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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近代自然科学的产生近代自然科学的产生分门别类分门别类整体考察自然界整体考察自然界科学实验科学实验直观感受，哲学思辨直观感受，哲学思辨两相分离两相分离密切结合密切结合1 1、标志：、标志：2 2、推动因素：、推动因素：3 3、古代科学技术和近代科学技术的区别、古代科学技术和近代科学技术的区别15431543年哥白尼发表天体运行论年哥白尼发表天体运行论资本主义生产方式产生，新航路开辟资本主义生产方式产生，新航路开辟文艺复兴、宗教改革、文艺复兴、宗教改革、2科学线索科学线索（意）伽利略：自由落体定律（意）伽利略：自由落体定律标志着物理学的真正开
2、端。标志着物理学的真正开端。（英）牛顿：经典力学体系（英）牛顿：经典力学体系标志着近代物理学的形成。标志着近代物理学的形成。（德）普朗克的量子论、爱因斯坦的相对论（德）普朗克的量子论、爱因斯坦的相对论是物理学是物理学重大革命。重大革命。以物理学革命为先导，带动了以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地理学化学、生物学、天文学、地理学等学科的理等学科的理 论革命性的突破。论革命性的突破。（英）达尔文：生物进化论（英）达尔文：生物进化论在科学界和思想界产生了巨大深远震动。在科学界和思想界产生了巨大深远震动。技术线索技术线索主要讲了近代以来的三次科技革命。主要讲了近代以来的三次科技革命。1
3、 1、蒸汽时代（工业革命）：、蒸汽时代（工业革命）：1818世纪中期世纪中期1919世纪中期世纪中期 2 2、电气时代（第二次工业革命）：、电气时代（第二次工业革命）：1919世纪世纪6060、7070年代年代1919世纪末世纪末2020世纪初世纪初 3 3、信息时代（第三次科技革命）：、信息时代（第三次科技革命）：2020世纪世纪4040、5050年代年代至今至今科学勃兴科学勃兴 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科技技历历程程近代物理学的奠基人
4、和革命者近代物理学的奠基人和革命者课标要求课标要求了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科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。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。知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。伽利略：伽利略：贡献：贡献：运用运用观察、实验和推理的研究方法，观察、实验和推理的研究方法，创立自由落体定律创立自由落体定律，推翻了亚里士推翻了亚里士多德的学说多德的学说一、近代物理学的奠基人一、近代物理学的奠基人是是谁谁？为为什么？（他有哪些什么？（他有哪些贡贡献？）献？）6二二、经典力学的建立者、经典力学的建立者是是谁？理论内容
5、？谁？理论内容？代表著作？代表著作？地位？地位？（1 1）内容）内容运动三定律运动三定律：惯性定律、惯性定律、加速度定律加速度定律 作用力和反作用力定律，作用力和反作用力定律，万有引力定律万有引力定律（2）代表著作：代表著作：16871687年，年，自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理议一议：议一议：一、牛顿获得巨大成就的原因一、牛顿获得巨大成就的原因苹果是怎样落地的呢？苹果是怎样落地的呢？牛顿：牛顿：“假如我有假如我有一点微小成就的话，一点微小成就的话，没有其它秘诀，没有其它秘诀，唯唯有勤奋而已。有勤奋而已。”于是，牛顿去于是，牛顿去于是，牛顿去于是，牛顿去探探探探索索索索研究，进行了研究，
6、进行了研究，进行了研究，进行了无数次的无数次的无数次的无数次的实验实验实验实验，终于发现了终于发现了终于发现了终于发现了万有万有万有万有引力定律引力定律引力定律引力定律1.1.个人因素：个人因素：个人因素：个人因素：牛顿的勤奋、探索和创新精神牛顿的勤奋、探索和创新精神牛顿的勤奋、探索和创新精神牛顿的勤奋、探索和创新精神我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。牛顿牛顿2.2.前人的基础：前人的基础：前人的基础：前人的基础：伽利略伽利略伽利略伽利略、笛卡尔笛卡尔笛卡尔笛卡尔、开普勒开普勒开普勒开普勒3.3.社会环境社会环境社会环境社会
7、环境（1717世纪的经济、思想、政治）世纪的经济、思想、政治）世纪的经济、思想、政治）世纪的经济、思想、政治）经济条件经济条件经济条件经济条件资本主义进一步发展，资本主义进一步发展，资本主义进一步发展，资本主义进一步发展，政治条件政治条件政治条件政治条件英国资产阶级革命的进行，资本主义制度的建立英国资产阶级革命的进行，资本主义制度的建立英国资产阶级革命的进行，资本主义制度的建立英国资产阶级革命的进行，资本主义制度的建立 思想条件思想条件思想条件思想条件文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的进行文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的进行文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的进行
8、文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等思想解放运动的进行 阶级条件阶级条件阶级条件阶级条件新兴资产阶级在政治上经济上对自然科学的迫切需要新兴资产阶级在政治上经济上对自然科学的迫切需要新兴资产阶级在政治上经济上对自然科学的迫切需要新兴资产阶级在政治上经济上对自然科学的迫切需要1.1.理论：理论：完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，使科学摆脱了神学束缚向前发展，使科学摆脱了神学束缚向前发展，标志近代科学的形成。标志近代科学的形成。4.为为启蒙运动和唯物主义哲学启蒙运动和唯物主义哲学奠定科学基础。奠定科学基础。在瓦特研制蒸汽机之前的一个世纪里，正是欧洲
9、在瓦特研制蒸汽机之前的一个世纪里，正是欧洲历史上一个科学鼎盛的时期。从历史上一个科学鼎盛的时期。从1717世纪中期开始，近世纪中期开始，近代科学在一批巨人的推动下产生。在这批科学巨人当代科学在一批巨人的推动下产生。在这批科学巨人当中排在最中心位置的是一位妇孺皆知的人，他就是牛中排在最中心位置的是一位妇孺皆知的人，他就是牛顿。许多历史学家认为，如果从近代科学的角度看，顿。许多历史学家认为，如果从近代科学的角度看，正是牛顿开启了工业革命的大门。正是牛顿开启了工业革命的大门。大国崛起大国崛起工业先声工业先声3.为为英国工业革命英国工业革命提供科学理论。提供科学理论。经典力学体系的历史地位经典力学体系
10、的历史地位三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。大国崛起大国崛起解说词解说词2.2.实践：实践：算出地球的平均密度和扁平率，解释了潮汐，预测算出地球的平均密度和扁平率，解释了潮汐，预测海王星的存在海王星的存在（伏尔泰认为）牛顿以他对天地万物的寥寥数条规律的精美绝伦的概括，彰显了人的
11、理性的伟大，暴露了宗教非理性主义的荒谬。世界文明史牛顿说：天体之所以会运动，牛顿说：天体之所以会运动，是因为上帝创造了万物以后，是因为上帝创造了万物以后，也设定了各种自然规律，也设定了各种自然规律，比比如运动定律等等。上帝先把它如运动定律等等。上帝先把它们一推，然后天体就按们一推，然后天体就按“动者动者恒动恒动”的定律一直运动下去，的定律一直运动下去，事物都就按照自然规律和概率事物都就按照自然规律和概率顺其自然的发生。上帝不再作顺其自然的发生。上帝不再作任何事情。任何事情。墓志铭：墓志铭：Nature and Nature Nature and Nature law lay hid in ni
12、ght;God law lay hid in night;God said,Let Newton be,and said,Let Newton be,and all was lightall was light。自然与自然的定律，都隐藏在自然与自然的定律，都隐藏在黑暗之中；上帝说黑暗之中；上帝说 让牛顿来吧！让牛顿来吧！于是，一切变为光明。于是，一切变为光明。英国西敏寺的牛顿墓英国西敏寺的牛顿墓质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗质疑与思考：经典力学体系是最完美的物理学理论吗？1919世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理学家表示：有的物
13、理学家表示：“1919世纪已经将物理大厦全部世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。建成，今后物理学家只是修饰和完美这座大厦。”经典物理学是以日常生活中常见的经典物理学是以日常生活中常见的低速运动低速运动的物体的物体为研究对象的，为研究对象的，微观物体微观物体运动或进入运动或进入光速运动光速运动时，时，经典物理学的某些结论就变得不准确经典物理学的某些结论就变得不准确1919世纪末世纪末2020世纪初，电子和放射性的发现，打开了世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。大量的实验表明，微观
14、粒子的运动不能用通常部。大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。的宏观物体的运动规律进行描述。三、三、量子论的建立量子论的建立-普郎克普郎克标志人类对客观规律的认识深入到标志人类对客观规律的认识深入到微观世界微观世界；间接影响间接影响第三次科技革命第三次科技革命。背景：背景：微观粒子运动无法用经典力学解释。微观粒子运动无法用经典力学解释。意义：意义：量子力学是为描述远离我们的日常生活经验的抽象量子力学是为描述远离我们的日常生活经验的抽象原子世界而创立的，但它对日常生活的影响无比巨原子世界而创立的，但它对日常生活的影响无比巨大。没有量子力学就没有全球经济可言，因为作
15、为大。没有量子力学就没有全球经济可言，因为作为量子力学的产物的电子学革命将我们带入了计算机量子力学的产物的电子学革命将我们带入了计算机时代。同时，光子学的革命也将我们带入信息时代。时代。同时，光子学的革命也将我们带入信息时代。量子物理的杰作改变了我们的世界。量子物理的杰作改变了我们的世界。诞生与发展：诞生与发展：四、四、相对论的建立相对论的建立-爱因斯坦爱因斯坦狭义相对论狭义相对论打破经典力学的绝对时空观；打破经典力学的绝对时空观；为原子能的利用奠定了理论基础。为原子能的利用奠定了理论基础。理论建立标志：理论建立标志：原理：原理：意义：意义：19051905年年论动体的电动力学论动体的电动力学
16、时间和空间都与物质的运动有关，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。随着物质运动速度的变化而变化。（E=mcE=mc2 2）探究：狭义探究：狭义相对论与牛顿力学的关系：相对论与牛顿力学的关系：否定？否定？继承和发展？继承和发展？牛顿力学牛顿力学：宏观物体低速运动的客观规律宏观物体低速运动的客观规律，狭义相对论：物体高速运动的客观规律，狭义相对论：物体高速运动的客观规律，牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态）牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。，包括在相对论体系中。相对论否定牛顿力学的绝对时空观，相对论否定牛顿力学的绝对时空观，但并非
17、全盘否定牛顿力学但并非全盘否定牛顿力学相对论的建立相对论的建立-爱因斯坦爱因斯坦广义相对论广义相对论第一次阐述了第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系四维时空和物质的分布相联系的重要思想的重要思想理论建立时间：理论建立时间：原理：原理：意义：意义：19161916年年，发表，发表广义相对论基础广义相对论基础物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，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弯曲的程度体现为引力场强度空间、时间空间、时间不是独立的实在，它们是物质存在的不是独立的实在，
18、它们是物质存在的形式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为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：青年说：“我打个比方，比如你屁股我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？得哪一个更长？”男青年说：男青年说：“当然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。”爱爱因斯坦说：因斯坦说：“这就是我的相对论内容。这就是我的相对论内容。”时间和空间的相对性时间和空间
19、的相对性思考：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。伽利略伽利略（156415641642164
20、2）牛顿牛顿（1642164217271727）普朗克普朗克（1858185819471947）爱因斯坦爱因斯坦（1879187919551955）物理学革命物理学革命经典力学体系经典力学体系 近代自然科学的形成近代自然科学的形成相对论相对论量子论量子论自由落体定律自由落体定律 近代科学之父近代科学之父 （实验科学实验科学）近近代代物物理理学学的的奠奠基基人人和和革革命命者者经典力学奠基者经典力学奠基者（1717世纪初）世纪初）经典力学建立者经典力学建立者（1717世纪晚期）世纪晚期）从经典力学发展到从经典力学发展到量子论、量子论、相对论相对论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略（意）
21、伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）普朗克（德）普朗克（德）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德）近代物理学的发展过程近代物理学的发展过程1.(20151.(2015福建福建2222）1616、17世纪欧洲学者质疑、改变和放世纪欧洲学者质疑、改变和放弃了欧洲所继承知识中最神圣化的知识。科学革命的弃了欧洲所继承知识中最神圣化的知识。科学革命的思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的性质及其力量。思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的性质及其力量。在这里，对宇宙的性质及其力量作出在这里，对宇宙的性质及其力量作出“革命革命”性描述性描述的理论是的理论是A.A.进化论进化论 B.B.万有引力定律万有引力定律 C.C.量子论量
22、子论 D.相对论相对论2.2.（20152015江苏江苏1515）“科学革命引发了观念形态的革命：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自然恐惧的阴影下走出来，重新审视自身的价值和能力。力。”此处此处“科学革命科学革命”的代表人物是的代表人物是A A牛顿牛顿 B B达尔文达尔文 C C爱因斯坦爱因斯坦 D D普朗克普朗克3.3.（20152015，重庆，重庆1010）1727
23、1727年春，伏尔泰参加了牛顿的年春，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，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成为家喻户晓的科学佳话。这则材料可以用来说明A A科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展B B跨国文化交流促进了科学思想的传播跨国文化交流促进了科学思想的传播C C1818世纪早期英国启蒙运动已接近尾声世纪早期英国启蒙运动已接近尾声D D1818世纪早期法国思想自由度逊于英国世纪早期法
24、国思想自由度逊于英国4.4.（20152015四川卷四川卷1111）19331933年希特勒上台后，犹太科学年希特勒上台后，犹太科学家爱因斯坦选择移居美国，放弃愿意为他提供避难所家爱因斯坦选择移居美国，放弃愿意为他提供避难所的欧洲国家。悉知该消息时，法国物理学家保罗的欧洲国家。悉知该消息时，法国物理学家保罗朗朗之万评价道：之万评价道：“这是一个重大事件，其重要程度就如这是一个重大事件，其重要程度就如同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆一样。同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆一样。”在此，朗之万在此，朗之万A.A.谴责纳粹德国迫害犹太科学家谴责纳粹德国迫害犹太科学家B.B.担心欧洲大陆的战争威胁日益临近担心欧洲大
25、陆的战争威胁日益临近C.C.意识到世界科学中心即将转移意识到世界科学中心即将转移D.D.觉察到科学家全球流动为大势所趋觉察到科学家全球流动为大势所趋7.7.（20152015浙江浙江3939）材料一材料一 在在“光荣革命光荣革命”到来之前，一个伟大的人发现了到来之前，一个伟大的人发现了解释自然现象的钥匙。解释自然现象的钥匙。人们觉得，理性也能打开人类事务人们觉得，理性也能打开人类事务之门。随后，洛克发表之门。随后，洛克发表政府论政府论，他指出：，他指出：当统治者滥当统治者滥用权力，破坏而不是保护人民财产的时候，人民可以反抗甚至用权力，破坏而不是保护人民财产的时候，人民可以反抗甚至推翻它。推翻它。据斯塔夫里阿诺斯据斯塔夫里阿诺斯全球通史全球通史等编写等编写（1 1）联系所学知识，写出材料一中）联系所学知识，写出材料一中“伟大的人伟大的人”的名字及其的名字及其所发现所发现“钥匙钥匙”的重要意义。的重要意义。人物：牛顿。人物：牛顿。意义：经典力学体系完成了人类对自然界认识史意义：经典力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合，促进了理性思想与启蒙运上第一次理论大综合，促进了理性思想与启蒙运动的发展。动的发展。