2017-2018学年高中历史 专题七 近代以来科学技术的辉煌学案 人民版必修3

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1、专题七近代以来科学技术的辉煌一近代物理学的奠基人和革命者一、认识史上的飞跃1．背景(1)在中世纪的欧洲，亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。(2)伽利略在观察、实验和推理的基础上，创立了自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说。2．内容(1)牛顿的运动三定律，即惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律。(2)牛顿从研究地球对月球的引力入手，成功地导出了万有引力定律。(3)著作：1687年，《自然哲学的数学原理》出版，标志着牛顿力学体系的形成。3．意义(1)牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。(2)牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统的

2、、合理的说明，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。(3)万有引力定律的确立，使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，并在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证。二、驱走乌云的太阳(供选考学生使用)1．背景(1)19世纪的物理学领域，以牛顿力学为基础，形成了完整的理论体系。(2)19世纪末，黑体辐射问题成为物理学界的重大研究课题。2．发展过程(1)奥地利斯蒂芬：1879年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。(2)德国普朗克：发现了热辐射过程中的能量分布规律。1900年提出量子概念，他在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中阐述这一思想，标志着量子理论诞生。(

3、3)德国爱因斯坦：1905年利用量子理论解释光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。(4)法国德布罗意：1923年提出物质波理论，将量子论发展到一个新的高度。(5)奥地利、德国物理学家：建立量子力学。443．意义(1)量子力学成为反映自然界基本规律的理论体系，指导着人们向物质运动的各个层面进行深入探讨。(2)改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。三、爱因斯坦的“时空”1．相对论的创立狭义相对论广义相对论创立1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论内容时间和空间

4、随着物质运动速度的变化而变化空间、时间不是独立的实在，是物质存在的形式意义反映了物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想2.影响(1)是对近代物理学理论框架的重大突破，揭示了空间、时间的可变性，说明了时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。(2)形成全新的时空观、运动观和物质观，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深远的影响。(3)相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架。[轻巧识记]经典力学[概念阐释]近代科学近代科学是在搜集材料的基础上，从现象深入到本质，从经验定律上

5、升为系统的科学理论。它是建立在观察、试验基础上的实验科学，并广泛应用数学方法使科学知识日益精确化；同时发展了以实验事实为根据和以归纳推理为主要手段的研究方法，确立了一系列定量的科学定律。[名师点拨]1．经典力学的两点影响44(1)牛顿力学和热力学引发了第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代。(2)牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础，打击了神学，促使人类思想不断解放。2．经典力学的特征与传统科学和现代物理学相比，经典力学具有三大特征：一是注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。二是数

6、学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。三是研究人们日常生活中易于理解的宏观世界，后来的X射线、放射性和电子等三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象。这些表明人们对物质世界的认识在不断深入。[易错提醒]1．伽利略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，标志着近代物理学的真正开端。伽利略因而被誉为“近代科学之父”。牛顿经典力学体系的建立则标志着近代科学的形成。2．爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿的绝对时空观，没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创

7、造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。相对论发展了牛顿力学，打破了传统的绝对时空观。1．伽利略通过实验，发现了自由落体定律等物理学定律，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，为经典力学体系的创立和发展奠定了基础。2．牛顿《自然哲学的数学原理》的发表，标志着经典力学体系的初步建立，经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。3．20世纪初，普朗克提出了量子假说，爱因斯坦提出了相对论，改变了人们认识世界的角度和方式，标志着人类迈入现代科学技术时代。量子论和相对论一起，构成了现代物理学的