【推荐】专题11 物理学的重大进展（讲）-2017-2018学年高二历史同步精品课堂（提升版）（新人教版必修3）

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‎ ‎ ‎【重难点精讲】‎ ‎【重难点“精讲”】‎ 一、经典力学 ‎1、特征 ‎ （1）注重实验，揭示客观现象和过程之间的内在联系，并得出重要的结论。‎ ‎ （2）数学化，自然的数学结构是科学家先驱们深信不疑的真理。‎ ‎ （3）注重研究人们日常生活中的宏观世界。‎ ‎2、历史地位 ‎（1）把自然界的一切力学现象囊括在力学体系中，是人类对自然界认识史上第一次理论大综合。‎ ‎（2）使力学和天文学在理论上达到相当完备的程度，并且在科学实验中得到广泛的应用和验证，标志着近代科学的产生和人类科学时代的开始。‎ ‎（3）促使科学摆脱了神学的束缚向前发展，为18世纪的工业革命及其以后的机器生产奠定了科学理论基础。‎ ‎（4）牛顿力学体系用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想家和唯物主义哲学奠定了科学基础，打击了宗教神学思想，促进了人类思想不断解放。‎ 二、现代物理学的两大支柱----相对论与量子论 ‎1、相对论：‎ ‎（1）内涵：‎ 狭义相对论：物体运动时质量会随着物体运动速度增大而增加；空间和时间也会随物体运动速度的变化而变化。‎ 广义相对论：空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。‎ ‎（2）历史意义：‎ 相对论是物理学思想的一次重大革命。相对论发展了牛顿力学，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化 的；并提出质能转化原理，奠定了开发利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识。‎ ‎2、量子论：量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界；同时，在量子理论基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。‎ ‎【拓展】量子理论和相对论构成了现代物理学的基础，开阔人们的视野，改变人们看世界的角度和方式，对整个人类的思维产生重要的影响。‎ 三、近代科学产生发展的原因（破题归纳）‎ ‎(1)经济基础：商品经济发展和资本主义生产关系的产生、发展是近代科学产生的前提和根本动力。‎ ‎(2)政治保障：资产阶级革命的胜利和民主政治的建立，为近代科学提供了自由的发展空间。欧洲先进国家保护、奖励科技发明、改革教育制度、组织相关机构，都推动了近代科学的创立和发展。‎ ‎(3)思想基础：思想解放为近代科学的发展解放了精神枷锁。文艺复兴极大地促进了人们思想的解放，打破了封建神学的束缚。启蒙运动更是提倡理性，抨击专制、等级制度，强调自由平等，为近代科学的进一步发展创造了条件。‎ ‎(4)其他因素：面向现实、重视实验、崇尚理性的科研精神，有利于科学的发明和发展；科学家的不懈努力也是重要原因。‎ ‎【易错易混】爱因斯坦的相对论和牛顿力学体系的关系：(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个前提，即物体在低速情况下，这些定律才能适用。(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，它们随着物质的运动而变化，物质质量随运动的速度增大而增加。爱因斯坦还提出质能转化原理，加深了人们对物质和运动的认识。。‎ ‎【素质拓展】‎ ‎1、史料与史证 史料主题1：牛顿经典力学是认识史上的飞跃 ‎ ‎ 　牛顿(力学)体系花了五十年左右的时间，获得了普及，导致一种伟大的智力自满。对 人的能力从未有过那么高的信心。启蒙思想家们相信，如果牛顿可以发现主宰物质世界的自然法则的话，那么用他的方法，他们也可以发现主宰人类社会的自然法则。‎ ‎——摘自(美)R.R.帕尔默《现代世界史》‎ 史证：史料表明牛顿力学体系对人类自身的信心和启蒙运动的影响。 ‎ 史料主题2：爱因斯坦创立相对论 ‎ ‎ 　绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应该认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。——爱因斯坦《论动体的电动力学》‎ 史证：史料反映的是爱因斯坦提出的狭义相对论，对时间和物质运动的认识发生了革命性的变化。 ‎ ‎2、史料研习与应用 ‎2－1：史料主题：古代中国戏曲 ‎ 材料一　伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。……伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重大意义。——爱因斯坦《物理学的进化》‎ 材料二　牛顿的《原理》公认是科学史上的最伟大的著作。……二百多年来，它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础……①无怪乎牛顿力学的非凡成功甚至给诸如心理学、经济学和社会学等各个不同领域的工作者也留下了极其深刻的印象，以致他们试图在解决各种问题时以力学或准力学为楷模。——《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》‎ 材料三　启蒙思想家们在牛顿革命的启发、激励下进行了种种思考。伏尔泰曾写道：“如果全部自然界，一切行星，都要服从永恒的规律，而有一个小动物，五尺来高，却可以不把这些定律放在眼中，完全任意地为所欲为，那就太奇怪了。”②但由于牛顿学说本身的机械决定论性质，充满机械唯物论精神的启蒙思想也不可避免地带有形而上学的武断(主要是忽视了人的心灵的复杂性)。——摘编自《世界文明史》‎ 材料四　20世纪初，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱，并对其他产生了历史性的影响。人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。‎ ‎2—2：读史三步曲 粗读 材料一主要阐述的伽利略的科学贡献；材料二反映牛顿《原理》的深远影响；材料三反映了牛顿对启蒙思想的影响；材料四阐述的是相对论与量子论是现代物理学的两大支柱。 ‎ 细读 材料一反映的是伽利略的推理方法对物理学的深远影响；材料二中①划线部分的关键信息：牛顿所研究影响范围广；料四中②划线部分的关键信息：牛顿学说的负面影响。‎ 史证 伽利略、牛顿对物理学的诞生与发展做出了巨大的贡献，相对论和量子理论出现，使人们的认识跃上了一个新的高度。 ‎ ‎2－3：史料应用 ‎(1)依据材料一并结合所学知识，指出爱因斯坦所说的伽利略的发现是什么？分析这一发现的意义。‎ ‎(2)根据材料二、三，指出牛顿学说对近代社会发展的主要影响。‎ ‎(3)结合所学知识，指出相对论和量子理论出现的历史背景。为什么说这两大支柱的形成使人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度？‎ 答案：‎ ‎(1)发现：自由落体定律。意义：为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。‎ ‎(2)影响：为天文学和宇宙学的发展奠定了基础；为心理学、经济学和社会学等树立了楷模；推动了启蒙运动的发展；机械决定论对启蒙思想及某些社会科学研究产生了一定的负面影响。‎ ‎(3)背景：19世纪，物理学的新发现对经典力学的绝对时空观提出了挑战。原因：爱因斯坦揭示了时间和空间的本质属性，将牛顿力学概括在相对论之中；普朗克的量子论发现了微观物质的运动规律；两者构成了现代物理学的基础，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，改变了人们认识世界的角度和方式。‎ ‎【解题技巧指导】‎ 识“题眼”，抓关键，联知识，确答案 ‎ 材料型选择题是新课程改革下，命题者常采用的命题方式，也是高考中高频出现的命题方式，对学生的能力要求较高，为了准确解答此类选择题，可以从从以下几个方面着手：‎ ‎ 一、识“题眼”，抓关键 材料型选择题无论所给材料是何种形式，都会有一个中心，即“题眼”，能找准此关键 所在，是解答本类试题的关键，因此在阅读材料时，需要先找出关键信息，做出标识。‎ 二、联系已学知识 这是知识迁移的过程，要求学生对已学相关知识有熟悉的理解与认识，这是一个重要的环节，也是学生学以致用的过程。‎ 三、综合材料信息、已学知识，分析，准确得出答案。‎ 技巧体验：‎ ‎“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。……对于门外汉来说，这些观点——通常用不能理解的数学公式解释——表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是(  ) ‎ A．开创了以实验为基础的近代科学  B．预见海王星存在的准确性 ‎ C．弥补经典力学对时空认识的不足  D．发现能量辐射的运动原则 ‎ ‎ ‎