志:1905年爱因斯坦发表论动体的电动力学。内容: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。意义:打破了牛顿的绝对时空观,但不是全盘否定牛顿力学,而是对牛顿力学的继承和发展。(2)广义相对论:创立标志:1916年爱因斯坦发表广义相对论的基础。内容:物质存在的现实空间是弯曲的,空间的结构取决于物质的质量及其分布情况,空间的弯曲程度体现为引力场强度。空间、时间不是独立的实在,它们是物质存在的形式。意义:第一次阐述了和物质的分布相联系的重要思
4、想。四维时空-9-考点一考点二考点三考点四2.意义(1)爱因斯坦相对论的建立,是对近代物理学理论框架的重大突破。(2)相对论全新的时空观、运动观和物质观的形成,是人类思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了极其深远的影响。(3)相对论和量子理论一起构成了现代物理学的基本理论框架。-10-考点一考点二考点三考点四-11-考点一考点二考点三考点四三、量子理论(b)1.背景:19世纪的物理学领域,在牛顿力学的基础上,声学、光学、电磁学和热学有了进一步发展。2.提出及发展(1)1900年,德国物理学家提出了量子概念,并在关于正常光谱能量分布定律的理论中阐述了这一思想,标志着量子理论的
5、诞生。(2)1905年,德国科学家爱因斯坦把量子理论推广到中,成功地解释了光电效应。(3)1923年,法国物理学家德布罗意又提出物质波理论,将量子理论发展到一个新的高度。普朗克光学-12-考点一考点二考点三考点四3.意义(1)量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念,使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。(2)标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界。-13-考点一考点二考点三考点四-14-考点一考点二考点三考点四追寻生命的起源追寻生命的起源达尔文、赫胥黎及其进化论观点(b)1.产生背景(1)物质条件:资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。
6、(2)思想条件:近代欧洲思想解放运动(如文艺复兴、宗教改革和启蒙运动)摧毁了基督教的精神独裁,使人文主义和理性主义深入人心。(3)科学基础:近代科学的兴起;拉马克提出生物是从低级向高级发展进化的观点。(4)个人条件:达尔文的科学实践和研究精神。2.产生标志:1859年,达尔文发表。物种起源-15-考点一考点二考点三考点四3.主要内容(1)自然界中生物的物种是不断进化的,是不断从低级向高级发展的。自然界进化的规则是物竞天择,适者生存。(2)提出人类起源于古猿的学说。4.发展:1863年,发表人类在自然界中的位置,使人猿同祖论得到进一步确立,促进了进化论的传播。赫胥黎-16-考点一考点二考点三考点
7、四5.影响(1)在人类思想史上具有划时代的意义,是对封建神学上帝创造万物说的有力挑战。(2)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。(3)成为近代资产阶级批判封建主义,开展资产阶级革命或改革,对外殖民扩张的理论依据。(4)推动了被压迫民族的意识觉醒,成为推翻腐朽旧势力,改造社会,掀起救亡图存运动的思想武器。-17-考点一考点二考点三考点四人类文明的引擎人类文明的引擎一、人类社会进入蒸汽时代和电气时代(b)1.蒸汽时代:1769年瓦特改良纽可门蒸汽机,此后蒸汽机得以广泛应用,成为一切生产部门和交通运输部门的“万能的原动机”,工厂大量出现,历史跨入一个新的时代蒸汽时代。瓦特在改良蒸汽
8、机2.电气时代:第二次工业革命从19世纪下半叶开始,到20世纪初基本完成。由于电力的广泛应用,人类社会进入电气时代。-18-考点一考点二考点三考点四二、蒸汽机的发明与应用(b)1.原因:近代蒸汽动力技术的产生,主要源于社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。2.瓦特的改良型蒸汽机(1)1690年,法国工程师巴本发明的带有活塞的实验型汽缸,可以把热能转变为机械能。(2)1705年,等人合作制造出了第一台真正算得上是动力机的大气活塞式蒸汽机,被称为纽可门蒸汽机。(3)1769年,瓦特对纽可门蒸汽机进行了重大改进,使蒸汽机的热效率大大提高。(4)1782年,瓦特将蒸汽机提供的动力运动形式从直线往复运
9、动改为旋转运动。从此以后,蒸汽机得到广泛应用,成为一切生产部门和交通运输部门的“万能的原动机”。纽可门-19-考点一考点二考点三考点四3.蒸汽机问世的意义(1)解决了工业发展中的动力问题,推动了工厂的大量出现,人类历史开始跨入一个新的时代蒸汽时代。(2)促进了机械加工制造业诞生,近代工业生产体系最终确立。(3)有力地推动了交通运输工具的改进,第一辆蒸汽机车的发明昭示着“铁路时代”的到来,连接世界市场的纽带逐渐形成。(4)改变了人们的生产生活环境,社会化大生产逐渐形成,城市化进程加快。(5)加速了英国工业革命的进程,使英国到19世纪中期成为“世界工厂”。-20-考点一考点二考点三考点四三、电气技
10、术、内燃机的发明与应用(b)1.电气技术法拉第爱迪生-21-考点一考点二考点三考点四-22-考点一考点二考点三考点四2.内燃机的发明和应用 狄塞尔与柴油机汽油-23-考点一考点二考点三考点四四、科学技术应用于生产给人类文明带来的巨大变化(c)1.积极(1)经济:科技革命极大地推动了社会生产力的发展,使经济结构发生重大变化;推动生产关系、生产组织形式的转变;改变各国的经济格局。(2)政治:推动了政治文明的发展,使民主制度逐步建立并不断发展完善。(3)社会生活:社会结构发生了重大变化;人们的生活水平得到普遍提高,人们的生活方式、思想观念发生了巨大变化。(4)世界:密切了世界各地之间的联系;推动了经
11、济全球化的发展;改变国际政治格局。-24-考点一考点二考点三考点四2.消极(1)资本主义国家对殖民地、半殖民地的掠夺加剧了当地的贫困与落后。(2)经济发展导致人口增长过快,人类对资源的掠夺加剧,严重破坏了全球的生态平衡,造成资源枯竭、环境污染等问题。-25-考点一考点二考点三考点四向向“距离距离”挑战挑战一、电子计算机与网络技术的发明和发展(b)1.电子计算机(1)发明:1946年,研制出第一台电子计算机。(2)发展:电子计算机经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个发展阶段,第五代新型计算机正在研制之中。(3)作用:电子计算机不仅为自动化和控制论的建立奠定了基础,而且被广泛应用到多
12、个领域。有些已研制出的计算机系统,能部分地代替人类的智力活动,被称为“人工智能”。2.网络技术的产生:是电子计算机与技术相结合的技术,以人类无法预料的速度、深度和广度,改变着人类的文明进程。美国通信-26-考点一考点二考点三考点四-27-考点一考点二考点三考点四二、现代信息技术对人类社会的影响(c)1.积极(1)经济增长方式上:知识经济产生,对社会经济的作用日益增强,使传统产业不断得到更新改造。(2)工作和生活方式上:不仅突破了空间限制,而且提高了效率,增加了乐趣;人们的生活方式更加丰富多彩,社交方式也发生变化。(3)教育和学习方式上:互联网不仅使传统的学校教育更加完善,而且使远程教育成为可能
13、,从而引发了一场教育与学习革命。(4)思维方式上:各种思想文化的交流更加快捷方便,对传统文化造成巨大冲击,人们的思维方式和思想观念发生深刻变化。(5)文明进程上:现代信息技术将把人类带入信息文明时代,互联网正以人们无法预料的速度、深度和广度,改变着人类文明进程。-28-考点一考点二考点三考点四2.消极(1)信息泛滥,垃圾信息、网络安全和网络犯罪等,都对社会经济发展产生越来越大的影响。(2)各国之间围绕互联网的竞争日益加剧,造成世界更加动荡不安。(3)造成部分人沉迷虚拟世界,影响正常的生活和学习,特别是不健康信息腐蚀未成年人的心灵。-29-考点一考点二考点三考点四三、计算机网络的发展带来的变化和
14、存在的问题(c)1.变化(1)缩小了全球的空间距离,使全人类进行相互间的信息交流与共享,信息传递与汇集成为可能。(2)使信息高效率地传输,这种高效率的信息传输网络,被称为“信息高速公路”。(3)以人类无法预料的速度、深度和广度,改变着人类的文明进程。2.存在问题:网络犯罪、网络安全、未成年人沉溺于网络等。-30-考点一考点二考点三考点四四、汽车、飞机、电报、电话、无线电通信的发明及其对人类生活的影响(c)莱特兄弟-31-考点一考点二考点三考点四贝尔-32-“蒸汽革命”和“电气革命”的不同点-33-1234561.(201811浙江选考,20)英国艺术家1795年的画作牛顿,表现了一颗伟大的头脑
15、正在规划世界。牛顿力学所反映的宇宙规律是()A.自由落体定律B.物体高速运动的客观规律C.宏观物体低速运动的客观规律D.热辐射过程中的能量分布规律C解析:本题考查牛顿和经典力学。结合所学可知牛顿力学所反映的宇宙规律是宏观物体低速运动的客观规律,故C项正确。自由落体定律是伽利略提出的,故A项错误;牛顿力学反映宏观物体低速运动的客观规律,而不是高速运动的规律,故B项错误;热辐射过程中的能量分布规律是牛顿力学无法解决的问题,故D项错误。-34-1234562.(201711浙江选考,22)爱因斯坦曾说,“不让任何人猜测这一点,牛顿的伟大成就真的会被其他的什么理论所代替。他伟大而明晰的思想将永远作为我
16、们整个现代概念构架的基础而保留下来”。这句话旨在强调()A.牛顿力学被狭义相对论所取代的意义B.牛顿力学是近代物理学最先成熟的体系C.牛顿学说对科学发展具有独特的意义D.相对论构成了现代物理学的基本框架C解析解析:本题考查牛顿和经典力学。材料“不让任何人猜测”反映了爱因斯坦强调牛顿的经典力学所具有的独特意义,故C项正确;材料强调牛顿力学不会被代替,狭义相对论是对经典力学的继承和发展,故A项错误;材料强调的是经典力学的作用,故B项不符合题意,故错误;材料中未提到相对论,故D项错误。-35-1234563.(20164浙江选考,29)爱因斯坦和普朗克是20世纪世界著名的科学家,分别创立了相对论和量
17、子理论。它们的共同之处有()揭示了时间空间的可变性深刻改变了自然科学的观念突破了近代物理学的传统构成现代物理学的理论框架A.B.C.D.D解析解析:根据所学知识可知,揭示了时间、空间可变性的是相对论,故不属于二者的共同之处。故D项正确。-36-1234564.有学者在评价一项科学成就时指出:它使人对自己的认识以及对世界的认识发生了一次类似牛顿力学定律出现时所带来的划时代变化。这项成就应该是()A.伽利略的“自由落体定律”B.达尔文的“生物进化论”C.普朗克的“量子假说”D.赫胥黎的“人猿同祖说”B解析:本题考查达尔文进化论。牛顿力学定律证明了自然界的规律,从物理学上否定上帝地位,“使人对自己的
18、认识以及对世界的认识”发生划时代变化,伽利略的“自由落体定律”推动牛顿力学定律的形成,但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化,故A项错误;达尔文的“生物进化论”从生物学上否定上帝造人说,在对上帝的认识上产生划时代变化,故B项正确;普朗克的“量子假说”是物理学对微观世界认识的深入,但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化,故C项错误;赫胥黎的“人猿同祖说”是对达尔文进化论的发展,不具有划时代影响,故D项错误。-37-1234565.互联网上信息传递的快捷性和交互性,使身处世界任何地方的研究者都可以成为研究伙伴,在网上进行实时讨论、协同研究,甚至使用网上的主机和软件资源,来完成自己的研究工作。这反映
19、出互联网()A.改变了人们的时空观念B.导致信息不再有保密性C.方便了人们的交流合作D.改变了人们的生活习惯C解析:材料反映的是互联网使得世界任何地方的研究者都可以成为研究伙伴,说明互联网方便了人们的交流合作,材料强调的是人们之间的交流合作,与时空观念、信息保密性、人们的生活习惯无关,C项符合题意。-38-1234566.现代科技的发展影响人类社会。阅读材料,回答问题。材料一当科学技术发展到19世纪后半期以后,它不仅给人类提供了越来越多的生产性手段,同时也为人类制造出了一套高杀伤力的现代化军事,这为交战各方的扩军备战提供了极为方便的手段。在德国,飞速发展的工业技术被飞速地应用于武器生产,非理性
20、地支持了征服的野心战争爆发之后,科学技术更像一股魔幻般的力量把各方都投入到军力竞赛上来,各种军事发明层出不穷。摘编自科学主义与第一次世界大战的爆发材料二中外许多历史名人都针对现代科技提出了自己的看法和主张。-39-123456(1)根据材料一并结合所学知识,概括科学技术发展与第一次世界大战的关系。(2)选择材料二中的一种主张,简要加以评述。-40-123456参考答案(1)关系:科技的进步为世界大战的爆发和扩大提供了必要的物质技术基础;科技大量应用于战争,使战争变得更加残酷,造成更多的人员伤亡;第一次世界大战也成为了新的科学技术产生的催化剂。(2)评述:甘地的主张实质上是恢复印度传统经济方式以
21、振兴印度;这一主张既反映了其对民族经济独立的追求,也反映了他对科技和工业革命的排斥,不利于印度民族工业的发展。爱因斯坦提出相对论,第二次世界大战中又上书美国总统罗斯福,建议抢在德国之前研制原子弹;战后领导组织“原子科学家非常委员会”,致力于防止核战争,维护世界和平;该主张体现了他对科学革命的深刻认识以及人文主义与和平精神。邓小平关于科学技术的论断,反映了20世纪七八十年代科技和社会发展的鲜明特点,是对科学技术在当代生产力和社会经济发展中重大变革作用的理论概括;成为了中国实施“科教兴国”战略的理论基础,也丰富了邓小平理论。(任选一种主张,加以评述即可)-41-123456解析 第(1)问根据材料“当科学技术发展到19世纪后半期以后,它不仅给人类提供了越来越多的生产性手段,同时也为人类制造出了一套高杀伤力的现代化军事,这为交战各方的扩军备战提供了极为方便的手段”“战争爆发之后,科学技术更像一股魔幻般的力量把各方都投入到军力竞赛上来,各种军事发明层出不穷”,可以从战争爆发、战争程度和影响等方面来概括两者的关系。第(2)问要求选择一种主张加以评述,评述时首先应明确描述历史人物的主张,然后对其主张进行评价,应准确、完整,逻辑严谨,语句通顺。
