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1、19世纪，以牛顿力学为代表的经典物理学已日趋完善，达到了高峰。但是新的研究发现对它提出了挑战，导致了经典物理学的危机。正是在这种情况下，相对论和量子理论出现，掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性的影响。人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。什么是“近代科学”？它形成的标志是什么？近代科学是在收集材料的基础上，从现象到本质，从经验定律上升为系统的科学理论。它的特点是：实验性和数学表达方式。 近代科学的开创者伽利略他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”。牛顿力学体系的建立科学时代的开始一、经典物理学的危机1.经典物理学
2、的完善和权威2.经典物理学的危机（19c末）无法解释高速运动的物体运动和微观世界中的粒子运动规律建立在经典物理学基础上的观念时间、空间和质量与物体的运动速度无关；原子是物质的最小单位，坚实而不可分；受热体以连续波辐射热量二、爱因斯坦与相对论(现代物理学的开创者和奠基人)1.狭义相对论的提出（1905）：两个基本原理相对性原理：物质运动时，质量会随运动速度增大而增加，时间和空间也随物质运动速度变化而变化 光速不变原理：光的传播速度任何条件下不变 2.广义相对论（1916）：认为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。3.相对论的影响：是物理学领域最伟大的革命，极大地
3、扩展了物理学应用的领域；是既适用于宏观低速又适用于高速运动的理论打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证地看待世界的途径。三、量子理论中的微观世界1.提出者：德国理论物理学家普朗克（物理学家，量子论的奠基人）疑点：为总结热辐射的规律，科学家们推导出了两个公式，但其计算结果与实验结果不相符合。观点：辐射象物质一样，是由具有能量的基本单位粒子（量子）来实现的；物质的辐射能不是连续的，而是以能量量子的整数倍跳跃式地变化的。2.发展：爱因斯坦提出了光的量子理论丹麦物理学家玻尔提出原子的量子理论建立起量子力学3.影响：人类对微观世界的认识有了革命性的进步； 量子力学对多门科学领域产生了重大影响
4、，直接推动了社会生产力的发展。四、相对论和量子理论的意义1.它们共同构成了现代物理学的基础；2.大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式，对人类的思维产生了不可磨灭的影响。经典物理学形成的基础是什么？这一基础建立的理论是什么？ 17世纪牛顿创立的经典力学。它是建立在绝对时空观的理论之上的。到19世纪时，经典物理学发展到何种程度？它所适用的范围主要是什么？ 到19世纪，在经典力学的 基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得了长足的进步，把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。它所适用的范围主要是我们日常生活中的物理现象。19世纪末，经典物理学面临怎样的挑战？ 19
5、世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙，超出了经典物理学的范围，经典物理学赖以建立的绝对时空观受到严峻挑战。20世纪物理学的发展取得的两项最重大的成就是什么？它们与经典物理学的关系是什么？ 量子理论和相对论。它们发展了经典物理学，弥补了经典物理学在宏观宇宙世界和微观的粒子世界面前的空缺，为人类描绘了一个崭新的世界，对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。现代物理学的主要贡献和历史影响是什么？ 现代物理学的主要贡献就是相对论和量子论的先后提出。 历史影响：现在，相对论已经融入了科学的各个领域，现代的许多自然科学的学科，如天文学、光学、量子力学都是在相对论的基础
6、上发展的。相对论与现代科学的联系是如此紧密，以至于任何人想打倒它，都需要做彻底推翻现今科学的所有物理定律，否定所有科学领域的尖端技术成果的准备。量子理论的建立是人类认识史上的又一次飞跃，它使人们的认识深入到了微观世界的领域。量子理论在解决原子领域的一系列重大问题中取得了很大成功。50多年来,物理学在相对论和量子力学这两大基石上迅速建立起了现代物理学的大厦。从此,原子和分子物理学、核物理学，凝聚态物理学、低温物理学等边缘学科纷纷建立，形成了许多新的独立的体系。自然哲学的数学原理1687年出版。牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯性、力）和基本定律（运动三定律）出发，运用他所发明的微积
7、分这一锐利的数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。 狭义相对论1.指出时间、空间和物质运动不是各自孤立存在的：时间和空间也会随物质运动速度的变化而变化（钟慢效应、尺缩效应）；同时，物体运动时，质量会随运动速度的增大而增加否定了牛顿的绝对时空观念。2.质量和能量之间有密切关系，从而推导出著名的质能关系式：Emc2。揭示了原子内部蕴藏巨大能量的秘密。20世纪，电子计算机、遗传工程、航天技术等一系列高新技术诞生，改变着人类的生产和生活方式。计算机的出现，把人类社会引入“信息时代”；网络使地
8、球缩小成了一个“村”；生物科学的发展使生命奥秘的大门被一层一层地打开；航天科学的发展为人类开辟了更广阔的活动和生存空间。一、电脑与网络1.电子计算机出现：1946年；美国发展方向：储量更大，速度更快、体积更小 1983年12月22日，我国第一台每秒钟运算一亿次以上的 “银河”计算机研制成功2.网络技术出现：20c60y问世特点：信息量大、交流快捷、开放性 因特网将孤立的电脑用户与全世界联系在一起。20世纪60年代末，在美苏争霸的“冷战”时期，美国出于和苏联争夺世界霸权的需要，加紧了对信息科学技术的研究和开发，直接推动了互联网的产生。 一般认为，以纸质为媒介的报纸是第一媒体，以电波为媒介的广播是
9、第二媒体，以图像为媒介的电视是第三媒体。而互联网是通过计算机网络传播信息的文化载体，这种以数字化的方式存储、处理和传播，以比特为计量单位的电子媒介被人们称为“第四媒体”。二、探索生命的奥秘1.生命原理研究1865年奥地利孟德尔提出遗传单位：基因1868年瑞士弗里德里希发现了DNA2.生物工程技术（20c70y）概念：是探索生命奥秘而发展出的一门重要学科。其涵盖领域十分宽广，包括基因工程、细胞工程、蛋白工程和发酵工程四大方向。它涉及制药、诊断、营养、保健与食品、农业、环境和生态、海洋生物技术、新型生物材料、再生能源等。核心：遗传工程（基因工程）国际人类基因组计划启动（1990）生命科学的“登月计
10、划”转基因技术与克隆技术 1997年第一只克隆羊“多莉”诞生。三、登上太空1.苏联：1957年发射了第一个人造地球卫星；1961年，载人宇宙飞船，加加林 1961年4月12日，世界上第一艘载入宇宙飞船“东方”号在苏联发射升空。 2.美国：1969年，“阿波罗11”号登月成功（阿姆斯特朗和奥尔德林）1981年，第一架航天飞机试飞成功 1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”从苏联拜科努尔发射场升空。它标志着人类的活动空间已经从陆地、海洋、大气层扩大到了宇宙空间，人类从此打开天门，放眼宇宙。电脑与其他发明相比较有何不同？ 智能化现代信息技术对人类社会带来哪些影响？改变信息传
11、播方式；推动“新经济”诞生；推动全球化发展。你如何看待科学与伦理的关系？ 在新技术与人的观念发生矛盾时，要以理性的态度去对待生命伦理问题。既要尊重科学，又要尊重人的尊严，让时间去化解矛盾。人类历史发展表明，伦理道德标准将随社会的进步和发展而演化，人类的无性繁殖所遇到社会伦理问题障碍，将在未来社会得以化解。 科学的发展是进步的，它本身没有善恶之分；然而在利用科学的过程中，由于目的不同就会产生不同的效应；应树立正确的科学观：利用科学为人类造福。概括说明高新科技的发展对人类产生的影响。 高新科技对人类的影响是多方面的。从生活细节到人类自身前进的方向，高新科技都能够产生巨大的影响。最直接的，它改变和添
12、加了人类生活的内容，如计算机的出现和网络技术的应用，让我们获取信息的渠道发生了根本的改变，并且对传统的信息形式产生了巨大的冲击；更深层次的，它对人类本身也发生着深刻的影响，改变着人类自身的存在方式和思考方式，让人类对自身和事物的认识不断加深和更新，例如网络中的虚拟生活和生物技术对生物的再造和人类自身的重塑等。 新中国成立以后，党和政府大力发展科技事业，在原子能、火箭等领域取得重大突破。改革开放以来，杂交水稻、计算机和航天等高新技术迅速发展，跨入世界先进行列。以信息化带动工业化的战略，推动现代化建设事业取得跨越式发展。 “两弹一星”最初是指原子弹、导弹和人造卫星。“两弹”中的一弹是原子弹，后来演
13、变为原子弹和氢弹的合称；另一弹是指导弹。 如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹，没有发射卫星，中国就不能叫有重要影响的大国，就没有现在这样的国际地位。这些东西反映一个民族的能力，也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。 邓小平文选第3卷 原子弹爆炸成功的当天，新华社播发中华人民共和国政府声明，明确指出：中国发展核武器，是为了防御，为了保卫中国人民免受核战争的威胁。中国在任何时候、任何情况下，都不会首先使用核武器。一、两弹一星1.发展尖端科技的原因国防现代化反映综合国力，影响国际地位；为了打破核垄断、反对核威胁；国际环境恶劣（美国敌视、美苏争霸）2.尖端科技成就：我国跨入核国家行列1964.10中
14、国从此拥有了导弹和原子弹结合的战略核导弹1966.10中国在空间技术领域跻身于世界先进国家行列返回式遥感卫星发射成功1975.11重量超过苏美等国的第一颗卫星1970.4距第一颗原子弹爆炸仅三年多一点时间，而同样技术发展速度，美国用了七年，苏联用了四年。第一颗氢弹试爆成功1967.6第一枚中近程运载火箭1964.6作用和意义重大成就时间第一颗原子弹试爆成功导弹核武器试验成功第一颗人造地球卫星“东方红1 号”发射成功中国第一颗原子弹爆炸成功（1964年10月16日）我国第一颗氢弹爆炸成功（1967年6月17日） 研制核武器是在特定的历史条件下所必需的，因为那时美国拥有核武器，一直把战火烧到鸭绿江
15、边，甚至扬言要对中国使用核武器，严重地威胁着中国的安全。20世纪60年代以后，另一个拥有核武器的国家苏联也曾与中国为敌。因此，正是为了中国与世界的和平，中国才克服重重困难，研制出了核武器。只有这样，才使苏美两个超级大国不敢欺负我们，我们的安全才能有保障，才谈得上进行经济建设。何况，中国承诺无论在什么情况下都不首先使用原子弹，表明我们是真正热爱和平的国家。二、“东方魔稻”1.袁隆平杂交水稻之父理论：突破经典理论禁区实践：“南优2号”“超级杂交水稻”2.意义:不仅解决了中国人民的温饱问题,也为解决世界粮食短缺问题提供了战略思路。三、“银河”系列计算机1.1983年“银河-” 巨型计算机诞生2.1997年“银河-”
