。 。 内部文件,版权追溯 第25课 现代科学革命
目标导航 1.对于相对论和量子理论的主要内容只要了解即可。 2.对于相对论和经典物理学的关系,“物理学革命”与“科学的革命”之间的关系需要归纳概括。 3.现代物理学对人类文明和社会进步的巨大贡献和深远影响。 (10分钟,10分) 一、经典物理学的危机 1.辉煌 (1)17世纪牛顿创立的经典力学,经后人不断补充发展,日臻完善。 (2)19世纪,人们把经典力学看做权威的理论,认为物理学已经发展到了完整、系统和成熟的阶段。 2.危机:19世纪末,物理学上出现了一系列新的发现,无法用经典物理学来解释。 二、相对论与量子理论 名称 项目 提出 相对论(宏观宇宙世界) 1905年,爱因斯坦提出________相对论;1916年,提出广义相对论。 (1)相对性原理和________原理。(2)时间、________、________、运动是相对的,可以转化。 (1)是物理学领域最伟大的革命。(2)解决了________的危机,扩展了物理学应用的领域。(3)打破了经典物理学________的思维模式,为人们提供了________看待世界的途径。 量子理论(微观世界) 1900年,为解决________理论上的疑点,普朗克提出量子假说。 (1)________像物质一样,是由具有能量的基本单位________来实现的。(2)后来,在爱因斯坦的光的量子理论、玻尔的原子量子理论等基础上建立了量子力学。 (1)使人类对________的基本认识有了革命性的进步。(2)量子力学对________、生物学、医学、________、古生物学、地质学等领域都产生了重大影响。(3)带来了许多划时代的________,如半导体、激- 1 -
课前预习 内容 意义
光器的发明等。(4)直接推动了社会生产力的发展,从根本上改变了人类的________。 答案: 二、狭义 热辐射 (1)光速不变 (2)空间 质量 (1)辐射 量子 (2)经典物理学 (3)绝对化 辩证 (1)微观世界 (2)化学 考古学 (3)技术创新 (4)物质生活 (20分钟,30分) 一、选择题 知识点一 经典物理学的危机 1.19世纪经典物理学获得了较大发展,其表现不包括( ) A.光学、热力学取得长足进步 B.电磁学、天体物理学取得长足进步 C.经典物理学被看作绝对权威的理论 D.海王星和冥王星被发现 答案:D 解析:注意题干中的时间“19世纪”。冥王星是在1930年被发现的。另外,海王星与冥王星的发现只能说明经典物理学体系具有科学性和预见性,并不能从本质上说明经典物理学获得发展,故本题选D。 2.19世纪末,经典物理学陷入危机且面临挑战的表现有( ) ①物理学一系列新的发现与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾 ②物理学家们实验的结果证明以太不存在 ③爱因斯坦提出相对论 ④量子假说的提出 A.①② B.③④ C.①③ D.②③ 答案:A 解析:本题主要考查学生的识记能力。③④分别于1905年、1900年提出,20世纪初,在时间上与题干不符。 知识点二 爱因斯坦与相对论 3.1919年英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”,两个副标题是“宇宙新理论”“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是( )
- 2 -
课堂作业 A.日心说 B.经典力学 C.量子论 D.相对论 答案:D
解析:相对论超越了牛顿力学中的绝对时空观,使牛顿力学成为相对论在物体低速运动状态下的一个特例,印证了“牛顿观念的破产”;同时,相对论力学也提出了宏观物体的高速运动规律,印证了“宇宙新理论”。故答案为D。
4.1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。这是因为他提出了 ( )
A.原子论 B.进化论 C.量子论 D.相对论 答案:D
解析:根据所学知识可知,爱因斯坦最突出的成就是他提出了相对论。故答案为D。
5.有人认为:“……任何光线在静止的坐标系中都是以确定的速度运动着,不管这束光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。”这位科学家最有可能是( )
A.爱因斯坦 B.牛顿 C.伽科略 D.普朗克 答案:A
解析:注意提取题中的信息,根据所学知识可知题中的理论是光速不变理论,而提出这个理论的科学家是爱因斯坦,故选A。
6.菲利普·费尔南德兹·阿迈斯托在评价某科学家时指出:在他的宇宙里,“每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。”这位科学家是( )
A.伽利略 B.达尔文 C.牛顿 D.爱因斯坦 答案:D 解析:本题考查爱因斯坦的相对论,意在考查学生获取信息和调用知识分析问题的能力。“物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙”都是爱因斯坦相对论揭示的现象,D正确;伽利略、达尔文、牛顿的科学贡献显然与题干材料中的现象无关,A、B、C均可以排除。
7.皇家学会会长汤姆逊致辞说:“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一,也许就是最伟大的成就,它不是发现一个孤岛,而是发现了新的科学思想。”爱因斯坦发现的“新科学思想”是指( )
A.系统合理地说明自然规律
B.发现了热辐射过程中能量分布的规律 C.提出了全新的时空观、运动观和物质观 D.提出物质波理论、发展了量子论 答案:C
解析:爱因斯坦的“新科学思想”是指相对论,它否定了牛顿经典力学的绝对时空观,提出了全新的时空观、运动观和物质观。
8.20世纪初,爱因斯坦相对论的提出是物理学思想史上的一场重大革命。它( ) A.否定了经典力学体系 B.打破了绝对时空观
C.彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机
D.标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界
- 3 -
答案:B
解析:相对论否定了经典力学的绝对时空观,而不是否定了整个经典力学体系;相对论与量子论共同解决了19世纪以来物理学面临的危机,所以,A、C两项表述均不准确;D项是量子理论的影响。
知识点三
量子理论中的微观世界
9.20世纪初,人类对微观世界的认识有了革命性的进步。为此作出突出贡献的是( ) A.原子论 B.相对论 C.量子论 D.进化论 答案:C 解析:结合所学知识可知,20世纪初,量子理论使人类对微观世界的认识有了革命性的进步,故选C。
10.有人说:“普朗克的量子理论成为现代物理学的第一章,也是最基本的一章。”普朗克的量子论对现代物理学的贡献不包括( )
A.弥补了经典物理学的不足
B.揭示了宏观世界物体低速运动的规律 C.为现代科技发展提供了理论基础 D.与相对论一起构成了现代物理学的基础 答案:B
解析:本题考查普朗克量子论的内容和作用。量子论弥补了经典物理学的不足,使人类对微观世界的基本认识取得了革命性进步,与相对论一起构成了现代物理学的基础,促进了当代科技的发展,A、C、D三项说法均正确。揭示宏观世界物体低速运动规律的是经典力学,因此答案为B。
二、非选择题
11.伟大的历史人物往往以其超凡的人格魅力、与时俱进的理论认识和社会实践活动引领时代的前进。阅读下列材料:
材料一:20世纪最后一期的《时代》周刊评选了一位“世纪人物”,称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙谜的开启者”,“以其伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头”。他说过这样的名言:“一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动对增进人类利益有多大作用。”
材料二:1933年,爱因斯坦在为英国一刊物撰稿时写道:“科学是一种强有力的工具,如何使用它,它是给人赐福还是给人降祸,取决于人本身,而不是取决于工具。刀子对人的生活是有用的,但是它能够用来杀人……我们的惟一希望在于,拒绝任何有助于战争准备或者战争意图的行为。”
材料三:科学技术是生产力,这是马克思主义历来的观点。早在一百多年以前,马克思说过:“机器生产的发展要求自觉地应用自然科学。”现代科学技术的发展,使科学与生产的关系越来越密切了,科学技术作为生产力,越来越显示出巨大的作用。
——邓小平《在全国科学大会开幕式上的讲话》 请回答:
(1)根据材料一及所学知识,说说他是怎样以“感情、思想和行动”来“增进人类利益”的。概括这位世纪人物在科学研究方面的优秀品质。
- 4 -
(2)根据材料二、三归纳,爱因斯坦和邓小平在论述科学作用时的侧重点分别是什么。 (3)爱因斯坦作为伟大的科学家,邓小平作为伟大的政治家,两人在论述科学作用时的共同之处是什么?
答案:(1)提出相对论和光的量子理论,奠定了现代物理学的理论基础,推动人类自然科学和哲学的发展;关注人类的进步与和平,二战后致力于防止核战争,倡议各国科学家用自己的言行来维护世界和平。优秀品质:不迷信权威;敢于探索、勇于创新;坚持不懈,勤奋刻苦等。(其他言之有理也可)
(2)爱因斯坦侧重于科学与战争的关系(或科学对战争的影响);邓小平侧重于科学与生产之间的关系。
(3)共同之处:科学应造福于人类的和平与发展事业。
课 后 作 业
时间:45分钟 满分:60分
一、选择题(每小题2分,共26分)
1.右图美国科幻大片展现了这样的情形:一群探险者穿越虫洞,去寻找一颗适合人类移民的星球,以拯救濒临末日的地球和人类。通过虫洞的时候,他们发现飞船上的一个小时相当于地球上的七年。这种奇特的现象可以用相对论的哪一观点来解释( )
A.时间的相对性 B.质量的可变性 C.时间的主观性 D.空间的扭曲性 答案:A
解析:相对论包括狭义相对论和广义相对论。狭义相对论认为:时间会随着物体运动速度的变化而变化,当物体运动的速度增大时,时间将会变慢,即时间具有相对性。题干中的穿越虫洞时时间变慢即体现了时间的相对性。故答案为A。
2.“科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论,而是限制和缩小旧理论的作用范围,把旧理论作为新理论的某种特例包含在其中。”下列最能说明此观点的是( )
A.经典力学与相对论 B.神创论与进化论 C.经典力学与量子论 D.相对论与量子论 答案:A
解析:进化论否定了神创论,经典力学与量子论属于两个不同的范畴,相对论与量子论也属于两个不同范畴。经典力学是相对论在宏观物体低速运动状态下的特例。
3.“使人类克服了经典物理学的危机,对微观世界的基本认识有了革命性的进步”指的是( )
- 5 -