高三历史学案(复习班) 主备人: 第四单元近代以来世界的科学发展历程 【单元结构】 经典力学体系的创立和发展(从伽利略到牛顿 科/物理学 领域 学革 现代物理|量子理论的诞生(从普朗克 学理论到爱因斯坦) 命(生物学 发展{相对论的建立(爱因斯坦) 领域 进化论理论(达尔文与赫胥黎) 技万能原动机与“蒸汽机时代”(瓦特) 术 草/电力的广泛应用与“电气时代”(法拉第、西门子等) 命」现代信息技术与信息时代 第11课物理学的重大进程 【考点要求】 (1)经典力学:伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献:经典力学在近代自然科学理 论发展中的历史地位。 (2)生物进化论:达尔文创立生物进化论。 (3)蒸汽机的发明和电气技术的应用:瓦特改良蒸汽机和电气技术的应用;科学技术进 步对社会发展的作用 【考点落实】 、经典力学的建立 1、奠基——伽利略的贡献:①发现自由落体定律,为经典力学的建立奠定了基础。②发 明天文望远镜发现许多星体,证明了哥白尼“日心说”的正确性。③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,标志着物理学的真正开端,被誉为“近代科学之父”。 2、建立: (1)背景:①受文艺复兴运动的影响,科学逐渐从神学的桎梏中解放出来,进入到实验科学 的时代。②以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。③17世纪英国资本主义 经济的迅速发展。工场手工业时期经济上的需要。 (2)建立:①内容:万有引力定律和运动三大定律(惯性定律、加速度的比例定律、作用力 第1页共4页
高三历史学案(复习班) 印刷- 主备人: 第 1 页 共 4 页 第四单元 近代以来世界的科学发展历程 【单元结构】 第 11 课 物理学的重大进程 【考点要求】 (1)经典力学:伽利略、牛顿对经典力学建立所作的贡献;经典力学在近代自然科学理 论发展中的历史地位。 (2)生物进化论:达尔文创立生物进化论。 (3)蒸汽机的发明和电气技术的应用:瓦特改良蒸汽机和电气技术的应用;科学技术进 步对社会发展的作用。 【考点落实】 一、经典力学的建立 1、奠基——伽利略的贡献:①发现自由落体定律,为经典力学的建立奠定了基础。②发 明天文望远镜发现许多星体,证明了哥白尼“日心说”的正确性。③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,标志着物理学的真正开端,被誉为“近代科学之父”。 2、建立: ⑴背景:①受文艺复兴运动的影响,科学逐渐从神学的桎梏中解放出来,进入到实验科学 的时代。②以伽利略为代表的科学家奠定了经典力学的理论基础。③17 世纪英国资本主义 经济的迅速发展。工场手工业时期经济上的需要。 ⑵建立:①内容:万有引力定律和运动三大定律(惯性定律、加速度的比例定律、作用力
高三历史学案(复习班) 主备人: 和反作用力定律)。 ②标志:1687年牛顿出版《自然哲学的数学原理》③特点;以实验为基础,以数学为表 达形式 ④适用范围:只适用于宏观物体(宏观世界)的运动;只适用于物体运动的低速状态,是 绝对的时空论。 ★牛顿力学体系建立的意义 (1)牛顿力学体系正确反映了宏观物体低速运动的客观规律,把过去一向认为是截然无关的 地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中,实现了自然科学的第 次理论性的大综合,这是人类对自然认识的一个飞跃,使人类获得了用理性解决所有问 题的自信。 (2)牛顿力学建立了一套与古代不同的自然观与方法论,其最显著特征,一是注重实验,实 验可以进一步揭示客观现象与过程之间的内在逻辑联系,并由此得出重要结论。二是它的 数学化,自然的数学结构是近代科学先驱深信不疑的真理。因此,牛顿力学体系的建立标 志着近代科学的形成 (3)经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位: ①经典力学是经典物理学和天文学的基础,牛顿力学的创立标志着人类科学时代的开始 ②经典力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。使科学摆脱神学束缚, 标志着近代科学的形成。 ③经典力学和热学的应用,引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命,使人类社会 进入蒸汽时代。④牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,还为法国启蒙思想和唯 物主义哲学奠定了科学基础 经典力学 (1)奠基者:伽利略。 ①背景:文艺复兴运动不仅解放了人们的思想,也推动了科学研究 ②成就:通过实验,发现自由落体定律等物理学定律;自制望远镜观察天体并取得大量成 ③意义: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)创立者:牛顿 ①标志:1687年,牛顿出版《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力 定律 ②特点:以实验为基础,以数学为表达形式 ③意义:标志着近代科学的形成:对解释和预见物理现象,具有决定性意义:后来,根据 万有引力定律,人们发现了海王星等。 (3)牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。 爱因斯坦的相对论及其意义 第2页共4页
高三历史学案(复习班) 印刷- 主备人: 第 2 页 共 4 页 和反作用力定律)。 ②标志:1687 年牛顿出版《自然哲学的数学原理》 ③特点; 以实验为基础,以数学为表 达形式。 ④适用范围:只适用于宏观物体(宏观世界)的运动;只适用于物体运动的低速状态,是 绝对的时空论。 ★牛顿力学体系建立的意义: ⑴牛顿力学体系正确反映了宏观物体低速运动的客观规律,把过去一向认为是截然无关的 地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论之中,实现了自然科学的第 一次理论性的大综合,这是人类对自然认识的一个飞跃,使人类获得了用理性解决所有问 题的自信。 ⑵牛顿力学建立了一套与古代不同的自然观与方法论,其最显著特征,一是注重实验,实 验可以进一步揭示客观现象与过程之间的内在逻辑联系,并由此得出重要结论。二是它的 数学化,自然的数学结构是近代科学先驱深信不疑的真理。因此,牛顿力学体系的建立标 志着近代科学的形成。 ⑶经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位: ①经典力学是经典物理学和天文学的基础,牛顿力学的创立标志着人类科学时代的开始。 ②经典力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。使科学摆脱神学束缚, 标志着近代科学的形成。 ③经典力学和热学的应用,引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命,使人类社会 进入蒸汽时代。④牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,还为法国启蒙思想和唯 物主义哲学奠定了科学基础。 1.经典力学 (1)奠基者:伽利略。 ①背景:文艺复兴运动不仅解放了人们的思想,也推动了科学研究。 ②成就:通过实验,发现自由落体定律等物理学定律;自制望远镜观察天体并取得大量成 果。 ③意义: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)创立者:牛顿。 ①标志:1687 年,牛顿出版《自然哲学的数学原理》,提出物体运动三大定律和万有引力 定律。 ②特点:以实验为基础,以数学为表达形式。 ③意义:标志着近代科学的形成;对解释和预见物理现象,具有决定性意义;后来,根据 万有引力定律,人们发现了海王星等。 (3)牛顿在科学领域的探索精神和不畏艰辛、勇于牺牲的思想品质。 二、爱因斯坦的相对论及其意义
高三历史学案(复习班) 印刷 主备人 1、背景:①l9世纪科学技术得到飞速发展。②经典力学无法解释高速运动微观粒子发生 的现象。 2、提出:德国物理学家爱因斯坦1905年提出了狭义相对论和光速不变原理;1916年,完 成了广义相对论的最终形式 3、意义:相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。它否定了经典力学的绝对时空观, 深刻地揭示了时间和空间的本质属性。它也发展了牛顿力学,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。 ★相对论与牛顿力学的关系怎样? (1)相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观,但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的 是宏观物体低速运动的客观规律。(2)狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律,是对 牛顿力学的继承和发展。(3)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 2.相对论的创立 (1)背景:19世纪,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。 (2)提出:20世纪初,由爱因斯坦提出 (3)内容 ①狭义相对论:物体运动时,质量随着物体运动速度的增大而增加,时间和空间随着物体 运动速度的变化而变化。 ②广义相对论:空间和时间的性质取决于物质的运动情况和物质本身的分布状态。 (4)意义 ①是物理学领域的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和 空间的本质属性 ②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 、量子论的提出与发展 1、背景:①19世纪末20世纪初,电子和放射性的发现。②实验表明微观粒子的运动不能 用宏观物体的运动规律进行描述 2、诞生、发展:(1)1900年,为了解决热辐射理论上的疑点,德国物理学家普朗克提出 了量子假说。他认为,辐射像物质一样,是由具有能量的基本单位量子来实现的。这一假 说宣告了量子论的诞生 (2)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应 3、影响:在量子论基础上发展起来的量子力学,极大地促进了原子物理、固体物理等科 学的发展,标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界。 ★相对论和量子论一起,构成了现代物理学的基础,它们的提出,推动了物理学自身的进 步,为现代自然科学和现代科技革命提供了重要的理论基础,而且开阔了人们的视野,改 变了人们认识世界的角度和方式 ★物理学的发展给了我们什么样的启示? 第3页共4页
高三历史学案(复习班) 印刷- 主备人: 第 3 页 共 4 页 1、背景:①19 世纪科学技术得到飞速发展。②经典力学无法解释高速运动微观粒子发生 的现象。 2、提出:德国物理学家爱因斯坦 1905 年提出了狭义相对论和光速不变原理;1916 年,完 成了广义相对论的最终形式。 3、意义:相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。它否定了经典力学的绝对时空观, 深刻地揭示了时间和空间的本质属性。它也发展了牛顿力学,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。 ★相对论与牛顿力学的关系怎样? ⑴相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观,但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的 是宏观物体低速运动的客观规律。⑵狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律,是对 牛顿力学的继承和发展。⑶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。 2.相对论的创立 (1)背景:19 世纪,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。 (2)提出:20 世纪初,由爱因斯坦提出。 (3)内容 ①狭义相对论:物体运动时,质量随着物体运动速度的增大而增加,时间和空间随着物体 运动速度的变化而变化。 ②广义相对论:空间和时间的性质取决于物质的运动情况和物质本身的分布状态。 (4)意义 ①是物理学领域的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和 空间的本质属性。 ②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。 三、量子论的提出与发展 1、背景:①19 世纪末 20 世纪初,电子和放射性的发现。②实验表明微观粒子的运动不能 用宏观物体的运动规律进行描述。 2、诞生、发展:(1)1900 年,为了解决热辐射理论上的疑点,德国物理学家普朗克提出 了量子假说。他认为,辐射像物质一样,是由具有能量的基本单位量子来实现的。这一假 说宣告了量子论的诞生。 (2)爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。 3、影响:在量子论基础上发展起来的量子力学,极大地促进了原子物理、固体物理等科 学的发展,标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界。 ★相对论和量子论一起,构成了现代物理学的基础,它们的提出,推动了物理学自身的进 步,为现代自然科学和现代科技革命提供了重要的理论基础,而且开阔了人们的视野,改 变了人们认识世界的角度和方式。 ★物理学的发展给了我们什么样的启示?
高三历史学案(复习班) 印刷 主备人 温擊提示;尊重事实,不迷信权威,敢于质疑,勇于探索创新,实践出真知。 3.量子论的诞生与发展 (1)背景 ①19世纪末20世纪初,电子和放射线的发现,打开了原子的大门 ②实验表明微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明 (2)诞生:1900年,德国物理学家普朗克提出量子假说 (3)内容:辐射像物质一样,是由具有能量的基本单位量子来实现的。 (4)发展 ①爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。 ②丹麦玻尔提出了有关原子的量子理论。 ③20世纪30年代,量子力学建立。 (5)影响 ①量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,成为20世纪最深刻、最有成 就的科学理论之 ②与相对论一起构成了现代物理学的基础,并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界 方面的不足。 ③推动了物理学自身的进步,开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式 【重难点突破】 牛顿经典力学与相对论的关系 (1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律,是整个力学的基础,但这些定律有一个 不容忽视的前提,即物体在低速运动的情况下 (2)爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观,提出时空不是绝对不变的,而是随着物体 运动而变化,物体的质量也随着物体运动速度的变化而变化,提出了质能转化原理,这加 深了人们对物质和运动的认识,对自然科学和哲学都产生了深远的影响。 (3)相对论没有否定牛顿力学,而是发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,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,牛顿所创造的概 念,至今仍指导着我们的物理学思想。 【史料研读】 第4页共4页
高三历史学案(复习班) 印刷- 主备人: 第 4 页 共 4 页 温馨提示:尊重事实,不迷信权威,敢于质疑,勇于探索创新,实践出真知。 3.量子论的诞生与发展 (1)背景 ①19 世纪末 20 世纪初,电子和放射线的发现,打开了原子的大门。 ②实验表明微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明。 (2)诞生:1900 年,德国物理学家普朗克提出量子假说。 (3)内容:辐射像物质一样,是由具有能量的基本单位量子来实现的。 (4)发展 ①爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应。 ②丹麦玻尔提出了有关原子的量子理论。 ③20 世纪 30 年代,量子力学建立。 (5)影响 ①量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,成为 20 世纪最深刻、最有成 就的科学理论之一。 ②与相对论一起构成了现代物理学的基础,并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界 方面的不足。 ③推动了物理学自身的进步,开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。 【重难点突破】 牛顿经典力学与相对论的关系 (1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律,是整个力学的基础,但这些定律有一个 不容忽视的前提,即物体在低速运动的情况下。 (2)爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观,提出时空不是绝对不变的,而是随着物体 运动而变化,物体的质量也随着物体运动速度的变化而变化,提出了质能转化原理,这加 深了人们对物质和运动的认识,对自然科学和哲学都产生了深远的影响。 (3)相对论没有否定牛顿力学,而是发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,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,牛顿所创造的概 念,至今仍指导着我们的物理学思想。 【史料研读】