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2019-2020年岳麓版高中歷史《第25課現(xiàn)代科學革命》導學案附習題答案 【教師寄語】提出一個問題往往比解決一個更重要。因為解決問題也許僅是一個數(shù)學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想像力，而且標志著科學的真正進步。（愛因斯坦） 【課標要求】知道相對論、量子理論的主要內容，認識其意義。 B案【課前自主預習】 （使用說明：1.依據(jù)知識結構，勾畫課本并寫上提示語，梳理基礎知識，并掌握記憶重點內容。 2.小組合作探究，不能解決的問題用紅筆勾畫，作出記錄，便于上課答疑解惑。） 【基礎梳理】 問題歸納 一、相對論 1.背景：經(jīng)典物理學的危機 （1）輝煌 ①17世紀牛頓創(chuàng)立的 ，經(jīng)后人不斷補充發(fā)展，日臻完善。 ②19世紀時人們把以 為代表的經(jīng)典物理學看做絕對的權威，物理學已經(jīng)發(fā)展到了完整、系統(tǒng)和成熟的階段。 （2）危機與挑戰(zhàn)：19世紀末，物理學出現(xiàn)了一系列新發(fā)現(xiàn)，無法用經(jīng)典物理學來解釋。 2.提出 （1） 年，愛因斯坦發(fā)表《論動體的電動力學》，提出勻速運動體系的 。 （2）1916年提出加速運動體系的 。 3.主要內容 （1）相對論的兩個基本原理是 原理和 原理 。 （2）時間和空間都是 的形式，隨著物質 變化而變化。 （3）四維時空和物質的分布相聯(lián)系， 、 、運動、質量不是絕對不變的，而是 的，可以 。 4.意義 （1）物理學方面：相對論的提出是物理學領域最偉大的革命，很大程度上解決了 的危機，創(chuàng)造了一個全新的物理學世界，擴展了物理學應用的領域。 （2）思維模式：相對論打破了經(jīng)典物理學 的思維模式，為人們提供了 看待世界的途徑。 （3）相對論構成了現(xiàn)代物理學的兩大支柱之一。 5.理論突破及實踐運用：核能運用 二、量子理論中的微觀世界 1.背景 （1）19世紀末20世紀初，電子和放射線的發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門，人們對物質的認識深入到了原子內部。大量的實驗表明，微觀的粒子運動不能用經(jīng)典力學的理論來說明。（人教版） （2）目的：為解決 的疑點。 2.形成 （1）提出：1900年，德國物理學家普朗克提出 。 （2）發(fā)展： 提出光的量子理論、丹麥物理學家 提出原子的量子理論，量子力學建立。 3.意義 （1）量子理論是20世紀最深刻、最有成就的科學理論之一，使人類對 的基本認識有了革命性的進步。 （2）量子力學對許多科學領域都產(chǎn)生了重大影響，帶來許多劃時代的技術創(chuàng)新，直接推動了 的發(fā)展，從根本上改變了人類的物質生活。 三、現(xiàn)代物理學興起的意義：（量子論和相對論是現(xiàn)代物理學的兩大支柱） 1.量子理論和相對論一起，共同構成了現(xiàn)代物理學的基礎。 2.量子理論和相對論彌補了經(jīng)典物理學在宏觀世界和微觀粒子世界的不足，大大開闊了人們的視野，改變了人們看世界的 。 3．量子理論和相對論不僅對物理科學本身，對自然科學，而且對整個人類的 都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。 【特別提示】20世紀物理學領域的這兩項具有顛覆力量的理論成果，打開了人們認識世界的新窗口，拓展了人類的思維。這些理論具有很強的超前性，與我們的日常生活有著尖銳的沖突，以至于很多人都無法理解，進而反對這些理論，但在真理面前科學家們的執(zhí)著精神令人肅然起敬，這充分說明在發(fā)現(xiàn)的道路上是沒有坦途的。 1.19世紀末，經(jīng)典物理學陷入危機且面臨挑戰(zhàn)，有哪些主要表現(xiàn)？ 2.愛因斯坦被美國《時代》周刊評為“世界偉人”。愛因斯坦偉大之處是什么？ 3. 愛因斯坦相對論與牛頓力學體系有何關系？ 4.普朗克的主要科學成就是什么？對人類社會發(fā)展產(chǎn)生了什么作用？ 【自我檢測】 1.“1921年3月上海的《時事新報》刊登了一篇駐德國作者的特約稿，評論愛因斯坦的革命事業(yè)，比之昔日的德國路德之宗教革命，其影響還要重大，這位先生把舊科學的概念一齊推翻”。材料中的“舊科學的概念”是指 A.牛頓的萬有引力定律 B.牛頓的絕對時空論 C.達爾文的生物進化論 D.普朗克的量子理論 2.相對論的兩個基本原理是 A.相對性原理和光速不變原理 B.相對性原理和熱輻射原理 C.熱輻射原理和光速不變原理 D.相對性原理和光的量子原理 3.在未來的某一時間,有一對20歲的孿生兄弟,弟弟乘宇宙飛船以29萬千米/秒的速度飛行,哥哥留在地球上。50年以后,當哥哥已經(jīng)變成白發(fā)蒼蒼的老人時,他去迎接回到地球的弟弟,卻發(fā)現(xiàn)弟弟還是一個30多歲的年輕人!你認為應該用什么理論來解釋這一現(xiàn)象 A.相對論 B.量子理論 C.萬有引力定律 D.質量不變定律 4.1900年德國人普朗克提出量子理論，下列對量子力學的描述不正確的是 A.與相對論一起構成了現(xiàn)代物理學的基礎 B.引發(fā)了現(xiàn)代科學技術的突破性發(fā)展 C.改變了人們的生活 D.是由普朗克完成的 5．科學家是先進生產(chǎn)力的載體。下列科學理論與科學家匹配錯誤的是（ ） A.進化論——達爾文 B.相對論——愛因斯坦 C.量子論——普朗克 D.經(jīng)典力學——瓦特 6.20世紀初，物理學本身發(fā)生了一場革命性的變化。下列選項中推動這一變化的是（ ） A.電的發(fā)明和利用 B.量子論的提出和發(fā)展 C.經(jīng)典力學的發(fā)展 D.原子能在軍事上的應用 C案【課堂合作探究】 環(huán)節(jié)一： 【B案落實】 環(huán)節(jié)二：【課堂合作探究】閱讀下列材料： 材料一 愛因斯坦說，在牛頓時代，牛頓的道路是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能發(fā)現(xiàn)的唯一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍然指導著我們的物理學思想。 材料二 愛因斯坦根據(jù)相對論的觀點提出質能轉換理論后，曾致信美國總統(tǒng)羅斯福，建議美國研制原子彈，以便在二戰(zhàn)中盡快戰(zhàn)勝法西斯國家。1945年8月，美國先后在日本的廣島、長畸投下兩顆原子彈，加速了日本法西斯的投降，但對無辜平民的傷害也同樣令全世界震驚。愛因斯坦為此非常懊悔。 材料三 相對論極其抽象，難以理解，并與人們的常識相矛盾，但還是取得了成功。有一次，卓別林出席一個宴會時笑著對愛因斯坦說：“大家歡迎我是因為他們都能理解我，大家歡迎你是因為他們都不理解你?！? 【探究課題】（1）“牛頓時代”在物理學上指什么時代？有人認為相對論出現(xiàn)后，牛頓在歷史上的光輝完全被抹掉。愛因斯坦是如何評價牛頓的？你同意哪一種觀點？說出你的理由。 （2）從材料二中，我們能得到什么啟發(fā)？ （3）從材料三這件事中，你能夠得到什么認識？ 【當堂鞏固】 1.（xx廣東單科）普朗克曾這樣評論愛因斯坦的科學成就：“這個原理在物理世界觀上所引起的革命，只有哥白尼世界體系的引入才能與之相提并論。”文中的”這個原理“是 A.日心說 B.相對論 C.量子假說 D.萬有引力定律 2.（xx菏澤高二期末）在未來的某一時間,有一對20歲的孿生兄弟,弟弟乘宇宙飛船以29萬千米/秒的速度飛行,哥哥留在地球上。50年以后,當哥哥已經(jīng)變成白發(fā)蒼蒼的老人時,他去迎接回到地球的弟弟,卻發(fā)現(xiàn)弟弟還是一個30多歲的年輕人!你認為應該用什么理論來解釋這一現(xiàn)象 A.相對論 B.量子理論 C.萬有引力定律 D.質量不變定律 3.有一次，愛因斯坦與卓別林共同出席一個宴會，他們都受到了熱烈歡迎。卓別林對愛因斯坦開玩笑說：“大家歡迎我是因為他們都理解我，大家歡迎你是因為他們都不理解你”卓別林所要表達的是 A.絕大多數(shù)人盲目歡迎愛因斯坦 B.相對論有悖于人們的日常生活 C.經(jīng)典物理與人們的日常生活很近 D.科學家與藝術家一樣受人尊敬 4. 2005年4月19日晚7時許，世界第一高樓臺北101大樓呼應“物理照亮世界”的活動，點亮燈光，凸現(xiàn)“E=mc2”紀念某一理論發(fā)表一百周年。該理論的歷史意義在于 ①推動物理學發(fā)展到一個新的高度 ②否定了經(jīng)典力學的絕對時空論 ③對整個自然科學和哲學產(chǎn)生了深遠的影響 ④致命地直刺封建神創(chuàng)說 A.①②③ B.①②③④ C.①③④ D.①②④ 5．愛因斯坦說自己是站在牛頓的肩上取得了科學成就。下列關于牛頓經(jīng)典力學與愛因斯坦相對論關系的說法不正確的是 A.牛頓力學是相對論在低速狀態(tài)下的一個特例 B.相對論出現(xiàn)后，牛頓力學體系失去了其存在的價值 C.相對論否定了牛頓力學體系的絕對時空觀 D.相對論繼承和發(fā)展了牛頓力學體系 6.20世紀初，物理學本身發(fā)生了一場革命性的變化。下列選項中推動這一變化的是 A.電的發(fā)明和利用 B.量子論的提出和發(fā)展 C.經(jīng)典力學的發(fā)展 D.原子能在軍事上的應用 7.“使人類克服了經(jīng)典物理學的危機，對微觀世界的基本認識有了革命性的進展”指的是 A.牛頓力學體系的建立 B.進化論的提出 C.自由落體定律的提出 D.量子論的提出 8．（xx淄博高二期末）經(jīng)典物理學所面臨的危機，終于在20世紀初被物理學發(fā)展史上的兩場偉大的革命所解決。這兩場革命使人類 A．擁有了研究宏觀世界和微觀世界的理論體系 B．放棄了經(jīng)典物理學的思想方法和科學理論 C．否定了此前物理學取得的一系列成果 D．轉變了人們的思維方式和社交方式 9.英國著名物理學家湯姆生在展望20世紀物理學前景時，講道：“動力理論肯定了熱和光是運動的兩種方式，現(xiàn)在，它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了?！逼渲械诙洹盀踉啤保纫院隗w輻射理論出現(xiàn)的“紫外災難”最為突出。為驅散這一“烏云” A.伽利略提出自由落體定律 B.牛頓導出萬有引力定律 C.普朗克創(chuàng)立量子理論http://www.freezl.net D.愛因斯坦提出相對論 10.普朗克，1918年獲諾貝爾物理學獎，德國科學界領袖，1913年曾親赴瑞士，禮聘尚是一介書生的愛因斯坦，并稱其為“當代哥白尼”。愛因斯坦因此對普朗克執(zhí)弟子禮。納粹橫行期間，普朗克與大多數(shù)德國知識分子一樣，對納粹暴行保持沉默。對此，愛因斯坦表示永不原諒：從此再未與普朗克進行聯(lián)系。這是因為愛因斯坦 A.成就已遠遠超過普朗克 B.堅持“吾愛吾師，但吾更愛真理” C.已移居美國，聯(lián)系不便 D.科學研究繁忙，無暇顧及 11.（xx天津文綜）20世紀初，提出光量子假說，解決經(jīng)典物理學無法解釋的光電效應問題的科學家是（ ） A.普朗克 B.麥克斯韋 C.玻爾 D.愛因斯坦 12．（xx江蘇單科）“把能量的變化看成是跳躍式的進行，成功地解釋了經(jīng)典理論無法解釋的某些現(xiàn)象，打破了經(jīng)典物理學中一切過程都是連續(xù)變化的觀念?！边@一理論的誕生主要是由下列哪一問題引起的？（ ） A.研究熱輻射 B.揭示時空本質屬性 C.解釋光電效應 D.預測未知行星方位 13．閱讀下列材料：19世紀末，物理學家的研究一方面深入到物質內部的微觀世界，放射線和原子被發(fā)現(xiàn)，另一方面擴展到整個宇宙。隨著光學等學科的深入發(fā)展，人們對在光速或接近光速運動狀態(tài)下的物質的研究，也超出了經(jīng)典物理學的范圍。物理學被稱為“晴空上漂浮的兩朵烏云”的兩個無法解釋的難題，其一就是以太的不存在。這是的經(jīng)典物理學賴以建立的絕對時空觀受到了嚴峻的挑戰(zhàn)。 請回答： （1）19世紀末，物理學的發(fā)展對經(jīng)典物理學提出了怎樣的挑戰(zhàn)？（4分） （2）20世紀物理學的發(fā)展取得的兩項最重大的成就是什么？（2分）它們與經(jīng)典物理學的關系是什么？（4分） A案【課后拓展練習】 （使用說明：1.復習記憶基礎知識 2.完成課后筆記 3.做好鞏固練習：完成《導學練》對應練習） 【知識拓展】 1.量子力學和相對論產(chǎn)生的共同點及其啟示 （1）共同點 ①從背景上看，19世紀末，物理學得到了極大的發(fā)展，物理學的研究一方面深入到物質內部的微觀世界，另一方面擴展到整個宇宙。但是，一系列新的發(fā)現(xiàn)無法用經(jīng)典物理學解釋，這使得經(jīng)典物理學陷入了危機，面臨著挑戰(zhàn)。 ②從產(chǎn)生過程看，第一，都是科學大師們敢于向權威挑戰(zhàn)，追求真理的結果。第二，都經(jīng)歷了一個產(chǎn)生、發(fā)展、完善的過程。 （2）說明了社會意識是一定的社會存在的反映；任何事物的產(chǎn)生和發(fā)展都要經(jīng)歷一個曲折的過程；人們對自然界的認識是不斷深入的，科學的發(fā)展是在打破了原有認識的基礎上不斷創(chuàng)新、發(fā)展的。 2.推動近現(xiàn)代科技革命的重大科技成果 （1）伽利略的實驗發(fā)現(xiàn)及科學研究方法，標志著物理學的真正開端。 （2）牛頓建立的經(jīng)典力學體系，是人類認識自然規(guī)律在歷史上的第一次理論性概括和總結。 （3）愛因斯坦的相對論和普朗克量子論的提出，使人類認識自然規(guī)律由宏觀深入到微觀，深化了對時間、空間和引力現(xiàn)象的認識。 （3）達爾文的進化論，“物競天擇，適者生存”，是生物學領域的劃時代革命。 3.牛頓力學體系與愛因斯坦相對論的關系 （1）牛頓力學體系概括了物體機械運動的基本定律，這些定律只有在物體低速運動的情況下才適用。 （2）愛因斯坦的相對論否定了牛頓的絕對時空觀，提出時間和空間不是絕對不變的，而是隨物質的運動而變化的，物質質量隨運動的速度變化而變化，并提出質能轉化原理，奠定了利用原子能的理論基礎，加深了人們對物質和運動的認識，在科學上和哲學上都有重大的意義。 （3）相對論并非是對牛頓力學的全盤否定，它是對牛頓力學的繼承和發(fā)展，它把牛頓力學概括在相對論力學中，牛頓力學只是相對論力學在低速運動狀態(tài)時的一個特例。牛頓力學是整個力學的基礎，牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍指導著我們的物理學思想。 【課后作業(yè)】完成《導學練》對應練習 答案 【自我檢測】BAADDB 【合作探究】 （1）經(jīng)典力學體系建立的時代。愛因斯坦認為，牛頓“是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人”，其理論對現(xiàn)代物理學仍然具有指導作用。 同意第愛因斯坦的觀點。 牛頓力學體系的建立是近代科學形成的標志，實現(xiàn)了物理學史上的第一次大飛躍，標志著人類科學時代的開始。（2分）相對論是在經(jīng)典物理學基礎上發(fā)展起來的，兩者之間是繼承與發(fā)展而不是相互排斥的關系。 （2）科學理論對科學技術的發(fā)展有巨大的推動作用，但科學技術本身是一把雙刃劍?？萍寄茉旄Ｈ祟悾苿由a(chǎn)力水平的提高，但如果運用不當，也能危害人類。 （3）①人們過去積累起來的常識和日常經(jīng)驗并不一定總是正確的，要敢于質疑、勇于創(chuàng)新。 ②正確的理論在剛剛誕生時往往難于被人們理解和接受，甚至還遭到攻擊或嘲笑。說明任何事物的產(chǎn)生和發(fā)展都要經(jīng)歷一個曲折的過程，人們對自然界的認識是不斷深入的。 ③我們要學習科學家敢于向權威挑戰(zhàn)，探求真理的精神。 ④實踐出真知。 【當堂鞏固】 1——5：BABAB 6——10：BDADB 11——12：DA 13．【答案】（1）19世紀末，物理學的研究一方面對深入到物質內部的微觀世界，另一方面擴展到整個宇宙，超出了經(jīng)典物理學的范圍，經(jīng)典物理學賴以建立的絕對時空觀受到嚴峻的挑戰(zhàn)。 （2）量子理論和相對論。他們發(fā)展了經(jīng)典物理學，彌補了經(jīng)典物理學在宏觀的宇宙世界和微觀的粒子世界面前的空缺。