7、近代以来科学技术的辉煌

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2010年高考历史第一轮总复习

必修(Ⅲ ) 专题七 近代以来科学技术的辉煌温故而知新，可以为师矣！

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本专题主要涉及的问题：近代物理学中牛顿力学体系形成和爱因斯坦在理论物理 学方面的革命性成就；人类探索生命起源的历程，重点涉及 细胞学说、进化论和物种起源；蒸汽机应用于生产给人类文 明发展带来的巨大变化；现代交通通信技术的发展，改变了 人类的时空概念，使人类进入电子信息时代。讲述了人类认 识由低级向高级发展的历程，从科学技术层面了解人类社会 发展的基本特征。

涉及的主要理论问题：●科学技术创新与尊重权威的关系、●科学与哲学和宗教的关系、 ●科学技术是生产力以及科学改变人类的命运等。

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学习思考： 为什么15世纪下半叶以后西方的科 学技术取得了辉煌的成就？ 文艺复兴、宗教改革等思想解放运动的影响 资本主义的发展提供了物质基础 科学家勇于探索的精神

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一，近代物理学的奠基人和革命者

探究：他们分别是什么人？有什 么贡献？

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内容标准：*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。 *知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义◆了解伽利略、牛顿对经典力学建立的主要贡献。 ◆认识经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。 ◆体会尊重事实，不迷信权威、勇于探索创新的科学精神。

▲知道爱因斯坦相对论、普朗克量子论的主要内容。 ▲认识相对论、量子论的意义。 ▲学习爱因斯坦等科学家为科学而不断探索的进取精神。

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近代物理学的发展过程

经典力学奠基者 经典力学建立者 (17世纪初) (17世纪晚期)

从经典力学发展到 相对论、量子论 (19世纪末~20世纪初)

伽利略(意)

牛顿(英)

爱因斯坦(德) 普朗克(德)

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近代物理学发展过程中的主要成就及意义科学家 主要成就 自由落体定律匀速运动、匀加速运动 用自制的望远镜证明 了哥白尼的“日心说”

为经典力学 奠定基础证明哥白尼的“日心说”的正确性

意义

伽利略

牛顿

经典力学是近 《自然哲学的数学原理》 运动三定律是 代自然科学理 (物体运动三大定律和万有引力定律) 近代物理学的 论体系中最先 成熟和完善的 重要支柱 核心理论体系

量子理论

普朗克爱因斯坦 相对性原理、光速不变原理

继承和发展 了牛顿力学

相对论(狭义、广义)

近代物理学理论 框架的重大突破

构成现代物 理学的基本 理论框架

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地心说中世纪时，基督教会宣扬的宇宙观是宇宙是一个 封闭的大盒子或大帐篷，天是盒(篷)盖，地是盒 (篷)底，圣地

耶路撒冷居盒(篷)底的中央，日月 星辰悬挂在盖上，此即所谓的“宇宙帐篷说”。后来， 亚里士多德和托勒密所提出的希腊宇宙体系逐渐深入 人心，托马斯·阿奎那将亚里士多德理论融入基督教 神学之后，地心理论即获得了正统地位。地球居宇宙 中心的思想被赋予了宗教意义，人类及其居住的地球 被置于上帝的怀抱之中，沐浴着上帝的光辉，并被圣 恩所笼罩。上帝位处宇宙的最外层，推动着宇宙的运 行，注视着人类的一举一动。

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哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的 理论基础

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伽利略(1564—1642), 伟大的意大利物理学家和 天文学家，他开创了以实 验事实为根据并具有严密 逻辑体系和数学表述形式 的近代科学，被誉为“近 代科学之父”。他第一个 把望远镜对准天空进行观 测，出版了《星空使者》 一书。1632年，他出版了 《关于托勒密和哥白尼两 大世界体系的对话》,把 哥白尼的学说推到了最终 胜利的阶段。

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伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜

伽 利 略 的 手 稿

1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到 月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。

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牛顿出生于英国的 林肯郡，1665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。1727年， 他病逝，被安葬于威斯 敏斯特教堂，这是一种 牛顿( 1642—1727) 极高的荣誉。

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牛顿(1642-1727)著作：《自然哲学的 数学原理》(1687) 他提出了物体机械运 动的三大定律和万有 引力定律，创建牛顿 力学体系。

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1、在光学方面，牛顿发现了日光是由不同的颜色 即不同波长的光构成的，奠定了光谱分析的基础， 制作了牛顿色盘。他在1704年出版了《光学》一书， 创立了光的“微粒说”。2、在热学方面也有研究成果，确定了冷却定律 3、在数学方面，他与莱布尼兹几乎同时创立了微 积分学，同时，他还在前人研究基础上，建立了二 项式定理。

4、在天文学领域，他在1671年创制了反射望远镜， 初步考察了行星的运动规律；他还解释了潮汐现象， 并预言地球不是正球体，并由此说明了岁差现象。

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从经典力学到相对论背景：经典物理学的危机以牛顿力学为代表的经典物理学无法解释19世 纪末以来的物理学新发现，如：黑体辐射、光电效 应等等

经典物理学是以日常生活中常见的低速运动 的物体为研究对象的，一旦进入光速运动时， 经典物理学的某些结论就变得不准确

在这种背景下，相对论与量子论应运而生