一 马克思主义的诞生教学目标

第七专题第一课

近代物理学的奠基人和革命者

高二

班

组

刘卉清

一、主干知识

知识点一

近代物理学的奠基人和革命者

(一)经典力学——认识史上的飞跃

1.背景：教会长期奉亚里士多德学说为教条、伽利略自由落体定律的创立。

2.创立标志：1687年，英国科学家牛顿发表《自然哲学的数学原理》。

3.主要内容

(1)牛顿的运动三定律：惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律。

(2)万有引力定律，是人类认识史上的飞跃。

4.意义：完成了人类对自然界认识史上的笫一次理论大综合，推动了近代自然科学的发展。

(二)量子论——驱走乌云的太阳

1.创立：1900年，德国物理学家普朗克提出量子概念，同年，发表《关于正常光谱能量分布定律的理论》，标志着量子理论的诞生。

2.应用

(1)1905年，爱因斯坦利用量子理论成功解释了光电效应。

(2)1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论。

(3)奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。

3.意义：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

(三)相对论——爱因斯坦的“时空”

1.创立：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，标志着狭义相对论的诞生。时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。

2.发展：1916年，爱因斯坦建立了广义相对论，认为物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间、时间不是独立的实在，而是物质存在的形式。

3.意义

(1)相对论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。

(2)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。

考向一

牛顿经典力学的历史地位、影响与相对论的关系

二、课堂探究

探究一：

史料一

正如伏尔泰所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则……这是非常奇异的”。寻找决定人类事物的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓的启蒙运动的实质。

——[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

史料二

所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变……迄今为止，科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种，分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名……但真正的科学革命，实际上只发生过两次。

——马克垚《世界文明史》

史料三

爱因斯坦与牛顿的虚拟对话

爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学框架体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。

牛顿：你比我更伟大，相对论在许多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为现代物理学的两大基础理论，相对论包容了我的三条运动定律及万有引力定律。

爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。

牛顿：哪有十全十美的理论……你我都是凡人，你我的身躯已经融入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。

——毛民义：相对论网站

1.根据史料一并结合所学知识，“永恒的法则”是什么？它在人类文明史上产生了什么巨大的历史作用？

2.根据史料二、三并结合所学知识指出牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。他们留给人类的“灵魂”是什么？

探究二：

(摘自2013年课标Ⅱ卷T40)阿尔布雷希特·弗尔辛在《爱因斯坦传》中写道：“1919年，英国科学家爱丁顿对日全食的观测结果证实了爱因斯坦的理论，引起巨大轰动，世界范围的爱因斯坦热接踵而至。”

据史料并结合所学知识，说明爱因斯坦热兴起的原因。

三、课堂提升

1.(2015·福建文综，22)16、17世纪欧洲学者质疑、改变和放弃了欧洲所继承知识中最神圣化的认识。科学革命的思想巨变使他们重新考察和描述宇宙的性质及其力量。在这里，对宇宙的性质及其力量作出“革命”性描述的理论是(

)

A.进化论

B.万有引力定律

C.量子论

D.相对论

2.(2015·重庆文综，10)1727年春，伏尔泰参加了牛顿的葬礼，随后访问了牛顿的外甥女凯瑟琳并聆听了苹果坠地的故事。该故事通过伏尔泰的著作迅速传遍世界，成为家喻户晓的科学佳话。这则材料可以用来说明(

)

A.科学团体推动了欧洲启蒙运动的发展

B.跨国文化交流促进了科学思想的传播

C.18世纪早期英国启蒙运动已接近尾声

D.18世纪早期法国思想自由度逊于英国

3.(2015·四川文综，11)1933年希特勒上台后，犹太科学家爱因斯坦选择移居美国，放弃愿意为他提供避难所的欧洲国家。悉知该消息时，法国物理学家保罗·朗之万评价道：“这是一个重大事件，其重要程度就如同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆一样。”在此，朗之万(

)

A.谴责纳粹德国迫害犹太科学家

B.担心欧洲大陆的战争威胁日益临近

C.意识到世界科学中心即将转移

D.觉察到科学家全球流动为大势所趋

4．[2015·武汉模拟]英国数学家怀特海在《科学与近代世界》中写道：“近代力学体系的全部发展过程刚好占了两个世纪。它从伽利略开始，到牛顿的《自然哲学的数学原理》为止。伽利略跨出了第一步，找到了正确的思维道路。”“伽利略跨出了第一步”是指(

) A．建立注重实验和数字化的研究方法

B．指出了经典力学绝对时空观的错误

C．指出了外力是改变运动状态的原因

D．认为时间和空间不能离开物质独立存在

5．[2015·蚌埠市二中期中]罗素说：“几乎所有现代世界与古代世界之间的区别，都得归功于十七世纪取得最辉煌成就的科学。”这句话中“十七世纪取得最辉煌成就的科学”指的是

A．相对论

B．生物进化论

C．量子力学

D．经典力学

6．胡适原名胡嗣穈。1905年下半年，在上海私立澄衷学堂读书时，受新式教学影响，有人改名孙竞存，有人改名杨天择，胡适接受二哥的建议取名“适之”。由此可见，影响学生改名字的教学内容可能是(

) A．相对论

B．进化论

C．量子论

D．唯物论

7．中国科学院任定成教授认为，科学理论的发展是一种累积式的发展，既不抛弃旧理论，还将其归化入更全面的理论当中。下列史实符合任教授观点的是(

) A．神创论与进化论

B．相对论与量子论

C．经典力学与相对论

D．经典力学与量子论

8．[斯塔夫里阿诺斯指出：第二次世界大战引发了多项技术突破，这几项重大技术突破的意义如此深远，以至于值得将它们归类为第二次工业革命。这里的第二次工业革命应该包括A．航天技术的出现

B．机器制造业出现

C．化学工业的建立

D．内燃机的发明

7．意大利文艺复兴时期的文化一书中写道：“在中世纪时期，人们的视野，无论在观察客观世界，或在认识自己时，都被一层纱幕遮住了。意大利人最早把这层障眼的纱幕撕去了，因而认识了客观世界，并且认识了自己。”其中的两个“认识”分别可能是(

) A．伽利略自由落体定律、“人文精神”的复苏

B．牛顿经典力学建立、资产阶级宗教观的建立

C．近代科学的产生、构建资产阶级的理性王国

D．伽利略发现了新宇宙、“理性主义”的光辉

8．正像历史学家认为17世纪下半叶是牛顿的时代那样，人们常把20世纪的上半叶看成是爱因斯坦的时代。下列叙述不正确的是(

) A．经典力学成就了17世纪牛顿的时代

B．相对论是物理学领域最伟大的革命

C．相对论的提出彻底否定了经典力学

D．相对论提供了辩证看待世界的途径

9．一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦：“在我们这一时代的物理学家中，爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一……按照我的看法，他也许比牛顿更伟大。”以下对“他也许比牛顿更伟大”的理解正确的是(

) A．爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学体系

B．爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学体系

C．爱因斯坦丰富了牛顿的绝对时空观

D．爱因斯坦比牛顿更受人们尊敬

11．科学史上不乏富有传奇色彩又留下深刻启迪的故事。伽利略在比萨斜塔进行了重物自由下落实验，牛顿因苹果从树上坠落而产生万有引力的灵感，爱因斯坦设想孪生兄弟中的一个以光速作太空旅行后将会比未旅行的兄弟更年轻。三人的相关理论告诉我们(

) A．科学发展以否定前人理论为前提

B．科学理论是在批判中向前发展的

C．三人共同奠定了现代物理学基础

D．生物学发展终于打破了神学桎梏

12．英文的“Communication”有多重译义，一般包括“传播和传达”“交通”和“交流”。有人说，从互联网迄今的发展过程看，网络就是传媒(Communication)。对互联网的这一理解旨在强调互联网(

) A．推动了世界市场的拓展

B．最大的成功在于技术的不断更新

C．促进了信息产业的发展

D．作为人类交往方式而存在与发展