内容正文:
第10节 近代以来科学技术的发展
考点一 物理学的重大进展
经典力学的建立
奠基
意大利科学家伽利略通过实验证实,外力并不是维持运动状态的原因,只是改变运动状态的原因。他发现了自由落体定律等物理学定律,大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,为后来经典力学的创立和发展奠定了基础
建立
1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书,提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。他把地球上物体的运动和天体运动概括到同一个理论之中,形成了牛顿力学体系,即经典力学体系
特征
以实验为基础、以数学为表达形式
意义
①是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合;对人类解释与预见物理现象具有重大的理论指导意义。②是经典物理学和天文学的基础,是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力学的创立,标志着人类科学时代的开始。③引发以工业革命为起点的第一次技术革命,使人类社会进入“蒸汽时代”。④为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础
相对论
背景
19世纪,随着物理学研究的进展,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战
提出
①1905年,爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》,创立了狭义相对论,认为时间和空间都与物质的运动有关,随着物质运动速度的变化而变化。②1916年,爱因斯坦建立了广义相对论,第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想
内容
①相对性原理。②光速不变原理
意义
相对论的提出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观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性
发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学中,推动物理学发展到一个新的高度
是人类思想发展史上的一次根本性变革,对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响
量子论
背景
19世纪末20世纪初,人们对物质的认识深入到原子内部
实验表明微观粒子的运动不能用宏观物体运动的规律进行描述
成就
①1900年,德国物理学家普朗克提出了量子假说。这一假说宣告了量子论的诞生。②爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应,丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论。20世纪30年代,量子力学建立起来
意义
①量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,它与相对论一起,构成了现代物理学的基础。②相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。③量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念,使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革
【名师点拨】
1.易错概念:近代自然科学是以天文学领域的革命为开端,其诞生的标志是16世纪哥白尼提出的“日心说”。伽利略开创实验科学的先河,被誉为“近代科学之父”。近代自然科学形成的标志:牛顿发表《自然哲学的数学原理》,形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的近代物理科学体系即经典力学体系,标志着近代科学的形成。
2.量子理论及在此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、原子核物理等学科的发展,标志着人类对客观世界的认识,开始从宏观世界深入到微观世界,开创了物理学的新纪元。
【图解历史】 近代物理学与现代物理学的关系和转变
考点二 生物学的发展
背景
①文艺复兴以后,基督教神学受到极大的冲击。面向现实世界、重视实践、崇尚理性的追求蔚然成风。②17—18世纪,资产阶级革命和工业革命相继发生,人们的视野不断拓宽,思想更加开放。③生物学研究取得重大成果,细胞学说的确立为生命科学的研究奠定了基础
历程
①19世纪初,拉马克提出生物从低级向高级发展进化的观点,肯定了环境对物种变化的影响,早期的生物进化思想开始形成。②1859年,达尔文发表《物种起源》一书,创立了生物进化论
内容
①一切生物都是进化而来的,经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。②生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。③自然界进化的规则是“物竞天择,适者生存,自然选择”
影响
从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法,有力地挑战了封建神学创世说
【名师点拨】 达尔文提出生物生存斗争和自然选择原理,是对生物学的一次重要综合,从根本上推翻了“神创说”,将“发展”“变化”等观念引入自然科学和社会科学领域,使人类的思想认识发生了飞跃。
【图解历史】 达尔文的进化论
考点三 三次科技革命
“蒸汽时代”的到来
背景
①17世纪末,英国取得了资产阶级革命的胜利,为经济发展扫清了障碍。②18世纪,随着工场手工业的发展,应用机器进行生产成为可能。③科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明
过程
①1769年,瓦特对纽可门蒸汽机进行