高中历史人民版选修四文档：专题六杰出的中外科学家6-2含答案

第2课影响世界发展进程的科学巨人

预习导引

学习目标重点难点

1.了解牛顿、爱因斯坦的成长历程及主要科学成就的史实。

2.认识牛顿、爱因斯坦在社会中的作用。1.重点：了解牛顿在物理学、天文学等领域的主要成就，掌握爱因斯坦发现相对论及其他科学成就。

2.难点：认识牛顿在世界自然科学发展史上的崇高地位，认识爱因斯坦对维护世界和平所做出的巨大贡献。

知识点一牛顿：宇宙定律的发现者

1．生平：出生于英格兰一个自耕农家庭；1661年进入剑桥大学三一学院，对自然现象产生浓厚兴趣。

2．主要成就

(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。

②1687年发表《自然哲学的数学原理》，从而诞生了

天体力学。“牛顿力学”体系的建立标志着

近代科学体系的形成。

(2)天文学①用万有引力定律说明，力学规律支配天上的星体运动和地面上的物体运动。

②采用数学的方法，精确地计算和解决

天体运动问题。

(3)数学①发现了二次项定理。

②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。

③提出了光的“微粒说”。

3．评价

(1)是英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家。

(2)建立起力学理论体系，成为宇宙定律的发现者。

(3)1689年，当选为英国议会中的大学代表，其后，把兴趣由科学转向政治、神学等问题。

[概念辨析]牛顿成功的因素

牛顿虚怀若谷、谦虚好学，具有勇于探索的精神，甘于寂寞、献身科学的精神；使用科学的研究方法，吸取前人的研究成果等。

知识点二爱因斯坦：追寻空间和时间的本质

1．生平：1879年出生于德国一个犹太人家庭，1896年进入大学学习物理学。2．提出狭义相对论

(1)提出：1905年，《论动体的电动力学》发表，标志着狭义相对论的提出。

(2)内容①空间、时间、物质和物质运动之间紧密相连，不可分割。

②空间和时间在本质上是统一的，随着物质的运动而变化。

(3)影响：震动了物理学界，使爱因斯坦名扬欧洲。

3．提出广义相对论

(1)标志：1916年发表论文《广义相对论基础》。

(2)内容：万有引力是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀而引起的，进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性。

(3)意义：相对论与量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱，促进了物理学的革命性变化。

4．其他成就

(1)建立起质能关系式E＝mc2，为原子能的利用提供了理论依据。

(2)以量子理论解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。

(3)1921年，因其光子理论获得诺贝尔物理学奖。

5．为人类和平进步而斗争

(1)一战爆发后，公开发表反战宣言，呼吁结束战争。

(2)二战中建议美国研制原子武器，但对美国原子弹轰炸广岛、长崎表示强烈不

满。

(3)二战后为反对核战争和美国国内法西斯主义，进行不懈斗争。

[疑难辨析]相对论与牛顿经典力学的关系

主题牛顿经典力学与爱因斯坦相对论的关系

【史料探究】

史料一1687年，牛顿提出万有引力定律，并用数学方法证明了潮汐现象确实

是由地球、月亮和太阳的相对运动及其引力的变化所造成的；月、日引潮力是产生潮汐的原动力，它是天体引力的组成部分。

——《引潮力的发现》

史料二牛顿以他所理解的“质量”认为物体会相互吸引，但是他无法解释能够互相吸引的原因，爱因斯坦为“质量”在不同的场合作了不同的定义，甚至无法定义。

思考

(1)根据史料一近代牛顿如何解释潮汐现象。

(2)根据史料二及所学知识，指出牛顿和爱因斯坦理论之间的联系。

答案(1)牛顿认为潮汐现象与地球、月亮、太阳的相对运动及其引力的变化有关；对潮汐现象的解释来自于科学研究并上升到科学理论的高度。

(2)联系：爱因斯坦相对论否定了牛顿力学的绝对时空观，揭示了时间、空间的

本质属性；爱因斯坦发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学

发展到一个新的阶段。

【史论归纳】爱因斯坦的相对论和牛顿的力学体系的关系

(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律适用有一个前提，

即物体在低速运动情况下。

(2)爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间不是绝对不变

的，而是随物质运动的变化而变化，爱因斯坦还提出质能转换原理，加深了人们对物质和运动的认识。

(3)相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学是相对

论力学在低速运动状态下的一个特例。牛顿创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。

1．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

答案 D

解析注意限制词，“十七世纪取得最辉煌成就的科学”是经典力学。

2．沃尔夫在1935年写道：“(它)公认是科学史上最伟大的著作。……二百多年来，它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础。”“它”所指的著作是() A．康德的《纯粹理性批判》

B．牛顿的《自然哲学的数学原理》

C．赫胥黎的《人类在自然界中的位置》

D．达尔文的《物种起源》

答案 B

解析牛顿的《自然哲学的数学原理》提出了物体运动的万有引力定律等，把地球上的物体运动和天体运动概括到同一个理论之中，因而能成为天文学和宇宙学