高考历史总复习 专题十五 近现代中外科技与文化 第42讲 近代以来科学技术的辉煌教师用书 人民版

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┃江苏卷五年命题统计┃

考点范围 考查角度 题型与分值

经典力学 (2015·江苏单科，15)牛顿创立经典力学体系及其作用 选择题，3分

相对论与量子论 (2013·江苏单科，17)相对论的意义 选择题，3分

生物进化论

蒸汽机的发明和电气技术的应用

现代信息技术

19世纪以来的文学 (2014·江苏单科，18)浪漫主义文学流派的特点及代表作品 选择题，3分

19世纪以来的美术 (2013·江苏单科，18)现代主义美术流派的特点及其代表作 选择题，3分

(2016·江苏单科，18)浪漫主义美术流派的特点及代表作品 选择题，3分

(2015·江苏单科，17)浪漫主义美术流派的特点 选择题，3分

(2013·江苏单科，18)现代主义美术的特点及代表作品 选择题，3分

影视艺术的产生与发展

现代中国科技发展的主要成就 2 现代中国教育的发展 (2014·江苏单科，11)现代中国的教育成就 选择题，3分

第42讲 近代以来科学技术的辉煌

江苏考试说明 1.经典力学：(1)伽利略、牛顿对经典力学所作的贡献；(2)经典力学在近代自然科学理论发展中的历史地位。2.相对论与量子论：(1)爱因斯坦的相对论；(2)量子论的诞生与发展。3.生物进化论：达尔文创立生物进化论。4.蒸汽机的发明和电气技术的应用：(1)瓦特改良蒸汽机和电气技术的应用；(2)科学技术进步对社会发展的作用。5.现代信息技术：(1)电子计算机与网络技术的发明和发展；(2)现代信息技术对人类社会的影响。

知识点一 近代物理学的奠基人、创立者和革命者

1.奠基者：伽利略

(1)成就：通过观察、实验和推理，发现自由落体定律。

(2)意义：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，为经典力学体系的创立和发展奠定了基础。

2.创立者：牛顿

(1)标志：1687年，英国科学家牛顿发表《自然哲学的数学原理》。

（2）主要 内容①牛顿的运动三定律：惯性定律、加速度定律、作用 力和反作用力定律。②万有引力定律，是人类认识史上的飞跃。

(3)意义：完成了人类对自然界认识史上的笫一次理论大综合，标志着近代科学的形成，推动了近代自然科学的发展。

3.革命者：普朗克

(1)创立：1900年，德国物理学家普朗克提出量子概念，同年，发表《关于正常光谱能量分布定律的理论》，标志着量子理论的诞生。

(2)应用①1905年，爱因斯坦利用量子理论成功解释了 光电效应。②1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波 理论。③奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。

(3)意义：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 3 发生了重大变革。

4.相对论——爱因斯坦的“时空”

(1)创立：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，标志着狭义相对论的诞生。时间和空间随着物质运动速度的变化而变化。

(2)发展：1916年，爱因斯坦建立了广义相对论，认为物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间、时间不是独立的实在，而是物质存在的形式。

(3)意义①相对论是人类思想发展史中的一次根本性变革，对 整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。②相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的 基本理论框架。

知识点二 达尔文和进化论

1.基础

(1)林耐的研究为进化论的产生打下了基础。

(2)19世纪初期，法国生物学家拉马克提出了生物是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。

2.创立

(1)标志：1859年，《物种起源》出版。

(2)内容①自然界中生物的物种是不断进化的，是不断 从低级向高级发展的。②自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。

3.传播：1863年，赫胥黎发表《人类在自然界中的位置》，使人猿同祖论进一步得到了确立，促进了进化论的传播，达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击。 4

知识点三 人类文明的引擎和向“距离”挑战

(一)蒸汽时代

1.历程

(1)1705年，纽可门等人制造出大气活塞式蒸汽机。

(2)1782年，瓦特研制连杆曲柄传动装置，使蒸汽机得到广泛使用，成为生产部门和交通运输部门“万能的原动机”。

2.影响

(1)“万能的原动机”：是人类继发明用火之后，在驯服自然力方面的最大成果。

(2)工厂大量出现：历史跨入了蒸汽时代。

(3)交通工具的改进：1803年富尔顿制成汽船，1814年，史蒂芬孙制成蒸汽机车。

(4)机器制造业诞生：19世纪初，机械加工制造业诞生，近代工业生产体系最终确立。

(二)电气时代

1.电力的发明和应用

(1)1831年，英国的法拉第发现电磁感应现象，提出发电机的理论基础。

(2)电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景。

2.内燃机的发明和应用

(1)19世纪80年代前期，德国人卡尔·本茨和戴姆勒各自独立地制成以汽油为燃料的内燃机。

(2)1887年，狄塞尔发明了柴油机。

(3)以内燃机为发动机的汽车、远洋轮船、飞机等交通工具陆续出现，推动了石油开采、石油化工和化学工业的发展。 5 3.化学工业：1867年诺贝尔发明了炸药。

(三)交通和通信的进步

1.立体交通的诞生

(1)交通工具的发明

①1885年，德国工程师卡尔·本茨和戴姆勒分别独立制成了最早的汽车。

②1887年，人们把内燃机装配到轮船上。

③1903年，美国莱特兄弟发明飞机。

(2)影响：推动人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代。

2.穿越大洋的电波

(1)1837年，美国人莫尔斯发明了有线电报机。

(2)1876年，贝尔发明了电话机。

(3)意大利人马可尼1902年和1916年试验无线电通信技术成功。

3.改变世界的网络

(1)电子计算机与网络技术的发明和发展

①1946年，美国研制成世界上第一台电子计算机，奠定了现代信息技术的基础。

②1969年，美国建立了包括四个站点的网络，促成了互联网的产生。

③20世纪90年代以后，互联网进一步发展为全球信息网。

(2)影响①大大缩小了全球空间距离，使全人类进行快速的信息 交流与共享。②通过“信息高速公路”使信息实现高效率的传输。③以人们无法预料的速度、深度和广度，改变着人类 文明的进程。

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考向一 经典力学的地位、影响及其与相对论的关系

[史料研读]

史料一 正如伏尔泰所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则……这是非常奇异的”。寻找决定人类事物的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓的启蒙运动的实质。

——[美]斯塔夫里阿诺斯《全球通史》

史料二 所谓科学革命一般说来指的就是通行的科学理论体系的急剧转变……迄今为止，科学史上有据可查的关于物质世界的一般理论总共不过三种，分别以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦的名字命名……但真正的科学革命，实际上只发生过两次。

——马克垚《世界文明史》

史料三 爱因斯坦与牛顿的虚拟对话

爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学框架体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。

牛顿：你比我更伟大，相对论在许多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为现代物理学的两大基础理论，相对论包容了我的三条运动定律及万有引力定律。

爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。

牛顿：哪有十全十美的理论……你我都是凡人，你我的身躯已经融入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。

——毛民义：相对论网站

1.史料一中，“永恒的法则”指牛顿的万有引力定律，反映了牛顿经典力学为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据。

2.史料二中两次“真正的科学革命”是指：第一次是17世纪的牛顿经典力学体系的建立；第二次是20世纪初的相对论和量子论。强调了牛顿经典力学和相对论及量子论的地位。

3.史料三通过爱因斯坦与牛顿的虚拟对话强调了经典力学和相对论的继承与发展关系。

1.根据史料一并结合所学知识，“永恒的法则”是什么？它在人类文明史上产生了什么巨大的历史作用？

提示：“永恒的法则”指牛顿的万有引力定律。

作用：构成了近代力学体系，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，成为17 7 世纪科学革命的主要成就；促进了近代物理学的进一步发展；促进了工业革命的开展与启蒙运动的兴起。

2.根据史料二、三并结合所学知识指出牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。他们留给人类的“灵魂”是什么？

提示：关系：牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律；相对论是对牛顿力学的继承与发展。

灵魂：科学探索精神。

[史论归纳]

1.经典力学的历史地位与影响

(1)地位

①把自然界中一切力学现象囊括在力学体系中，成为人类认识自然的过程中对自然规律的第一次总结与概括。

②形成以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系，标志着近代科学的形成和人类科学时代的开始。

(2)影响

①牛顿力学和热力学引发了第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代。

②牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础，打击了神学，促使人类思想不断解放。

2.牛顿经典力学与相对论的关系

(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律，是整个力学的基础，但这些定律有一个不容忽视的前提，即物体在低速运动的情况下。

(2)爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，提出时空不是绝对不变的和质能转化原理，这加深了人们对物质和运动的认识，对自然科学和哲学都产生了深远的影响。

(3)相对论将牛顿力学概括在相对论力学之中，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。

[命题分析]

考法1 从牛顿经典力学的影响角度命题。牛顿把上帝从无生命现象的研究领域驱逐出去，即经典力学体系确认了物体宏观运动的规律，对解释和预见物理现象具有决定的意义。解题时需结合牛顿经典力学的成就和意义分析。