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1、,第34讲近代以来世界科学发展历程,一、经典力学,1.奠基:伽利略发现自由落体定律,为经典力学体系的建立奠定了基础。,2.建立:1687年,牛顿发表自然哲学的数学原理。,3.内容:提出了物体运动三大定律和万有引力定律。,4.特征:以实验为基础、以数学为表达形式。,5.意义:这是人类认识自然的历史上对自然规律第一次理论性的概括和总结,对解释和预见物理现象具有决定性意义。,【易错扫描】为经典力学体系奠定基础的是伽利略而不是牛顿。,二、进化论,1.背景:(1)欧洲封建社会受基督教会影响,生物学研究进展缓慢。(2)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击基督教神学。,(3)资产阶级革命、工业革命的发生和科技的
2、进步,使人们视野开阔,思想解放。(4)19世纪前期,细胞学说的确立,为进化论的创立奠定了基础。早期生物进化思想开始形成。,2.创立:1859年,达尔文发表物种起源。,3.原理:物竞天择,适者生存,自然选择。,4.意义:从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人在生物界中地位的看法,有力地挑战了封建神学创世说,打破了造物主造人的神话。,【易错扫描】科学与宗教在人类起源问题上有明显的分,歧:从世界观方面说,宗教是建立在唯心主义世界观基础之上的,而科学是从唯物主义立场出发的。从方法论方面说,宗教学说没有经过实践检验,科学是建立在实验和观察研究基础之上的。从政治方面说,宗教实际上是统治阶级维护其特权的工
3、具,科学则是追求平等。,【知能拓展】达尔文被称为“生物学领域的牛顿”的原因:(1)达尔文进化论的提出,是人类思想史上划时代的大事,它有力地挑战了封建神学创世说。(2)达尔文进化论极大地促进了欧洲的思想解放,使人们的世界观发生了根本性的变化。(3)正如17世纪牛顿把“造物主”从无生命现象的研究,领域驱逐出去一样,19世纪达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。,三、蒸汽机的发明和电气技术的应用,1.“蒸汽时代”的到来,(1)背景:英国资产阶级革命的胜利为经济发展扫清了障碍,18世纪工场手工业的发展。,(2)瓦特改进蒸汽机:18世纪60年代,瓦特制成装有冷凝器的单动式蒸汽机,提高了蒸
4、汽机的功率。80年代又制成联动式蒸汽机,还增加了可自动调节蒸汽机速率的装置,可以适应不,同工厂的需要。,(3)影响:19世纪三四十年代,蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用,人类进入蒸汽时代。蒸汽机促使工场手工业作坊转变为机器大工业工厂,社会化大生产逐渐形成。在工业化进程中,形成了许多工业城市,英、法、美等国家成为工业国家。蒸汽动力在交通运输工具上的应用,密切了世界各地的联系,世界日益成为一个整体。,2.电气革命的出现,(1)条件:1831年,英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,为发电机的研制奠定了理论基础。,(2)影响:A.随着发电机和电动机的发明和使用,电力开始成为一种新能源。B.长距离输变电技术
5、日趋成熟,工业获得了更强大、更方便的动力,而且使机器的使用更加普遍,更多的工业部门涌现出来,引发第二次工业革命。C.生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势,资产阶级开始确立对世界的统治。生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。D.电气技术的广泛应用使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。,【易错扫描】(1)瓦特发明的是改良蒸汽机,而不是发明了蒸汽机。蒸汽机的改良是由瓦特在早期蒸汽机的基础上完,成的,不是依靠某种先进科学理论,而是依靠经验改良而成,因此,蒸汽机不是科学理论与生产技术密切结合的结果。,(2)蒸汽机的发明推动了第一次工业革命的开展,人类社会进入蒸汽时代;发电机和其他电力技术发明
6、的出现,促进了第二次工业革命的到来,人类社会进入电气时代。,【知识示图】,四、相对论和量子论,1.相对论,(1)背景:19世纪经典力学面临挑战。,(2)诞生:20世纪初,爱因斯坦提出相对论。,(3)内容:A.狭义相对论:物体运动时,质量会随着物体运动速度的增大而增加;空间和时间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。B.广义相对论:空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况,也取决于物质本身的分布状态。,(4)意义:是物理学领域的一次重大革命,否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性;发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。,
7、2.量子论,(1)诞生:1900年,普朗克提出量子假说。,(2)发展:爱因斯坦用量子论成功地解释了光电效应。玻尔 提出有关原子的量子理论。20世纪30年代,量子力学建立起来。,(3)意义:揭示了微观世界的特殊运动规律,指出了经典物理的适用范围。量子理论和相对论一起构成了现代物理学的理论基础,改变了人们认识世界的角度和方式。,【易错扫描】相对论只否定了牛顿的绝对时空观,并没有否定整个牛顿力学。相对论发展了牛顿力学,否定了传统的绝对时空观。,【辨析提高】牛顿力学体系与相对论,五、信息技术的发展,1.互联网的诞生与发展,(1)1946年,美国研制出世界上第一台电子计算机。,(2)20世纪 60年代末
8、,美国出于“冷战”需要,加紧对信息技 术的研究与开发。1969年,美国国防部建立了包括四个站点的网络,促进了互联网的诞生。,(3)20世纪90年代以后,互联网发展成为全球信息网。,2.影响:互联网在社会各个领域发挥了巨大的作用,信息化社会开始出现。信息经济在世界各地全面发展,加快了经济全,球化的步伐。提高了人们的工作效率,增加了乐趣。改变了人们的社会交往方式。网络也给人们带来了一定的负面 影响。,3.以互联网为代表的信息技术迅速发展,极大地改变了人们的生活,人类社会进入信息时代。,【易错扫描】网络经济不等同于知识经济。知识经济是与农业经济、工业经济相呼应的一个概念,是一种新型富有生命力的经济形
9、态。创新是知识经济发展的动力,虽然它与信息科技密切相关,但不能等同。网络经济也称信息经济,是以现代计算机技术为基础的新经济形态。严格地说,信息经,济包含在知识经济之中。,【对比分析】“蒸汽时代”“电气时代”“信息时代”的区别,1.英国著名历史学家里查德奥维瑞列举了人类历史上50个最重要的日期,1859年达尔文发表物种起源位列其中,里查德奥维瑞如此列举是因为(),A.达尔文的论著标志着近代自然科学的诞生,B.达尔文的著作深化了人类对生命本质的认识,开创了分子生物学,C.达尔文的理论进一步证明了“上帝造人说”的合理性,D.达尔文改变了人对自身与环境的看法,动摇了对上帝的信仰,解析物种起源标志着生物
10、进化论的创立,有力地挑战了封建神学创世说,动摇了人们对上帝的信仰。,答案D,解析爱因斯坦提出相对论,所以说他是“原子和宇宙谜的开启者”;爱因斯坦爱好和平,反对战争,故说他是“人道主义者”。,答案B,2.20世纪最后一期时代周刊评选出了一位“世纪人物”, 时代周刊称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙谜的开启者”。这位“世纪人物”应该是( ),A.牛顿B.爱因斯坦,C.达尔文 D.爱迪生,3.美国时代杂志曾把某一年的年度人物称号送给了所有潜伏在网络的“你们(you)”,准确地说,应该指我们。根据最新统计,中国的上网人数每年多达数亿人次,位居世界前列。出现这一现象的原因不包括(),A.中国
11、已经实行改革开放B.网络信息丰富而且可靠,C.网络技术的发展 D.电脑的普及,解析本题考查获取和解读材料信息的能力。出现材料中的现象主要是因为网络自身具有便捷、技术发达等特点,还与中国坚持改革开放、经济发展等因素分不开。B项“网络信息可靠”的说法太绝对了。,答案B,一、经典力学、相对论与量子论之间的关系如何?,经典力学改变了人们自古以来的认识论和方法论。相对论打破了牛顿的绝对时空观,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时的客观规律,而相对论则反映的是物体高速运动时的客观规律,是对牛顿力学的继承和发展;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。量子
12、论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。量子论与相对论一起,构成了现代物理学的基础。,材料一我们要把这个猜想提升为公设,并且 还要引进另一条在表面上看来和它不相容的公设:光在空虚空间里总是以一确定的速度小v传播着,这速度与发射体的运动状态无关。由这两条公设,根据静体的麦克斯韦理论,就可以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。,爱因斯坦论动体的电动力学,材料二能量子钻进物体的表面层把它的全部能量给,予了单个电子一个在物体内部具有动能的电子当它到达物体表面时已经失去了它的一部分能量。此外还必须假设,每个电子在离开物体时还必须为它脱离物体做一定量的功P(这是物体的特性值按:即逸出功)。那些表面上朝
13、着垂直方向被激发的电子,将以最大法线速度离开物体。,爱因斯坦文集,材料一体现的是爱因斯坦的狭义相对论,材料 二表明爱因斯坦发展了普朗克的量子理论,二者共同印证了相对论和量子论共同构成了现代物理学的两大支柱,前者揭示了宏观物体在高速运动状态下的规律,而后者则揭示了微,观世界的物质运动规律。,【知能拓展】物理学发展与三次技术革命的关系:在三次技术革命中起关键性作用的都是物理学的创新成果。第一次,主要标志是蒸汽机的广泛应用,这是牛顿力学和热力学发展的结果。第二次,主要标志是电力的广泛应用,这是电磁感应现象成果的体现。第三次,产生了一系列高新技术,核能、电子计算机等,为20世纪物理学发展奠定了基础。,
14、二、蒸汽革命和电气革命有何异同?,材料一蒸汽机的历史意义,无论怎样夸 大也不为过。它提供了治理和利用热能,为机械供给推动力的手段。因而,它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。这时,一个巨大的新能源已为人类所获得,而且不久,人类还能开发储藏在地球中的其他矿物燃料,即石油和燃气。,斯塔夫里阿诺斯全球通史,材料二在工业革命的第一阶段,纺织、采矿、冶金运输业中的种种创造发明,多半是由有才能的技工完成而非科学家做出,科学对工业尚无多少直接影响。1870年以后,工业革命,进入第二阶段,科学家进入工业研究的实验室,几乎所有的工业部门都受到科学的影响。科学的作用凸现并逐渐成为大工业生产的组成部分。,
15、马克垚主编世界文明史,材料一反映了蒸汽动力的使用推动了机械化 生产的全面展开,而且为石油、燃气等新能源的开发提供了可能。材料二反映了第一次工业革命中科学与工业生产尚未密切结合,而第二次工业革命中科学的作用却日益凸显,两则材料共同印证了两次工业革命在产生方式和生产力影响方面的不同。,【知能拓展】蒸汽机与电气技术应用对人类社会发展的共同作用:(1)使社会生产力大幅度提高。(2)改变着社会结构和世界形势,使资产阶级实力日益壮大,确立了其对世界的统治。(3)推动了城市化进程。(4)改变着人们的生活方式、生产方式及思维方式,使人类生活更加丰富多彩,从而推动人类社会不断进步。,【温馨提示】蒸汽机的发明和电
16、气技术的应用对人类社会发展的负面影响:蒸汽机的发明和电气技术的应用在促进经济迅速发展的同时,污染了环境,破坏了生态平衡。,一、选择题(每小题5分,共60分),1.(基础再现)费尔德在物理学的进化中说:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”这表明伽利略(),A.是近代科学史上划时代人物,B.其理论标志着经典力学体系建立,C.其发现是近代物理学的支柱,D.其理论创立了现代物理学的基础,解析材料表明伽利略在近代科学发展史上的作用,而B、,C、D三项与史实不符。,答案A,2.(基础再现)“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的时候,总是应当先用分析的方法,然后采用综合的方法用这样的分析方法,我们就可以从复合物论证到它们的成分,从运动到产生运动的力。”持该观点的科学家是(),A.爱因斯坦B.牛顿,C.普朗克 D.伽利略,解析材料中作者提到了运动与力,也指出了自然科学与数学的关系,由此判断该科学家为牛顿。,答案B,3.(基础再现)大型历史纪录片大国崛起的解说词中有这样几句话:“三百年前,人类的思想
