必修第三册 专题十六 近代以来的中外科技与文艺 第43讲 近代以来的科学技术 1 近代物理学的奠基人和革命者 牛顿和经典力学 b 量子理论 b 爱 因斯坦和相对论 b 2 追寻生命的起源 达尔文 赫胥黎及其进化论观点 b 3 人类文明的引擎 人类社会进入蒸汽时代和电气时代 b 蒸汽机的发明 与应用 b 电气技术 内燃机的发明与应用 b 科学技术应用于生产给人 类文明带来的巨大变化 c 4 向 距离 挑战 电子计算机与网络技术的发明和发展 b 现代信息技 术对人类社会的影响 c 计算机网络的发展带来的变化和存在的问题 c 汽车 飞机 电报 电话 无线电通信的发明及其对人类生活的影响 c 考试要求 内容索引 核心考点深化 讲重点 扣真题 命题视角聚焦 寻考向 找立意 课时跟踪训练 练规范 练速度 主干知识夯实 理主干 通考点 主干知识夯实 一 物理学成就 b 1 牛顿力学体系的创立 1 背景 近代科学诞生后 伽利略创立了自由落体定律 推翻了亚里士多德的学 说 2 标志与组成 1687年 牛顿的 自然哲学的数学原理 总结了他的力学体系成 就 标志着牛顿 的创立 主要包括惯性定律 加速度定律 作用力和反作 用力定律及万有引力定律 3 意义 完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合 使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度 同时也在生产和科学实验中 得到广泛的应用和验证 力学体系 哥白尼的 日心说 否定了宗教神学崇信的 地心说 被恩格斯称赞为 自然 科学的独立宣言 标志着近代自然科学的兴起 牛顿力学体系的创立 沉重打 击了教会的宇宙观 从根本上动摇了封建神学的基础 是近代自然科学形成的标 志 特别别提示 2 量子论的诞生 驱走乌云的太阳 1 诞生 1900年 普朗克提出了著名的量子概念 普朗克 关于正常光谱能量分布定律的理论 的发表 标志着量子理论的诞生 2 发展 1905年 爱因斯坦运用量子理论成功地解释了 1923年 法国物理学家德布罗意提出物质波理论 将量子论发展到一个新的高 度 在量子理论的基础上 奥地利 德国的物理学家建立了量子力学 3 意义 使人们从根本上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 光电效应 3 爱因斯坦的 相对论 1 1905年 爱因斯坦发表了 论动体的电动力学 创立了狭义相对论 认为时 间和空间随着物质运动速度的变化而变化 它否定了牛顿的绝对时间和绝对空间 是对 的继承和发展 2 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 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想 3 意义 相对论的建立 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 相对论同 一起 构成了现代物理学的基本理论框架 牛顿力学 量子理论 西方近代科学的两大特点 实验性和数学表达式 实验性就是可以用实验的方法 反复再现科技发明成果 数学表达就是可以用代数式来说明成果的内容 这与中 国古代传统科学技术的特点截然不同 微点拨拨 二 生物学成就 b 1 达尔文和进化论 1 标志 1859年 达尔文的巨著 出版 2 内容 物种是不断进化的 是不断从低级向高级发展的 自然界进化的规则是物竞天择 适者生存 3 影响 达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击 证明了整个有机界都是长期发展进化过程的产物 物种起源 2 进化论的发展与传播 1 达尔文提出人类起源于古猿的观点 2 在同反对意见的论战中 进化论被更多的人了解和接受 3 1863年 发表 人类在自然界中的位置 使人猿同祖论进一步得到确 立 赫胥黎 达尔文的进化论 微点拨拨 三 从蒸汽机到互联联网 1 蒸汽机的发明 b 1 原因 社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育 2 发明 瓦特改进了蒸汽机 提高了热效率 并使其动力运动形式变为旋转运 动 3 影响 成为 万能的原动机 是人类继发明用火之后 在驯服自然力方面所 取得的最大成果 工厂大量出现 历史跨入了蒸汽时代 2 交通工具的改进 1 美国工程师 发明汽船并投入使用 2 英国人史蒂芬孙研制蒸汽机车获得成功 昭示着 铁路时代 的到来 3 近代工业生产体系的确立 1 1794年 英国人莫兹利发明了移动刀架 1797年使刀具的制作实现了机械化 2 19世纪初 一个以机器制造机器的新工业部门 机械加工制造业诞生了 富尔顿 4 第二次工业革命 世界跨入电气时代 b 1 电力的发明和应用 1831年 英国的法拉第发现 现象 提出发电机的理论基础 电动机和发电机的发明 为电力工业开辟了广阔的前景 2 内燃机的发明和应用 19世纪80年代前期 德国人卡尔 本茨和戴姆勒各自独立地制成以汽油为燃料的 内燃机 1887年 狄塞尔发明了柴油机 以 为发动机的汽车 远洋轮船 飞机等交通工具陆续出现 这也推动了 石油开采 石油化学工业的发展 3 化学工业 1867年诺贝尔发明了炸药 电磁感应 内燃机 正确区分 蒸汽时代 与 电气时代 的发明 1 蒸汽时代 的发明侧重于轻工业 科技含量不高 发明者主要是工人 技 师 发明主要集中在英国 2 电气时代 的发明侧重于基础工业 重工业 科技含量高 发明者主要是 科学家 发明涉及主要资本主义国家 辨析对对比 5 立体交通的诞生 c 1 表现 1885年 德国工程师卡尔 本茨和戴姆勒以汽油机为动力机分别独立制成了最早 的汽车 1887年 人们把内燃机装配到轮船上 1903年 莱特兄弟设计制成一架飞机并试飞成功 开创了人类交通事业的新纪 元 2 影响 使人类从平面交通时代迅速步入水 陆 空立体交通时代 6 穿越大洋的电波 c 1 随着电动机和发电机的相继发明 利用电磁感应现象研制的电报 电话和无线 电通信也先后被发明出来 2 1837年 美国人莫尔斯发明了有线电报机 1876年 美国人 发明了电话机 意大利人马可尼1902年和1916年实验无线电通信技术成功 7 改变世界的网络 b 1 年 美国研制出第一台电子计算机 至今电子计算机被广泛应用到各个领 域 2 电子计算机与通信技术相结合而成的 遍布世界 正在以人们无法预料的 速度 深度和广度 改变着人类文明的进程 贝尔 1946 互联网 核心考点深化 考点一 近代以来的世界科技成就的发展条件与特点 1 近代科学产产生 发发展的社会条件 1 资本主义经济的发展成为近代科学产生的物质基础和根本动力 2 资产阶级民主制度的建立 为近代科学的持续发展提供了较为自由的空间 3 文艺复兴 宗教改革和启蒙运动打击了宗教神学 解放了人们的思想 为自然 科学的产生和发展创造了必要的思想条件 4 科学家群体具备勇于探索科学 敢于追求真理和坚持不懈的可贵精神 2 经经典力学和现现代物理学比较较 理论差别相互关系 经典力学 时间和空间是绝对的 与物质运 动无关 自然界无跳跃 相对论和量子论弥 补了经典力学对宏 观和微观世界认识 的不足 是对经典 力学的发展 现代物 理学 相对论 时间和空间是相对的 它取决于 物质的运动和物质的分布状态 量子论 物质的辐射能不是连续的 而是 以量子的整数倍跳跃式地变化 3 近代自然科学的特点 1 分科研究 近代自然科学把自然界划分为不同的领域和侧面 分门别类地加 以研究 着眼于自然界的特殊的具体问题 探索各种运动形式的特殊规律 2 近代科学是实验科学 它是建立在实验事实基础上的 经过严密的实验验证 后得出的结论 3 科学实验与数学证明相结合 近代科学除了以科学实验为基础外 在理论上 要求通过数学证明来揭示实验现象背后的规律 4 近代科学是理论科学 它用科学的逻辑方法对经验材料进行整理 作出理论 概括和分析 形成以实验事实为根据的系统的科学理论 5 近代科学注重分析 把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明 从而 给近代科学理论提供有效方法和明确方向 1 2018 11月浙江选考 英国艺术家1795年的画作 牛顿 表现了一颗伟大的头 脑正在规划世界 牛顿力学所反映的宇宙规律是 A 自由落体定律 B 物体高速运动的客观规律 C 宏观物体低速运动的客观规律 D 热辐射过程中的能量分布规律 抓题眼 牛顿经典力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律 析错因 A项属于伽利略的贡献 B项属于爱因斯坦的相对论 D项属于普朗克 的量子理论 直通高考 2 2017 11月浙江选考 爱因斯坦曾说 不让任何人猜测这一点 牛顿的伟大成 就真的会被其他的什么理论所代替 他伟大而明晰的思想将永远作为我们整个现 代概念构架的基础而保留下来 这句话旨在强调 A 牛顿力学被狭义相对论所取代的意义 B 牛顿力学是近代物理学最先成熟的体系 C 牛顿学说对科学发展具有独特的意义 D 相对论构成了现代物理学的基本框架 解析 狭义相对论是对牛顿力学的继承和发展 故A错误 题干中 他伟大而明晰的思想将永远作为我们整个现代概念构架的基础而保留下 来 是强调牛顿力学对后世科学发展的独特影响 B选项史实观点正确 但不符 合题意 C选项符合题意 题干强调的是牛顿经典力学 没有提及相对论 因此D不符合题意 故答案为C 3 2016 4月浙江选考 爱因斯坦和普朗克是20世纪世界著名的科学家 分别创立 了相对论和量子理论 它们的共同之处有 揭示了时间空间的可变性 深刻改变了自然科学的观念 突破了近代物理 学的传统 构成现代物理学的理论框架 A B C D 解析 相对论揭示了时间空间的可变性 量子理论没有 不是二者共同之处 故 错误 相对论提出新的时空观 颠覆了人类对宇宙和自然的 常识性 观念 量子力学 用量子态的概念表征微观体系状态 二者都改变了自然科学的观念 故 正确 经典物理学基础的经典力学 不适用于高速运动的物体和微观领域 相对论解决 了高速运动问题 量子力学解决了微观亚原子条件下的问题 故 正确 相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱 故 正确 选择D项符合题意 4 2018 江苏高考 牛顿认为宇宙是按照可测量的 可描述的机械原理进行运转 的 1927年 德国物理学家海森堡提出了测不准原理 没有人能够确知一个电子 的运动轨迹 因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置 与这一 认识变化相关的是 A 经典力学的诞生 B 进化论的传播 C 电气革命的出现 D 量子论的提出 解析 D对 海森堡提出的测不准原理 反映了微观粒子运动的基本规律 帮助 科学家更深入地了解世界 这与1900年普朗克提出的量子理论有关 A错 经典力学诞生于17世纪 它在认识微观世界方面存在不足 B错 进化论是有关人类起源的理论 与题干所述认识的变化无关 C错 电气革命出现于19世纪70年代开始的第二次工业革命中 与题干所述探索 微观世界的认识变化关系不大 考点二 工业文明科技的进步与影响 1 科技发发展推动动社会进进步 1 牛顿经典力学和热学引发了第一次工业革命 人类进入 蒸汽时代 为法国 启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础 2 进化论传入中国成为维新变法运动和新文化运动的思想武器 推动了中国社会 的进步 3 蒸汽机的发明 解决了工业革命的动力问题 推动了社会生产力的发展 电气技 术的应用 极大地推动了工业生产的发展 人类从此进入了 电气时代 4 相对论为人们提供了辩证地看世界的途径 量子论带来了许多划时代的技术创 新 直接推动了社会生产力的发展 5 信息技术推动了 新经济 的诞生 推动了全球化的发展 改变了人们的思想 观念 思维方式和生活方式 2 世界科技中心的转转移 科技中心开始时间转移重大事件社会进步 意大利中心十四五世纪 中国 意大利文艺复兴人类迈进近代社会 英国中心17世纪中期 意大利 英国 第一次工业革命进入蒸汽时代 德美中心19世纪后期英国 德美第二次工业革命进入电气时代 美国中心20世纪中期欧洲 美国第三次科技革命进入信息时代 3 16世纪纪以来中国科技落后和西方科技迅速发发展的原因 16世纪以来中国科技落后的原因 近代西方科技迅速发展的原因 经济根源固守农耕经济 根本原因 发展资本主义经济和开展工 业革命