第25课 现代科学革命

岳麓历史必修3
知识要点
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一、经典物理学的危机
• 1．在牛顿力学中，时间和空间被视为 与物质运动无关而独立存在，是绝对 的，即存在着绝对的静止和绝对的时
• 2．19世纪，人们把以牛顿力学为代表 的经典物理学看做是绝对权威的理论， 但是物理学上出现了一系列新的发现 却无法用经典物理学来解释，这使它 面临着挑战。
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21．阅读下列材料： 材料一 19世纪末，正当物理学家在庆贺“物理学大厦”落 成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。 首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象 的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”： “以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。 材料二 20世纪初，爱因斯坦发表了具有划时代意义的论文， 为物理学的发展做出了重要贡献。为纪念这一奇迹 100 周年， 2004年6月10日，联合国大会召开第58次会议鼓掌通过了2005 年为“国际物理年”的决议。 请回答： (1)材料一中的“‘物理学大厦’落成”指的是什么？它是在怎 样的背景下落成的？ (2)20世纪初，物理学理论有什么新发展？其发展的原因是什么？ (3)物理学理论的新发展在当时有什么意义？
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• 学习本单元，一要理清以下基本线索:相对 论和量子理论的提出，不仅掀起了物理学 的革命，也对其他学科产生了重要影响。 20世纪，电子计算机、遗传工程、航天技 术等一系列高新技术的诞生，改变着人们 的生产方式和生活方式，改变着整个世界。 新中国成立后，在原子能、火箭领域取得 重大突破。改革开放以来，杂交水稻、计 算机技术和高新技术迅速发展，跨入世界 先进行列。新中国的科教文化事业既取得 重大进展，也经历了挫折。
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课后习题解析
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(1)经典物理学。 背景：资本主义经济的发展；人文主义的兴起和发展极大的 解放了人们的思想；自然科学从神学的束缚中解脱出来。 (2)由经典物理学发展到相对论。 原因：科技革命的推动；经典物理学出现危机；科学理论有 了重大突破。 (3)相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，在很大程度上 解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，极大地扩展了物理 学应用的领域。同时，相对论也打破了经典物理学绝对化的思 维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。
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• • • •
二要突出五个重点： ①相对论和量子理论的主要内容及意义； ②现代信息技术对人类社会的影响； ③新中国成立以来科技发展的主要成就，科技进步在 现代化建设中的巨大作用； • ④新中国教育事业发展的史实，“国运兴衰，系于教 育”的深刻含义； • ⑤“百花齐放、百家争鸣”方针的提出及在贯彻“双 百”方针过程中的经验和教训。 • 三要理解下列基本观点：高科技的发展使人类历史发 生巨变，它本身也成为现代历史的重要内容。科学技 术和教育是实现中华民族伟大复兴的重要保证。科教 兴国，科教强国，国运兴衰，系于教育。
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要点分析
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1．爱因斯坦相对论有哪些内容？爱因斯坦相对论
提出的意义是什么？
• 内容：相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原 理。爱因斯坦认为，时间、空间、运动、质量不是绝对不
• 意义：是物理学思想的一次重大革命。它否定了经典力学 的绝对时空论（但没有否定整个牛顿力学），从本质上修 正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和 空间的本质属性。同时，它也发展了牛顿力学，打破了传 统的绝对时空观，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推 动物理学发展到一个新的高度。对现代科学的发展产生了 极其深远的影响，爱因斯坦因此成为20世纪最伟大的科学 家。
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2．量子论的提出和发展
• 背景：19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，促进人们对 物质的认识深入到了原子内部。但大量的实验表明，微观粒子 的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。这就需要 • 1900年，德国物理学家普朗克提出了量子假说。这个假说宣告 • 量子论的发展：爱因斯坦提出了光的量子理论，丹麦物理学家 玻尔提出了原子的量子理论。在这个基础上，一门新的物理学 分支—— • 意义：量子理论弥补了经典物理学在微观的粒子世界方面认识 的空缺，把人类对客观规律的认识从宏观世界推进到微观世界， 改变了人们看世界的角度和方式，不仅对物理科学本身，对其 他科学，如化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学 等领域都产生了重大影响，对整个人类的思维也产生了不可磨 灭的影响。量子理论运用到社会生产领域，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，从根本上改变了 人类的物质生活。
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(2008 年广东卷 )19 世纪，西方宗教信仰的虔诚度降低。 与这一趋势形成无关的科学家是( ) A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．伽利略 解析：爱因斯坦提出相对论是在20世纪初，与19世纪 西方宗教信仰的虔诚度降低无关。 答案：C
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爱因斯坦相对论的提出，是物理学 思想的一场重大革命。他（ ）
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• 1．20世纪初，爱因斯坦提出的相对论为物理学 的发展带来了革命性的变化。1905年，他发表 《论动体的电动力学》一文，完整地提出了匀速 • 2．相对论的基本原理是相对性原理和光速不变原 理。爱因斯坦认为，时间、空间、运动、质量不 • 3．意义：物理学领域最伟大的革命，创立了一个 全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的 领域。打破了经典物理学的绝对化思维方式，为 人们提供了辩证的看待世界的思维方式。
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• 诺贝尔不但是科学家，也是能干的企业家。 他淡泊名利，立下遗嘱，将全部财产设立 一笔基金，用其利息奖励世界各国对物理、 化学、医学、文学以及和平事业有杰出贡 献的人。这就是诺贝尔奖的由来。诺贝尔 奖从1901年开始颁奖。
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阅读与思考指导 • 启发：不要被常识和日常经验所蒙 蔽，常识并不一定都是正确的。我 们要对新生事物抱有正确的态度； 要如同爱因斯坦一样敢于向权威挑 战，追求真理。
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(1)经典物理学。 背景：资本主义经济的发展；人文主义的兴起和发展极大的 解放了人们的思想；自然科学从神学的束缚中解脱出来。 (2)由经典物理学发展到相对论。 原因：科技革命的推动；经典物理学出现危机；科学理论有 了重大突破。 (3)相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，在很大程度上 解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，极大地扩展了物理 学应用的领域。同时，相对论也打破了经典物理学绝对化的思 维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。
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三、量子理论中的微观世界
• 1．量子理论是现代物理学的另一大支柱，它是由 德国物理学家普朗克提出来的。他认为牛顿力学 并没有解决所有的问题，尤其是不能适用于原子 范围。经过多次研究试验，他提出了量子假说。
• 2．继普朗克的量子假说之后，爱因斯坦提出了光 的量子理论，丹麦物理学家玻尔提出了原子的量 子理论。在这个基础上，一门新的物理学分支— —量子力学建立起来，使人类对微观世界的基本
• A．否定了牛顿的力学原理
• B
• C．揭示了时间、空间并非绝对不变的属性 • D
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• 【解析】本题主要考查对相对论内容的了 解和认识。19世纪末，由于电磁学方面一 系列的新发现、新实验同经典物理学理论 发生了矛盾，物理学出现了危机。26岁的 爱因斯坦创立了狭义相对论，以解决这一 危机，从而揭示了时间、空间、物质、运 动之间的本质上的统一性，把牛顿力学体 系作为一种特殊情况概括在内。学习时，
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学习反馈
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一、选择题 1 ． 下 列 有 关 经 典 力 学 的 陈 述 中 不 正 确 的 是 (C ) A．产生于17世纪 B．创立者是牛顿 C．核心内容是量子论 D．建立在日常生活常见低速运动物质的研究之上
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2．就你所学物理知识判断，近代光学、热力学、电磁学、 C 天体物理学等新学科形成的基础是 ( ) A．解析几何学 B．微积分学 C．牛顿创立的经典力学 D．达尔文进化论
• 【答案】 C
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(2009年广东卷)普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就： “这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界 体系的引入才能与之相提并论。”文中的“这个原理”是 ( ) A．日心说 B．相对论 C．量子假说 D．万有引力定律 解析：普朗克的观点主要是高度评价爱因斯坦的科学成 就，日心说是哥白尼的学说，量子假说是普朗克首先提出 的，万有引力定律是牛顿经典力学的组成部分。爱因斯坦 的主要学说是相对论，相对论的提出是物理学思想的一次 革命，它否定了经典力学的绝对时空观，把物理学发展到 一个新高度，普朗克高度评价爱因斯坦主要是基于此。 答案：B
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第六单元 现代世界的科技与文化
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• 牛顿、达尔文之后，近代科学技术不断遇到自己 无法解释的现象，渐渐走到了自己的尽头。 • 科学技术发展到今天，其前进的步伐，对人类生 活的影响程度，对社会发展的推进力度，都是近 代科学技术所远远不能比拟的。 • 新中国建立以后，经过几代科学家艰苦不懈的努 力，我国在科学技术领域的研究上突飞猛进，取 得了前所未有的成就 • “百花齐放、百家争鸣”的方针是中国共产党于 1956年提出的繁荣我国文化学术事业的方针 • 建国以来，我国的教育事业有了较大的发展
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解析与探究概要
• 爱因斯坦向罗斯福总统提议在德国之前研 制出原子弹，是出于防止德国形成核优势 考虑的，这种做法是正确的。后来后悔是 因为美军在日本投放原子弹，伤害了众多 无辜平民的生命。从中得到的启示是：要 大力发展科学事业，并最大程度地使科学 为人类造福，而不是使科学成为人类的杀 手。
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范例剖析
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20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变 化。下列选项中推动这一变化的是（ ）
• • • •
A．电的发明和利用 B．量子论的提出和发展 C．经典力学的发展 D．原子能在军事上的应用
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• 【解析】本题考查考生再认、再现历史知 识的能力。电的发明和利用是在19世纪中 期；经典力学的发展是在17世纪末；原子 能在军事上的应用是在20世纪四十年代。 注意时间的限制。只有量子理论的提出是 在20世纪初，与题意相符，故B • 【答案】 B
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第25课 现代科学革命源自 岳麓历史必修3学习目标知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
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课前导学
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1 ． 相 对 论 的 两 个 基 本 原 理 是 ____________ 和 __________。 2．________的提出是物理学领域最伟大的革命。 3．量子理论是现代物理学的另一支柱，它是由________ 理论物理学家________提出来的。 4．________和________构成了现代物理学的基础。 1．相对性原理 光速不变原理 朗克 4.量子理论 相对论 2.相对论 3.德国 普
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自我测评解答
• 现代物理学的两大支柱是相对论和量子论。 相对论和量子论正确反映了宏观的宇宙世 界和微观的粒子世界的客观规律，打破了 经典物理学绝对化的思维，描绘了一个崭 新的世界，大大开阔了人们的视野，改变 了人们看世界的角度和方式。相对论和量 子论的提出不仅对物理学本身，对自然科 学，而且对整个人类的思维都产生了不可 磨灭的影响。