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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
2、发生和科技的进步,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
3、际上是统治阶级维护其特权 的工具,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,1 8世纪工场手工业的发展。,(2)瓦特改进蒸汽机:18世纪60年代
4、,瓦特制成装有冷凝器的 单动式蒸汽机,提高了蒸汽机的功率。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
5、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
6、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
7、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。,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
8、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,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
9、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,
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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。,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、
15、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。,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
16、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
