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1、科科学学革革命命技技术术革革命命物理学物理学领域领域生物学生物学领域领域经典力学体系的创立和发展（从伽利略到牛顿）经典力学体系的创立和发展（从伽利略到牛顿）量量子子理理论论的的诞诞生生（从从普普朗朗克克到爱因斯坦）到爱因斯坦）相对论的建立（爱因斯坦）相对论的建立（爱因斯坦）进化论理论（达尔文与赫胥黎）进化论理论（达尔文与赫胥黎）万能原动机与万能原动机与“蒸汽机时代蒸汽机时代”（瓦特）（瓦特）电力的广泛应用与电力的广泛应用与“电气时代电气时代”（法拉第、西门子等）（法拉第、西门子等）现代信息技术与信息时代现代信息技术与信息时代现代物理现代物理学理论的学理论的发展发展项目项目传统科学传统科学近代科
2、学近代科学考察对象考察对象把自然界作为一个把自然界作为一个整体整体把自然界划分为不同的领域和侧面，把自然界划分为不同的领域和侧面，分门别类分门别类加以加以研究，逐步形成以某一类自然现象为研究对象的自然科研究，逐步形成以某一类自然现象为研究对象的自然科学的各门学科。学的各门学科。研究手研究手段段依靠依靠直观感受直观感受和和哲学思辨哲学思辨对自然界提出种种猜测对自然界提出种种猜测依靠依靠科学实验科学实验来检验和发展科学理论，应用来检验和发展科学理论，应用数学数学方方法使科学知识日益精确化。法使科学知识日益精确化。科学与技科学与技术的关系术的关系科学科学依赖依赖学者学者的潜心的潜心研究。技术研究。技
3、术依赖依赖工匠工匠对对各种实用技艺的继承和发展。各种实用技艺的继承和发展。科学与技术相分离。科学与技术相分离。科学与技术科学与技术从一开始就相互从一开始就相互联系联系，并逐步走向，并逐步走向密切密切结合结合，技术在科学的指导和推动下取得了长足，技术在科学的指导和推动下取得了长足进步。进步。第一节第一节第一节第一节 近现代物理学的奠基人和革命者近现代物理学的奠基人和革命者近现代物理学的奠基人和革命者近现代物理学的奠基人和革命者【考试说明考试说明】A、近代科学技术、近代科学技术（1）经典力学）经典力学 B、现代科学技术、现代科学技术（1）相对论）相对论近现代物理学的奠基人和革命者近现代物理学的奠基
4、人和革命者二、经典力学体系的创立和发展二、经典力学体系的创立和发展二、经典力学体系的创立和发展二、经典力学体系的创立和发展1 1、经典力学的奠基者、经典力学的奠基者伽利略（意大利、伽利略（意大利、1717世纪）世纪）一、近现代物理学的发展过程一、近现代物理学的发展过程一、近现代物理学的发展过程一、近现代物理学的发展过程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）从经典力学发展到相对论、量子从经典力学发展到相对论、量子论论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意）牛顿（英）牛顿（英）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德
5、）普朗克（德）普朗克（德）2 2、经典力学的建立者、经典力学的建立者牛顿（英国、牛顿（英国、1717世纪末）世纪末）三、现代物理学理论的发展三、现代物理学理论的发展三、现代物理学理论的发展三、现代物理学理论的发展1 1、量子理论的诞生和发展、量子理论的诞生和发展普郎克（德国、普郎克（德国、19001900年）年）2 2、相对论的建立、相对论的建立爱因斯坦（德国、爱因斯坦（德国、2020世纪初）世纪初） 背景：背景： 受文艺复兴、宗教改革影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来；受文艺复兴、宗教改革影响，科学逐渐从神学的桎梏中解放出来；资本主义发展提供了物质基础；科学家勇于探索的精神。资本主义发展提
6、供了物质基础；科学家勇于探索的精神。 牛顿出生于英国的林肯郡，牛顿出生于英国的林肯郡，16651665年毕业于著名的年毕业于著名的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。17271727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。一种极高的荣誉。惯性定律惯性定律加速度定律加速度定律作用和反作用定律作用和反作用定律物理运动物理运
7、动三大定律三大定律万有引力万有引力定律定律经经典典力力学学体体系系1 1、经典力学的建立者、经典力学的建立者牛顿牛顿 1687168716871687自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理 无论从无论从无论从无论从科学史科学史科学史科学史还是整还是整还是整还是整个人类的个人类的个人类的个人类的文明史文明史文明史文明史来看这都是一本来看这都是一本来看这都是一本来看这都是一本划时代的巨著。划时代的巨著。划时代的巨著。划时代的巨著。 标志经典力学体系初步形标志经典力学体系初步形标志经典力学体系初步形标志经典力学体系初步形成标志科学时代的开始。成标志科学时代的开始。成
8、标志科学时代的开始。成标志科学时代的开始。2 2、经典力学的建立者、经典力学的建立者牛顿（英国）牛顿（英国）（2 2 2 2）牛顿经典力学体系的历史地位）牛顿经典力学体系的历史地位）牛顿经典力学体系的历史地位）牛顿经典力学体系的历史地位牛顿（牛顿（16421727） 牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的而完成了人类对自然界认识史上的而完成了人类对自然界认识史上的而完成了人类对自然界认识史上的第一
9、次理论大综合第一次理论大综合第一次理论大综合第一次理论大综合。 标志标志标志标志近代科学近代科学近代科学近代科学的形成。的形成。的形成。的形成。 具有惊人的具有惊人的具有惊人的具有惊人的预见性预见性预见性预见性和巨大的和巨大的和巨大的和巨大的理论指导理论指导理论指导理论指导意义意义意义意义A A、准确算出了、准确算出了地球的平均密度和扁平率地球的平均密度和扁平率；B B、正确地解释了、正确地解释了潮汐的成因潮汐的成因；C C、发现了、发现了海王星海王星；三百年前，人类的思想还充斥着三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下
10、？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的。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的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。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哈雷慧星轨道的推算哈雷慧星轨道的推算 长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了16821682年出现年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是的彗星的轨道，指出它的回归周期是75767576年，由此
11、预言它将在年，由此预言它将在17581758年再次出现。年再次出现。5353年以后的年以后的17581758年（当时哈雷已去世），这颗彗年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出现。星果然如期出现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。英国著名诗人亚历山大英国著名诗人亚历山大英国著名诗人亚历山大英国著名诗人亚历山大 波普曾写过一首赞美牛顿的诗：波普曾写过一首赞美牛顿的诗：波普曾写过一首赞美牛顿的诗：波普曾写过一首赞美牛顿的诗： 自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。自然和自然界的规律，隐
12、藏在黑暗里。上帝说：上帝说：上帝说：上帝说：“ “让牛顿去吧让牛顿去吧让牛顿去吧让牛顿去吧!”!”于是，一切成为光明。于是，一切成为光明。于是，一切成为光明。于是，一切成为光明。 我之所以我之所以能比别人看得远能比别人看得远些，是因为我站在些，是因为我站在巨人们的肩上。巨人们的肩上。 牛顿牛顿牛顿获得巨大成就的原因牛顿获得巨大成就的原因1 1、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；2 2、勇于探索的科学精神；、勇于探索的科学精神；3 3、科学的研究方法；、科学的研究方法；4 4、甘于寂寞，献身科学的精神等；、甘于寂寞，献身科学的精神等；5 5、吸收伽利略等前人的研究成果；、
13、吸收伽利略等前人的研究成果；6 6、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼二、二、爱因斯坦爱因斯坦的相对论的相对论；1 1、背景：（简单了解一下）、背景：（简单了解一下）、背景：（简单了解一下）、背景：（简单了解一下） 1919世纪末世纪末世纪末世纪末2020世纪初，世纪初，世纪初，世纪初，电子和放射性的发现电子和放射性的发现电子和放射性的发现电子和放射性的发现，促进人，促进人，促进人，促进人们对物质的认识深入到了原子内部。们对物质的认识深入到了原子内部。们对物质的认识深入到了原子内部。们对物质的认识深入到了原子内部。但大量的实验表明
14、，微观粒子的运动不能用通常的但大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的但大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的但大量的实验表明，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。宏观物体的运动规律进行描述。宏观物体的运动规律进行描述。宏观物体的运动规律进行描述。这就需要人们对这就需要人们对这就需要人们对这就需要人们对微观世界微观世界微观世界微观世界开展研究。开展研究。开展研究。开展研究。 量子论和相对论量子论和相对论是现代物理学的是现代物理学的两大支柱两大支柱，量子论的形成标志着人，量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从类对于客观规律的认识，开始从宏观世界宏观世界深入到深入
15、到微观世界。微观世界。 量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、导制造原子弹、氢弹和建立核电站。氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。奠定了理论基础。狭义相对论狭义相对论创立创立创立创立 1905190519051905年爱因斯坦发表年爱因斯坦发表年爱因斯坦发表年爱因斯坦发表 ，创立了狭义相对论创立了狭义相对论创立了狭义相对论创立了狭义相对论内容内容内容内容：时间和空间都与物质运动有关时间和空间都与物质运动有关时间和空间都与物质运动有关时间和空间都与
16、物质运动有关时间和空间随着物质运动速度的变化而变化时间和空间随着物质运动速度的变化而变化时间和空间随着物质运动速度的变化而变化时间和空间随着物质运动速度的变化而变化影响：影响：影响：影响：打破了打破了打破了打破了牛顿经典力学的绝对时空观牛顿经典力学的绝对时空观牛顿经典力学的绝对时空观牛顿经典力学的绝对时空观继承和发展了继承和发展了继承和发展了继承和发展了牛顿力学牛顿力学牛顿力学牛顿力学奠定了奠定了奠定了奠定了利用原子能的理论基础利用原子能的理论基础利用原子能的理论基础利用原子能的理论基础论动体的电动力学论动体的电动力学论动体的电动力学论动体的电动力学 如果一个人以光的速如果一个人以光的速如果一
17、个人以光的速如果一个人以光的速度运动，他将看到一幅什度运动，他将看到一幅什度运动，他将看到一幅什度运动，他将看到一幅什么样的世界景象呢？么样的世界景象呢？么样的世界景象呢？么样的世界景象呢？ 质量随着速度的增加质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大时，质量趋于无穷大 ，时间停止为零。时间停止为零。E=mc2 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，为了对这一深奥的理论做通俗的说明，为了对这一深奥的理论做通俗的说明，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青年说：爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：爱因斯坦曾
18、经风趣地对一名男青年说：“我我我我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？时间你觉得哪一个更长？时间你觉得哪一个更长？时间你觉得哪一个更长？”男青年说：男青年说：男青年说：男青年说：“当当当当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。然坐在火炉上烤的时间觉得长久。然坐在火炉上烤的时间觉得长久。然坐在火炉上烤的时间觉得长久。”
19、爱因斯爱因斯爱因斯爱因斯坦说：坦说：坦说：坦说：“这就是我的相对论内容。这就是我的相对论内容。这就是我的相对论内容。这就是我的相对论内容。”(2)(2)广义相对论广义相对论提出：提出：19161916年年内容：内容：意义：意义：第一次阐述了四维时空和物质第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想的分布相联系的重要思想A.A.A.A.物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯的。物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯的。物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯的。物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯的。B.B.B.B.空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。空间
20、的结构取决于物质的质量及其分布情况。空间的结构取决于物质的质量及其分布情况。C.C.C.C.空间弯曲空间弯曲空间弯曲空间弯曲的程度体现为引力场强度。的程度体现为引力场强度。的程度体现为引力场强度。的程度体现为引力场强度。爱因斯坦相对论的意义：爱因斯坦相对论的意义： 是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。 这种全新的这种全新的时空观、运动观和物质观时空观、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
21、革，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。对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。 与量子理论共同构成了与量子理论共同构成了与量子理论共同构成了与量子理论共同构成了现代物理学现代物理学现代物理学现代物理学的基本理论框架。的基本理论框架。的基本理论框架。的基本理论框架。成功的秘诀成功的秘诀 一个爱说废话而不爱用功的青年，整天一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一个公式给个公式给他：他：A Ax xy yz z 爱因斯
22、坦解释道：爱因斯坦解释道：“A A代表成功，代表成功，x x代表艰苦的劳动，代表艰苦的劳动，y y代表正确的代表正确的方法方法” “z” “z代表什么？代表什么？”青年迫不青年迫不及待地问。及待地问。“代表少说废话。代表少说废话。”爱因斯坦说。爱因斯坦说。项目项目项目项目区别区别区别区别 关系（地位）关系（地位）关系（地位）关系（地位）牛顿牛顿牛顿牛顿力学力学力学力学体系体系体系体系与与与与狭义狭义狭义狭义相对相对相对相对论论论论牛顿牛顿牛顿牛顿宏观宏观宏观宏观物体物体物体物体低速低速低速低速运运运运动的客观规律动的客观规律动的客观规律动的客观规律狭义相对论打破绝对时间狭义相对论打破绝对时间狭
23、义相对论打破绝对时间狭义相对论打破绝对时间和绝对空间，牛顿力学是和绝对空间，牛顿力学是和绝对空间，牛顿力学是和绝对空间，牛顿力学是相对论的一种特例。相对论的一种特例。相对论的一种特例。相对论的一种特例。但不但不但不但不是牛顿力学对全盘否定是牛顿力学对全盘否定是牛顿力学对全盘否定是牛顿力学对全盘否定, , , ,而是继承和发展。而是继承和发展。而是继承和发展。而是继承和发展。狭义狭义狭义狭义宏观宏观宏观宏观物体物体物体物体高速高速高速高速运运运运动的客观规律动的客观规律动的客观规律动的客观规律狭义狭义狭义狭义与与与与广义广义广义广义相对相对相对相对论论论论狭义狭义狭义狭义适用于高速运动适用于高速
24、运动适用于高速运动适用于高速运动中的中的中的中的匀速匀速匀速匀速运动体运动体运动体运动体系系系系广义相对论第一次阐述四广义相对论第一次阐述四广义相对论第一次阐述四广义相对论第一次阐述四维时空和物质分布相联系维时空和物质分布相联系维时空和物质分布相联系维时空和物质分布相联系的的重要思想。的的重要思想。的的重要思想。的的重要思想。广义广义广义广义适用于高速运动适用于高速运动适用于高速运动适用于高速运动中的中的中的中的加速加速加速加速运动体运动体运动体运动体系系系系科学家科学家主要成就主要成就意义意义伽利略伽利略牛顿牛顿普朗克普朗克近代物理学发展过程中的主要成就及意义近代物理学发展过程中的主要成就及
25、意义自由落体定律自由落体定律匀速运动、匀加速运动匀速运动、匀加速运动用自制的望远镜证明了哥白用自制的望远镜证明了哥白尼的尼的“日心说日心说”为经典力学奠定基础为经典力学奠定基础 证明哥白尼的证明哥白尼的“日心说日心说”的正确性的正确性 自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理（物体运动三大定律和万有引物体运动三大定律和万有引力定律）力定律）运动三定律是近运动三定律是近代物理学的重要代物理学的重要支柱支柱 相对性原理、光速不变原理相对性原理、光速不变原理相对论（狭义、广义）相对论（狭义、广义）量子理论量子理论爱因斯坦爱因斯坦近代物理学理论近代物理学理论框架的重大突破框架的重大突破继承和发展了继承和发
26、展了牛顿力学牛顿力学构成现代物理构成现代物理学的基本理论学的基本理论框架框架经典力学是近代经典力学是近代自然科学理论体自然科学理论体系中最先成熟和系中最先成熟和完善的核心理论完善的核心理论体系体系1 1近代科学形成的标志是（近代科学形成的标志是（ ）A.A.卡尔创立解析几何卡尔创立解析几何B.B.达尔文创立生物进化论学说达尔文创立生物进化论学说C.C.牛顿力学体系的建立牛顿力学体系的建立 D.D.道尔顿科学的原子论的建立道尔顿科学的原子论的建立 C4 4海王星的海王星的发现是根据（是根据（ ）A.A.哥白尼日心哥白尼日心说的推算的推算B.B.牛牛顿理理论的推的推测 C.C.法拉第学法拉第学说的
27、的计算算D.D.爱因斯坦因斯坦对时间、空、空间属性的揭示属性的揭示2 2实现了自然科学第一次理了自然科学第一次理论性大性大综合的是（合的是（ ） A A哈哈维的血液循的血液循环学学说 B.B.法拉第的法拉第的电磁感磁感应理理论 C C牛牛顿的的经典力学体系典力学体系 D.D.爱因斯坦的相因斯坦的相对论3 3近代科学近代科学进入了全面繁荣的入了全面繁荣的时代，各代，各门自然科自然科学的理学的理论体系体系纷纷建立起来是在（建立起来是在（ ） A. 17A. 17世世纪 B. 18B. 18世世纪 C. 19 C. 19世世纪 D.20D.20世世纪CBC7 7与爱因斯坦创立的理论最早有直接联系的是
28、与爱因斯坦创立的理论最早有直接联系的是（ ） A. A. 原子弹爆炸原子弹爆炸 B. B. 人造卫星上天人造卫星上天 C.C.电子子计算机算机发明明 D.D.收音机收音机发明明6 6和相和相对论一起构成一起构成现代物理学框架的是（代物理学框架的是（ ） A.A.牛牛顿力学理力学理论 B.B.万有引力理万有引力理论 C. 量子理论量子理论 D.自由落体理论自由落体理论 5 5指出指出“物物质间所存在的万有引力，是由于物所存在的万有引力，是由于物质的的存在和分布使存在和分布使时间和空和空间的性的性质不均匀而引起的不均匀而引起的”是（是（ ）A.A.牛牛顿力学理力学理论 B.B.万有引力理万有引力理
29、论C.C.广广义相相对论 D.D.狭狭义相相对论CCA（2008上海）上海）“月亮既不会掉下来，也不会离月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。”说这句话的科学家是说这句话的科学家是 A.牛顿牛顿 B.波义耳波义耳 C.拉瓦锡拉瓦锡 D.哥白尼哥白尼链接高考链接高考A（2008江苏，江苏，15）一位科学家的墓碑上镌刻着这）一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：样的铭文：“他以神一般的力量，他以神一般的力量，第一个说第一个说明了行星的运动和图像。明了行星的运动和图像。”这位科学家应该是这位科学家应该是 A.伽利略伽利略 B.牛顿
30、牛顿 C.爱因斯坦爱因斯坦 D.普朗克普朗克B1现代自然科学和现代技术革命的基础是现代自然科学和现代技术革命的基础是A、牛顿力学、牛顿力学B、相对论、相对论C、量子假说、量子假说D、量子理论、相对论、量子理论、相对论D2、下列表述不正确的是、下列表述不正确的是A、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础、牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础B、经典物理学所适用主要是日常生活中的物理现象、经典物理学所适用主要是日常生活中的物理现象C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的D、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命、量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步性的进步C3、海王星的发现是根据、海王星的发现是根据A、哥白尼日心说的推算、哥白尼日心说的推算 B、牛顿理论的推测、牛顿理论的推测C、法拉第演说计算、法拉第演说计算 D、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示、爱因斯坦对时间、空间属性的揭示B
