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必修三专题七：1、近代物理学的奠基人和革命者一、选择题1．（2012年1月宿州市一模16题）“这些哲人受被牛顿证实的万有引力定律的影响很大，他们相信不仅存在着控制物质世界的自然法则，也存在着控制人类社会的自然法则……口口被用来检验一切事物——所有的人、所有的制度、所有的传统。
”文中的“这些哲人”和空格部分（口口）分别是指A．人文主义者、人性 B．启蒙思想家、理性C．启蒙思想家、科学 D．人文主义者、理性2．（2012年1月莱芜市期末20题）《大国崛起》解说词中说:“三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流?太阳为什么升起落下?这些今天看来简单至极的问题，曾经是根本无法认识和把握的。
”随着科学的发展，这些“根本无法认识和把握”的问题，终于被人类破解了。
其标志性科学成就是A.牛顿的经典力学B.达尔文进化论C.爱因斯坦相对论D.普朗克的量子论3．（2011年9月南京市学情调研19题）“黑体（能全部吸收外来辐射能的物体）腔壁由无数能量不连续的带电谐振子组成，它们所带的能量是一个最小能量单元的整倍数，这些带电谐振子通过吸收和辐射电磁波，与腔内辐射场交换能量。
”下列与这一理论有关的说法正确的是A．是实验科学，是近代科学形成的标志B．时空的性质跟物质本身的分布状态有关C．在一定程度上弥补了经典力学对微观世界认识的不足D．与“自然界无跳跃”的原则基本一致4．（2012年1月南京、盐城一模19题）下列有关兄弟俩的一组漫画反映了一个特殊的现象，最能对此进行解释的科学理论是①②③④A．伽利略的自由落体定律B．牛顿的经典力学体系C．普朗克的量子理论D．爱因斯坦的相对论5．（2012年2月信阳市二模12题）2011年12月10日出现了10年来中国观测条件最好的月全食现象，许多人利用现代天文望远镜进行了观赏。
而在16世纪末17世纪初，欧洲人伽利略利用望远镜观察月亮。
伽利略的望远镜观察和斜塔实验能够说明A．只有观察才能发现科学定律B．只有实验才能发现物理定律C．伽利略为经典力学奠定了基础D．近代科学以实验和观察的事实为依据6．（2011年10月温州十校联合体23题）下图是一张历史研究性学习活动宣传海报的配图。
专题七近代以来科学技术的辉煌
一、近代物理学的奠基人和革命者
江苏省仪征中学王玉兵（211900）
[课标要求]
了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位。
知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
[知识结构]
（一）巨人肩上的思索（经典力学体系的创立和发展）
1．经典力学的奠基者——意大利科学家伽利略
（1）伽利略对亚里士多德力学观的否定
的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。
通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。
（2）开创科学的研究方法：观察、实验和推理。
（3）突出成就：创立了定律，从而推翻了亚里士多德的学说。
2．牛顿对前人科学理论的发展
（1）科学巨著
《》总结了牛顿力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果。
（3）经典力学体系的历史地位
①理论：牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对认识史上的次理论大综合。
②影响：经典力学体系的建立标志着近代科学的形成；从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。
③实践：根据定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率；正确地解释了潮汐的成因；还发现了海王星。
（二）驱走乌云的太阳（量子理论的诞生）
1．量子理论的诞生
（1）基础：奥地利物理学家对黑体的研究成果。
（2）诞生：1900年，德国物理学家提出了量子概念。
并在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中，阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。
2．量子理论的发展
（1）德国爱因斯坦：将量子理论推广到光学中，成功解释了，得出光具有波粒二象性的结论。
（2）法国：提出物质波理论。
（3）数年后，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
3．量子论和量子力学的意义
（1）量子力学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。
（2）量子理论让人们从根本上改变了近代物理学中的传统，使物理学乃至整个的观念都发生了重大变革。
（三）爱因斯坦的“时空”（相对论的建立）
1．狭义相对论
（1）提出：年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，创立。
（2）内容：相对性原理和光速不变原理；时间和空间都与物质的有关，随着物质运动的变化而变化。
（E=mc2）
（3）认识：否认了牛顿力学的观点，是对牛顿力学的和。
2．广义相对论
（1）提出：年，爱因斯坦把狭义相对论推广到运动的参考系中，建立了广义相对论。
（2）内容：①物质存在的现实空间不是平坦的，而是的；②空间弯曲的程度体现为引力场强度；③时间、空间不是的实在，它们是物质存在的。
（3）认识：它第一次阐述了时空和物质的分布相联系的重要思想。
3．相对论建立的意义
（1）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。
（2）这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类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深远的影响。
（3）相对论同一起，构成了现代物理学的基本理论框架。
[共同探究之一]
“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。
”
——牛顿临终遗言
牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和“美丽的贝壳”？
著作：《自然哲学的数学原理》（1687）
他提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，创建牛顿力学体系。
[共同探究之二]相对论与牛顿力学的关系怎样？
相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。
牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。
牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。
[课堂训练]
1．创立了自由落体定律，从而推翻了亚里斯多德的学说的是（）
A、伽利略
B、牛顿
C、爱因斯坦
D、普朗克
2．近代科学进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来是在（）
A 、17世纪
B 、18世纪C、19世纪 D 、20世纪
3．实现了自然科学第一次理论性大综合的是（）
A、哈维的血液循环学说
B、法拉第的电磁感应理论
C、牛顿的经典力学体系
D、爱因斯坦的相对论
4．指出“物质间所存在的万有引力，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”是（）
A、牛顿力学理论
B、万有引力理论
C、广义相对论
D、狭义相对论
5．同相对论理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架的是（）
A、万有引力定律
B、日心说
C、量子理论
D、牛顿力学理论
6．近代自然科学同古代科学相比的主要特征是（）
①实验验证②直观感受③数学表达④哲学思维
A、①②
B、①③
C、②③
D、③④
7．19世纪，英国科学家开尔文认为物理学晴朗的天空中还留有“两朵乌云”，这里“乌云”是指（）
①热学的黑体研究②量子理论研究③光学中的“以太”研究④相对论的研究
A、①②
B、①③
C、②③
D、③④
8．使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革的科学成就是（）
A、经典力学
B、量子理论
C、狭义相对论
D、广义相对论
9．解释尺缩效应和钟慢效应的科学理论是（）
A、牛顿的力学体系
B、万有引力定律
C、量子理论
D、相对论
专题七近代以来科学技术的辉煌
一、近代物理学的奠基人和革命者
[知识结构]
（一）巨人肩上的思索（经典力学体系的创立和发展）
1．经典力学的奠基者——意大利科学家伽利略
（1）伽利略对亚里士多德力学观的否定
亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。
伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。
（2）开创科学的研究方法：观察、实验和推理。
（3）突出成就：创立了自由落体定律，从而推翻了亚里士多德的学说。
2．牛顿对前人科学理论的发展
（1）科学巨著
《自然哲学的数学原理》总结了牛顿力学体系以及在数学、天文学方面的研究成果。
（3）经典力学体系的历史地位
①理论：牛顿力学体系正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律，对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。
②影响：经典力学体系的建立标志着近代科学的形成；从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。
③实践：根据万有引力定律，人们准确地算出地球的平均密度和扁平率；正确地解释了潮汐的成因；还发现了海王星。
（二）驱走乌云的太阳（量子理论的诞生）
1．量子理论的诞生
（1）基础：奥地利物理学家斯蒂芬对黑体的研究成果。
（2）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出了量子概念。
并在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中，阐述了这一思想，标志着量子理论的诞生。
2．量子理论的发展
（1）德国爱因斯坦：将量子理论推广到光学中，成功解释了光电效应，得出光具有波粒二象性的结论。
（2）法国德布罗意：提出物质波理论。
（3）数年后，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
3．量子论和量子力学的意义
（1）量子力学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。
（2）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。
（三）爱因斯坦的“时空”（相对论的建立）
1．狭义相对论
（1）提出：1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，创立狭义相对论。
（2）内容：相对性原理和光速不变原理；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。
（E=mc2）
（3）认识：否认了牛顿力学的绝对时空观点，是对牛顿力学的继承和发展。
2．广义相对论
（1）提出：1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论。
（2）内容：①物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的；②空间弯曲的程度体现为引力场强度；③时间、空间不是独立的实在，它们是物质存在的形式。
（3）认识：它第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。
3．相对论建立的意义
（1）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。
（2）这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，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深远的影响。
（3）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。
