第11课 物理学的重大进展 学案（人教版必修3）

第11课 物理学的重大进展
一、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。
二、网络纲要
四、同步训练
☆学业测试
1．德意志诗人诺瓦利斯(1772—1801)认为，哲学是全部科学之母，科学的发展又会推动哲学的进步。他能够举出的最佳论据是：
A．牛顿及其《自然哲学的数学原理》 B．达尔文及其《物种起源》
C．爱因斯坦及其“相对论” D．康德及其《纯粹理性批判》
2．“人们由此发现，原来整个错综复杂、扑朔迷离的自然界，不过是一个按某种法则运转的巨大的机械装置，而其中并没有上帝的地盘。”上述认识的产生是由于
A．伽利略自由落体定律的提出 B．牛顿经典力学体系的建立
C．普朗克量子力学理论的问世 D．爱因斯坦相对论的创立
3. 电视剧《神话》是国内首部“穿越”题材电视剧，让历史人物蒙毅大将军和公主穿越古今。目前，人类实现“穿越时空”梦想的科学依据主要是
A．相对论 B．量子论 C．牛顿力学 D．太阳中心论
4．1921年，爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖。这主要是为了表彰他
A.深刻提示了时间和空间的本质属性 B.修正了经典力学的绝对时空论
C.证明了空间、时间和质量都与物体的运动速度无关 D.在光电效应方面的突出成就
5．下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
A．万有引力定律 B．进化论C．相对论 D．量子理论
6．英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时，讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了。”其中第二朵“乌云”，尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。为驱散这一“乌云”
A．伽利略提出自由落体定律 B．牛顿导出万有引力定律
C．普朗克创立量子理论 D．爱因斯坦提出相对论
7．人类第一次用数学方法精确描绘宇宙运行的自．然法则，并影响启蒙患想家去探索人类社会的“自然法则”的科学成就是 A．经典力学 B．进化论 C．量子论 D．相对论
8．爱因斯坦对19世纪末20世纪初诞生的某物理学理论评价说：“这一发现成为二十世纪物理学研究的基础……要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。”材料中的“这一发现”
A．说明了物体空间和时间会随着物体运动速度的变化而变化
B．说明了空间和时间的性质取决于物质的运动和本身的分布状态
C．与物理学界长期信奉的“自然界无跳跃”的原则是一致的
D．开阔了人们的眼界并改变了人们认识世界的角度和方式
9．被西方教会势力指责为“意在扰乱对神的信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严复则认为“其彰人耳目，改易思理，甚于奈端（牛顿）氏之天算格致”的学说是
A．日心说 B．进化论 C．量子论 D．相对论
10．伽利略通过梁的弯曲试验和理论分析，指出对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例。1685年，牛顿发现了万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。从这两个事例中可以看出自然科学的特征之一
A．试验是近代科学研究的全部方式 B．数学方式是主要表达形式
C．17世纪物理学是核心学科和基础学科 D．揭示时间和空间的本质属性
11．阅读下列材料：
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……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。”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，并对其他学科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。
请回答：
(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？
●高考训练
12. 哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是
A．得到了科学实验的验证 B．改变了人类对自然世界的认识
C．推动了技术的重大突破 D．科学地概括出物质运动的定律
13. 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
A．日心说 B．量子论 C．相对论 D．经典力学
14. 一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：“他以神一般的力量，……第一个说明了行星的运动和图像。”这位科学家应该是（ ）
A.伽利略　 　　 B.牛顿 C.爱因斯坦　 　D.普朗克
15. 普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的”这个原理“是( )
A．日心说 B．相对论 C．量子假说 D．万有引力定律
16. “月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。”说这句话的科学家是A.牛顿 B.波义耳 C.拉瓦锡 D.哥白尼
18. 20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是
A.普朗克 B.麦克斯韦 C.玻尔 D.爱因斯坦
19. 20世纪初，爱因斯坦相对沦的提出是物理学的一场变革。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
20. 19世纪，西方宗教信仰的虔诚度降低。与这一趋势形成无关的科学家是（ ）
A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．伽利略
21. 菲利普·费尔南德兹一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
22.“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. 遇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
23. “把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无法解释的某些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要是由下列哪一问题引起的？
A．研究热辐射 B．揭示时空本质属性 C．解释光电效应 D．预测未知行星方位
24. 20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是（ ）
A．电的发明和利用 B．量子论的提出和发展C．经典力学的发展 D．原子能在军事上的应用
25. 在古代，通才式的大师频出，而进入近代后此类大师越来越少。一般认为，达·芬奇是“最后一个百科全书式的人物”。其重要原因是（ ）
A．在人类历史上，杰出人物的出现具有偶然性
B．古人的成就达到相当高度后，后人很难超越
C．古代学者少，评价目标集中；近代以来学者多，大师难以被公认
D．近代以来的科学把研究对象分为不同领域分门别类加以研究
26.恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”，他指的应是
A．哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”
B．伽利略创立的实验科学推动了近代科学的发展
C．牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃
D．达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念
27. 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
28．英国科学史专家丹皮尔在《科学史》中指出：“那时哲学与科学仍是混淆不清。连笛卡尔在为天文学建立一种力学理论时，也把它放在经院哲学的相反的观点和认为物质的本质是广延性的形而上学见解的基础上。牛顿摆脱了这些先人之见，实在是一种真正的进步。”牛顿的进步性主要在于
A．确立了辩证唯物主义理论 B．为资产阶级革命奠定理论基础
C．破除了对宗教的信仰 D．首次对自然规律进行理论性概括
29．历史学家盖伊说：“人们理解，牛顿科学的胜利将改变启蒙世纪的宗教信仰。”对此理解正确的是
A．牛顿领导了欧洲的启蒙运动 B．近代科学促进人们思想的解放
C．牛顿科学引起欧洲宗教改革 D．科学精神使人们放弃宗教信仰
30．20世纪20年代，郑贞文的独幕话剧《爱之光》曾经在中国风行一时。剧中有4位人物：理学博士、泰谟(Time，男)、石佩姒(Space，女)和光神。全剧描写理学博士（实为爱因斯坦化身）借“光神”（实为光速）之助，撩开了泰谟和石佩姒面纱，发现他们二人原是“你中有我，我中有你”。此话剧创作的最要历史背景是爱因斯坦
A．提出了光量子假说B．解决了光电效应问题C．创立了狭义相对论D．创立了广义相对论
31．西方历史学家指出：“当人们谈及最近几代人中被传入日本等东方国家的西方文明时，我们不是指希腊罗马哲学和人文主义思想，也不是指日本的基督教化，而是指在17世纪后半叶开始改变西方面貌的科学、思维模式和文明的所有工具。”这里的“开始改变西方面貌的科学、思维模式和文明的所有工具”是指 A．牛顿的经典力学体系 B．瓦特的改良蒸汽机
C.达尔文的生物进化论 D．爱因斯坦的相对论
32．“把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无法解释的某些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要是由下列哪一问题引起的？（ ）
A．研究热辐射 B．揭示时空本质属性 C．解释光电效应 D．预测未知行星方位
35．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。阅读材料，回答问题。
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，则取决于人本身，而不是取决于工具。刀子对人生活是有用的，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《在全国科学大学开幕式上的讲话》
(1)根据材料一及所学知识，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。
(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？并分别简要分析其原因。
(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？
A． 经济：商品经济的发展和资本主义生产关系的产生和发展是前提和根本推动力。
B． 政治：资本主义民主政治的建立，提供了自由发展的空间。
C． 思想：思想的解放解除了精神枷锁。
D． 个人努力：科学家们面向现实，重视试验，崇尚理性的科研精神，也有利于科技的发明和发展。
原因
A.通过① 创立了自由落体定律，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，标志着物理学的真正开端。
B.利用望远镜观察天体，发现了许多肉眼看不见的星体。
1.伽利略
（奠基者）
经典力学
（17-18世纪）
2. 牛顿（形成）：牛顿力学三大定律（惯性定律、加速度定律、作用和反作用定律）
A.是经典的力学和天文学的基础，是现代工程力学即工程技术的理论基础；
B.标志着近代科学形成；
C.是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合；
D.促进了两次科技革命的发生。
3. 牛顿力学体系的意义：
原因: 1. 科技革命的推动； 2. 经典物理出现危机； 3. 科学理论的重大突破
进展
1. ② ，由德国物理学家爱因斯坦提出，包括狭义相对论（1905年提出）和广义相对论（1916年提出）
A.牛顿力学认为空间、时间和质量都与物体的运动速度无 关。相对论认为当速度增大时，时间将会变慢；当速度达到光速时，时间也就停止。
B.牛顿力学是相对论力学在③ 下的一个特例；但牛顿力学仍是整个力学的基础，至今指导现代物理学的思想。
新发 展
（20世纪初）
2.牛顿力学与相对论的比较
相对论
A.是物理学思想的一次重大革命；
B.否定了经典力学的④ ，深刻地揭示了时间和空间的本质属性； C.发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度。
3.意义
表现
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⑤ 提出了量子假说，认为辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的，宣告了量子论的诞生。
A.爱因斯坦：利用量子理论成功地解释了⑥ ；
B.丹麦玻尔：提出了有关原子的量子理论；
C. ⑦ ，量子力学建立起来。
量子论
3.发展
A.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⑧ ；
B.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。
4.意义
1. 经典力学主要适用于我们日常生活中的物理现象；
2. 相对论弥补了经典力学在认识宏观世界方面的不足；
3. 量子论弥补了经典力学在认识微观粒子世界方面的不足。
总结
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