高中歷史專題六杰出的中外科學(xué)家62影響世界發(fā)展進(jìn)程的科學(xué)巨人學(xué)案人民選修4

1、第2課影響世界發(fā)展進(jìn)程的科學(xué)巨人預(yù)習(xí)導(dǎo)引學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解牛頓、愛因斯坦的成長(zhǎng)歷程及主要科學(xué)成就的史實(shí)。2.認(rèn)識(shí)牛頓、愛因斯坦在社會(huì)中的作用。1.重點(diǎn)：了解牛頓在物理學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域的主要成就，掌握愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論及其他科學(xué)成就。2.難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)牛頓在世界自然科學(xué)發(fā)展史上的崇高地位，認(rèn)識(shí)愛因斯坦對(duì)維護(hù)世界和平所做出的巨大貢獻(xiàn)。知識(shí)點(diǎn)一牛頓：宇宙定律的發(fā)現(xiàn)者1生平：出生于英格蘭一個(gè)自耕農(nóng)家庭；1661年進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，對(duì)自然現(xiàn)象產(chǎn)生濃厚興趣。2主要成就(1)物理學(xué)(2)天文學(xué)(3)數(shù)學(xué)(4)光學(xué)3評(píng)價(jià)(1)是英國偉大的物理學(xué)家、天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家和自然哲學(xué)家。(2)建立起力學(xué)理論體系，

2、成為宇宙定律的發(fā)現(xiàn)者。(3)1689年，當(dāng)選為英國議會(huì)中的大學(xué)代表，其后，把興趣由科學(xué)轉(zhuǎn)向政治、神學(xué)等問題。概念辨析牛頓成功的因素牛頓虛懷若谷、謙虛好學(xué)，具有勇于探索的精神，甘于寂寞、獻(xiàn)身科學(xué)的精神；使用科學(xué)的研究方法，吸取前人的研究成果等。知識(shí)點(diǎn)二愛因斯坦：追尋空間和時(shí)間的本質(zhì)1生平：1879年出生于德國一個(gè)猶太人家庭，1896年進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)。2提出狹義相對(duì)論(1)提出：1905年，論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)發(fā)表，標(biāo)志著狹義相對(duì)論的提出。(2)內(nèi)容(3)影響：震動(dòng)了物理學(xué)界，使愛因斯坦名揚(yáng)歐洲。3提出廣義相對(duì)論(1)標(biāo)志：1916年發(fā)表論文廣義相對(duì)論基礎(chǔ)。(2)內(nèi)容：萬有引力是由于物質(zhì)的存在和分

3、布使時(shí)間和空間的性質(zhì)不均勻而引起的，進(jìn)一步揭示了時(shí)空、物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和引力之間的統(tǒng)一性。(3)意義：相對(duì)論與量子理論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，促進(jìn)了物理學(xué)的革命性變化。4其他成就(1)建立起質(zhì)能關(guān)系式Emc2，為原子能的利用提供了理論依據(jù)。(2)以量子理論解釋光電效應(yīng)、輻射過程、固體比熱，發(fā)展了量子統(tǒng)計(jì)。(3)1921年，因其光子理論獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。5為人類和平進(jìn)步而斗爭(zhēng)(1)一戰(zhàn)爆發(fā)后，公開發(fā)表反戰(zhàn)宣言，呼吁結(jié)束戰(zhàn)爭(zhēng)。(2)二戰(zhàn)中建議美國研制原子武器，但對(duì)美國原子彈轟炸廣島、長(zhǎng)崎表示強(qiáng)烈不滿。(3)二戰(zhàn)后為反對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)和美國國內(nèi)法西斯主義，進(jìn)行不懈斗爭(zhēng)。疑難辨析相對(duì)論與牛頓經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系

4、主題牛頓經(jīng)典力學(xué)與愛因斯坦相對(duì)論的關(guān)系【史料探究】史料一1687年，牛頓提出萬有引力定律，并用數(shù)學(xué)方法證明了潮汐現(xiàn)象確實(shí)是由地球、月亮和太陽的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及其引力的變化所造成的；月、日引潮力是產(chǎn)生潮汐的原動(dòng)力，它是天體引力的組成部分。引潮力的發(fā)現(xiàn)史料二牛頓以他所理解的“質(zhì)量”認(rèn)為物體會(huì)相互吸引，但是他無法解釋能夠互相吸引的原因，愛因斯坦為“質(zhì)量”在不同的場(chǎng)合作了不同的定義，甚至無法定義。思考(1)根據(jù)史料一近代牛頓如何解釋潮汐現(xiàn)象。(2)根據(jù)史料二及所學(xué)知識(shí)，指出牛頓和愛因斯坦理論之間的聯(lián)系。答案(1)牛頓認(rèn)為潮汐現(xiàn)象與地球、月亮、太陽的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及其引力的變化有關(guān)；對(duì)潮汐現(xiàn)象的解釋來自于科學(xué)研究并

5、上升到科學(xué)理論的高度。(2)聯(lián)系：愛因斯坦相對(duì)論否定了牛頓力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，揭示了時(shí)間、空間的本質(zhì)屬性；愛因斯坦發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對(duì)論力學(xué)之中，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的階段?！臼氛摎w納】愛因斯坦的相對(duì)論和牛頓的力學(xué)體系的關(guān)系(1)牛頓力學(xué)體系概括了物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本定律，這些定律適用有一個(gè)前提，即物體在低速運(yùn)動(dòng)情況下。(2)愛因斯坦的相對(duì)論否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，指出時(shí)間和空間不是絕對(duì)不變的，而是隨物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的變化而變化，愛因斯坦還提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理，加深了人們對(duì)物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。(3)相對(duì)論發(fā)展了牛頓力學(xué)，把牛頓力學(xué)概括在相對(duì)論力學(xué)中，牛頓力學(xué)是相對(duì)論力學(xué)在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的一個(gè)特例。牛

6、頓創(chuàng)造的概念，至今仍然指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。1羅素說：“幾乎所有現(xiàn)代世界與古代世界之間的區(qū)別，都得歸功于十七世紀(jì)取得最輝煌成就的科學(xué)?！边@句話中“十七世紀(jì)取得最輝煌成就的科學(xué)”指的是()A相對(duì)論 B生物進(jìn)化論C量子力學(xué) D經(jīng)典力學(xué)答案D解析注意限制詞，“十七世紀(jì)取得最輝煌成就的科學(xué)”是經(jīng)典力學(xué)。2沃爾夫在1935年寫道：“(它)公認(rèn)是科學(xué)史上最偉大的著作。二百多年來，它一直是全部天文學(xué)和宇宙學(xué)思想的基礎(chǔ)。”“它”所指的著作是()A康德的純粹理性批判B牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理C赫胥黎的人類在自然界中的位置D達(dá)爾文的物種起源答案B解析牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理提出了物體運(yùn)動(dòng)的萬有引力定律等，把地球

7、上的物體運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)概括到同一個(gè)理論之中，因而能成為天文學(xué)和宇宙學(xué)思想的基礎(chǔ)。3法國數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家拉普拉斯曾經(jīng)這樣說過：“不會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)牛頓，因?yàn)橐l(fā)現(xiàn)的世界只有一個(gè)?！迸ｎD所發(fā)現(xiàn)的“世界”是指()A微積分 B反射望遠(yuǎn)鏡C光的色散原理 D三大運(yùn)動(dòng)定律答案D解析牛頓的三大運(yùn)動(dòng)定律揭示了物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，把經(jīng)典力學(xué)確立為完整而嚴(yán)密的體系，把天體力學(xué)和地面上的物體力學(xué)統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大的綜合。4愛因斯坦創(chuàng)立的相對(duì)論與牛頓力學(xué)體系之間的關(guān)系，比較準(zhǔn)確的說法是()A前者否定了后者 B前者概括了后者C前者繼承了后者 D前者推翻了后者答案B解析相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀，他發(fā)展了經(jīng)典力

8、學(xué)，并將其概括在相對(duì)論力學(xué)之中。51999年12月，在20世紀(jì)最后一期的時(shí)代周刊中，評(píng)選出了一位“世紀(jì)人物”。時(shí)代周刊稱他為“天才、政治難民、人道主義者，原子和宇宙之謎的開啟者”，“以其最偉大的思想和無與倫比的形象獨(dú)占鰲頭”。這個(gè)“世紀(jì)人物”應(yīng)是()A牛頓 B達(dá)爾文 C愛迪生 D愛因斯坦答案D解析由題干可知符合“世紀(jì)人物”之意的是愛因斯坦。6閱讀下列材料：材料一牛頓的原理被公認(rèn)為是科學(xué)史上的最偉大的著作。在對(duì)當(dāng)代和后代思想的影響上，無疑沒有什么別的杰作可以同原理相媲美。二百多年來，它一直是全部天文學(xué)和宇宙學(xué)思想的基礎(chǔ)無怪乎牛頓力學(xué)的非凡成功甚至給諸如心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等各個(gè)不同領(lǐng)域的工作者

9、也留下了極其深刻的印象，以致他們都試圖在解決各種問題時(shí)以力學(xué)或準(zhǔn)力學(xué)為楷模。十六、十七世紀(jì)科學(xué)、技術(shù)和哲學(xué)史材料二啟蒙思想家們?cè)谂ｎD革命的啟發(fā)、激勵(lì)下進(jìn)行了種種思考。伏爾泰曾寫道：“如果全部自然界，一切行星，都要服從永恒的規(guī)律，而有一個(gè)小動(dòng)物，五尺來高，卻可以不把這些定律放在眼中，完全任意地為所欲為，那就太奇怪了。”但由于牛頓學(xué)說本身的機(jī)械決定論性質(zhì)，充滿機(jī)械唯物論精神的啟蒙思想也不可避免地帶有形而上學(xué)的武斷(主要是忽視了人的心靈的復(fù)雜性)。世界文明史請(qǐng)回答：(1)牛頓說：“假如我看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟稀！苯Y(jié)合所學(xué)知識(shí)，指出牛頓生活的時(shí)代特征，并列舉兩位影響了牛頓的“巨人”。(2

10、)根據(jù)上述材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，指出牛頓學(xué)說對(duì)近代社會(huì)發(fā)展的主要影響。答案(1)時(shí)代特征：資本主義不斷發(fā)展；啟蒙思想興起與傳播；近代科學(xué)不斷取得進(jìn)展?！熬奕恕保洪_普勒、伽利略等。(2)在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域做出了杰出貢獻(xiàn)，并確立了相關(guān)學(xué)科的科學(xué)體系和科學(xué)的研究與思維方法；為心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等學(xué)科樹立了楷模；推動(dòng)了啟蒙運(yùn)動(dòng)的發(fā)展；機(jī)械決定論對(duì)啟蒙思想及某些社會(huì)科學(xué)研究產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。解析本題主要考查從客觀歷史環(huán)境評(píng)價(jià)歷史人物的能力。第(1)問考查對(duì)近代科學(xué)之父牛頓生活時(shí)代的認(rèn)知。牛頓是17世紀(jì)科學(xué)革命中所涌現(xiàn)出來的最偉大的科學(xué)家，他生活的時(shí)代是資本主義發(fā)展和啟蒙運(yùn)動(dòng)興起的時(shí)代。學(xué)

11、生要結(jié)合所學(xué)知識(shí)作答，準(zhǔn)確歸納時(shí)代特征和列舉其他人物，主要考查對(duì)歷史的再認(rèn)、再現(xiàn)能力。對(duì)牛頓時(shí)代特征的分析要兼顧到經(jīng)濟(jì)、思想、文化等角度。第(2)問考查對(duì)歷史人物的評(píng)價(jià)。作答時(shí)應(yīng)充分從材料中獲取有效信息，注意全面辯證地論述，巨大貢獻(xiàn)歸納要點(diǎn)需全面，但據(jù)材料亦應(yīng)分析出其負(fù)面影響。行文應(yīng)注意簡(jiǎn)潔，圍繞影響進(jìn)行概括。不要贅述具體成就。基礎(chǔ)鞏固1科學(xué)技術(shù)是人類探索自然的產(chǎn)物，一般認(rèn)為我們今天所理解的科學(xué)和技術(shù)形成于17世紀(jì)。實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次飛躍的是()A電磁學(xué)理論的建立 B牛頓力學(xué)的建立C進(jìn)化論的出現(xiàn) D量子力學(xué)的建立答案B解析牛頓力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)體系形成，因此也可稱為物理學(xué)史上第一

12、次飛躍。2一位科學(xué)家的墓碑上鐫刻著這樣的銘文：“他以神一般的力量第一個(gè)說明了行星的運(yùn)動(dòng)和圖像。”這位科學(xué)家應(yīng)該是()A伽利略 B牛頓 C愛因斯坦 D普朗克答案B解析牛頓的萬有引力定律，描繪了行星的運(yùn)動(dòng)和圖像，把天上和地上的物體運(yùn)動(dòng)概括在一個(gè)理論之中。3晚年的牛頓迷戀和鉆研宗教與神秘思想，他認(rèn)為“上帝統(tǒng)治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。這說明()A牛頓畢生致力于自然科學(xué)的研究B牛頓晚年否定了自己所發(fā)展的科學(xué)C牛頓受時(shí)代的限制，也有其局限性D牛頓真實(shí)的目的是用科學(xué)戰(zhàn)勝神學(xué)答案C解析在牛頓生活的那個(gè)時(shí)代，中世紀(jì)神學(xué)的巨大陰影還未消退。晚年的牛頓認(rèn)為“上帝”是一個(gè)永恒、無限、絕對(duì)完美的主宰者，

13、正是其時(shí)代局限性的體現(xiàn)。4普朗克曾這樣評(píng)論愛因斯坦的科學(xué)成就：“這個(gè)原理在物理世界上所引起的革命，只有哥白尼世界體系的引入才能與之相提并論。”文中的“這個(gè)原理”是()A相對(duì)論 B日心說C量子假說 D萬有引力定律答案A解析相對(duì)論樹立了全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀和物質(zhì)觀，打破了經(jīng)典物理學(xué)絕對(duì)化的思維模式，為人們提供了辯證地看待世界的途徑，故A項(xiàng)符合題意；B項(xiàng)是哥白尼的科學(xué)成就，C項(xiàng)是普朗克的科學(xué)成就，D項(xiàng)是牛頓的科學(xué)成就。5愛因斯坦相對(duì)論的提出，是物理學(xué)思想的一場(chǎng)重大革命。他()A否定了牛頓的力學(xué)原理B借鑒了法國科學(xué)家拉瓦錫的學(xué)說C揭示了時(shí)間、空間并非絕對(duì)不變的屬性D修正能量、質(zhì)量互相轉(zhuǎn)化的理論答案C解

14、析題干題項(xiàng)是圍繞著對(duì)“相對(duì)論”的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)。經(jīng)分析可知：愛因斯坦否定的是牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，不是力學(xué)全部，A項(xiàng)排除；拉瓦錫學(xué)說主要是化學(xué)領(lǐng)域，B項(xiàng)排除；相對(duì)論沒有修正質(zhì)能轉(zhuǎn)換理論，D項(xiàng)排除；C項(xiàng)符合題干表述之意，是正確答案。能力提升6某一理論被評(píng)價(jià)為“使人們的認(rèn)識(shí)由低速領(lǐng)域擴(kuò)大到高速領(lǐng)域，由宏觀領(lǐng)域延伸到宇宙領(lǐng)域，人們第一次深刻地認(rèn)識(shí)到時(shí)間、空間和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)相互依賴。”這一理論的創(chuàng)立者是()A伽利略 B牛頓 C愛因斯坦 D普朗克答案C解析伽利略是經(jīng)典力學(xué)體系的奠基者，牛頓是經(jīng)典力學(xué)體系的創(chuàng)立者，經(jīng)典力學(xué)適用范圍是宏觀世界低速運(yùn)動(dòng)的物體；普朗克提出量子論，量子與原子、分子一樣是一種微觀粒子，因此量

15、子論主要意義在于使人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)由宏觀世界深入到微觀世界；愛因斯坦的相對(duì)論發(fā)展了牛頓的經(jīng)典力學(xué)，適用范圍由低速擴(kuò)展為高速，由宏觀延伸至宇宙，它深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。綜合以上分析可知，答案選C項(xiàng)。7在人類歷史發(fā)展的浩瀚長(zhǎng)河中，誕生了許多科學(xué)成就，才使人類的物質(zhì)生活更加豐富多彩。從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展表明()任何科學(xué)成就都是“站在巨人的肩上”的發(fā)現(xiàn)人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)隨著時(shí)代的前進(jìn)而不斷地發(fā)展人類開始從宏觀世界深入微觀世界認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律科學(xué)發(fā)展是無止境的A B C D答案B解析考查對(duì)教材知識(shí)的識(shí)記。由教材知識(shí)可知都正確。是量子論的重大意義。8法國學(xué)者帕斯卡爾曾經(jīng)講到過三種偉大：“一種是

16、帝王、首領(lǐng)的偉大；一種是精神、理智的偉大；還有一種是仁愛、心靈的偉大。這三種偉大一個(gè)比一個(gè)高，后者比前者高，最后者最高?！毕铝蟹稀叭蕫?、心靈的偉大”的人物有()康熙帝亞里士多德甘地愛因斯坦A B C D答案B解析本題以帕斯卡爾曾經(jīng)講到過的三種偉大來切入，需要考生正確理解三種偉大的內(nèi)涵。康熙帝符合第一種帝王、首領(lǐng)的偉大；亞里士多德符合第二種精神、理智的偉大，即智者的偉大；甘地、愛因斯坦符合第三種仁愛、心靈的偉大，即圣人的偉大，故選B項(xiàng)。9閱讀下列材料，回答問題。材料一英國廣播公司(BBC)千年最偉大的思想家評(píng)選結(jié)果揭曉(1999年9月)英國廣播公司(BBC)評(píng)出的千年最偉大的思想家(1999年

17、9月)1.馬克思(德國思想家)2.愛因斯坦(德裔美國科學(xué)家)3.牛頓(英國物理學(xué)家)4.達(dá)爾文(英國科學(xué)家)5.阿奎那(意大利經(jīng)院哲學(xué)家)6.霍金(英國科學(xué)家)7.康德(德國哲學(xué)家)8.笛卡兒(法國數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家)9.麥克斯韋(英國物理學(xué)家)10.尼采(德國哲學(xué)家)材料二我們被放在這猶如戲院的世界上，每個(gè)事件的起源和緣由卻完全隱瞞不讓我們知道，我們既沒有足夠的智慧預(yù)見未來，也沒有能力防止那些使我們不斷受傷害的不幸事件發(fā)生。我們被懸掛在永恒的疑懼之中英國哲學(xué)家休謨(1)據(jù)材料一，愛因斯坦和牛頓緊隨馬克思之后排在第二、三名，他們分別對(duì)人類歷史發(fā)展做出了怎樣的貢獻(xiàn)？(2)材料二是對(duì)材料一中哪位科學(xué)家

18、誕生之前的社會(huì)的描述？為什么？(3)材料三中，在光學(xué)領(lǐng)域牛頓、愛因斯坦分別取得了什么成就？答案(1)牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)體系，標(biāo)志著近代自然科學(xué)體系形成；愛因斯坦提出相對(duì)論，奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。(2)牛頓。經(jīng)典力學(xué)(自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理)是人類歷史上對(duì)自然規(guī)律第一次進(jìn)行的理論性概括和總結(jié)。(3)牛頓揭開了白光的組成之謎，提出了光的“微粒說”；愛因斯坦利用量子論成功地解釋了光電效應(yīng)及光的本質(zhì)。【學(xué)習(xí)思考】為什么說牛頓誕生的時(shí)代正是歐洲科學(xué)界發(fā)生巨大變革的時(shí)代？(教材P141)提示17世紀(jì)中期，歐洲歷史正處于一個(gè)巨大的轉(zhuǎn)折和變化時(shí)期。當(dāng)時(shí)英國正處在資產(chǎn)階級(jí)革命的風(fēng)暴中；歐洲的啟蒙運(yùn)動(dòng)也在發(fā)動(dòng)階段。而在自然科學(xué)方面，哥白尼的