2019-2020学年历史 人民版选修4学案：专题六 二 影响世界发展进程的科学巨人 Word版含解析

二影响世界发展进程的科学巨人

课程标准学习目标

了解牛顿、爱因斯坦等人成长历程及

主要科学成就，认识他们在社会发展

中的作用。

了解牛顿早期的科学发展与创造。

掌握牛顿的主要贡献，经典力学的含义和影响。

了解爱因斯坦的成长历程和狭义相对论的创立。

掌握爱因斯坦的相对论的提出及意义；了解爱因

斯坦为人类和平做出的努力。

分析爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献，理解

爱因斯坦为什么被视为20世纪最伟大的科学家。

一、牛顿：宇宙定律的发现者

1．生平

(1)少年时代：出生于英格兰林肯郡，喜欢读书、思考，动手能力强。

(2)大学时代：入剑桥大学三一学院，得到巴罗教授的赏识和指导，被引进近代自然科学的殿堂。

(3)去世：1727年3月31日在伦敦去世，被安葬在威斯敏斯特大教堂。

2．重要成就

(1)物理学

①发现了万有引力定律，综合并表达了经典力学的三个基本定律——惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律。

②《自然哲学的数学原理》的发表，标志着他完成了物理学发展史上的第一次大综合。

(2)天文学

①牛顿用万有引力定律说明，天上的星体运动和地面上的物体运动都受到力学规律的支配。

②采用数学的方法，精确地计算和解决天体运动问题。

③创立了一个崭新的天文学分支——天体力学。

(3)数学：发现了二次项定理，创立了微积分，开辟了数学新纪元。

(4)光学

①发现白光是由各种不同颜色的光组成的。

②制成第一架反射望远镜，提出光的“微粒说”。

3．地位：英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家；集16、17世纪科学先驱

们的成果之大成，建立起一个完整的力学理论体系，是宇宙定律的发现者。

[特别提醒]牛顿是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家，其研究领域包括物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛顿的主要贡献有创立了微积分，发现了万有引力定律和经典力学三定律，设计并实际制造了第一架反射望远镜等等，牛顿被誉为人类历史上最伟大、最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就，“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。

二、爱因斯坦：追寻空间和时间的本质

1．成长经历

(1)出生：1879年出生于德国一个犹太人的家庭。

(2)中学：因厌恶学校的军国主义教育而放弃学籍和德国国籍，只身去了意大利米兰。

(3)大学：1896年进入大学学习物理学，毕业后开展科学研究。

(4)工作：1905年，担任瑞士伯尔尼专利局技术员。

(5)1933年迁居美国。

(6)去世：1955年4月18日，病逝。

2．科学成就

(1)狭义相对论

①提出：1905年，在论文《论动体的电动力学》中提出。

②内容：认为空间、时间、物质和物质运动之间紧密相连；作为物质存在形式的空间和时间，在本质上是统一的，随着物质的运动而变化。

(2)广义相对论

①原因：狭义相对论不能解释加速运动和万有引力的问题。

②发表：1916年的总结性论文《广义相对论基础》。

③内容：在狭义相对论的基础上进一步揭示了时空结构同物质分布之间的关系；1938年又导出物体运动方程，进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性。

④意义：为人们认识宏观宇宙打开了一扇新的窗口，它与量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱，为物理学的发展带来革命性的变化。

(3)其他成就

①提出质量与能量之间存在的内在联系并建立起质能关系式E＝mc2，为利用原子能提供了理论依据。

②以量子论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。

③1921年，以其光子理论而获得诺贝尔物理学奖。

3．捍卫和平

(1)认为战争与和平问题是人类的首要问题，并为此多方呼吁奔走。

(2)一战爆发后，公开发表反战宣言。

(3)二战中，对美国用原子弹轰炸日本城市表示强烈不满。

(4)二战后，为反对核战争和反对美国国内法西斯主义而斗争。

4．地位：是世界历史上继牛顿之后最伟大的科学家；创立狭义和广义相对论，标志着物理学的重大突破，是科学发展道路上的一座新的里程碑。

[特别提醒]20世纪50年代，“冷战”加剧，“核讹诈”成为笼罩在人们头上的阴云。针对这种情况，爱因斯坦和英国哲学家罗素联合发表了《罗素—爱因斯坦宣言》，反对核战争，呼吁世界和平。

三、科学改变世界

1．成为促进社会经济结构和上层建筑变革的重要力量。

2．为丰富人们的精神生活、提高科学文化和社会管理水平、促进人类精神文明，创造了有利条件。

3．已经并将继续以其自身的伟大力量，改变着世界。

(1)牛顿的伟大发现为近代科学的发展奠定了基础，牛顿是“近代科学之父”，是人类历史上最伟大的科学家之一。

(2)爱因斯坦创立的狭义相对论和广义相对论，是人类认识自然过程中的一次质的飞跃，标志着物理学的重大突破，是在科学发展的道路上矗立起的一座新的里程碑，成为现今原子能科学、宇宙航行等科学的理论基础。

牛顿在科学领域的贡献

史料一恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括说：“①牛顿由于发现了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”

史料二“……但对自己而言，我仅仅是一个在海边嬉戏的顽童，为时不时发现一粒光滑的②石子或一片可爱的贝壳而欢喜，可与此同时却对我面前的伟大的真理海洋熟视无睹。”