第30讲 近代以来世界的科学发展历程-2021年高考历史一轮复习

中物理第30讲近代以来世界的科学发展历程

【考点简述】

1.经典力学。

2.相对论和量子论。

3.进化论。

4.蒸汽机的发明和电气技术的应用。5.现代信息技术。【知识精讲】

知识点一、近现代物理学的发展

1．经典力学

(1)背景

①文艺复兴运动解放了人们的思想，对科学研究产生重要影响。

②伽利略开创近代科学，为经典力学的创立和发展奠定了基础。

(2)标志：1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书，提出了物体运动三大定律和万有引力定律等。(3)意义

①把自然界中的一切力学现象囊括在经典力学体系中，成为人类认识自然界的过程中对自然科学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。

③牛顿力学和热学引发了第一次工业革命，使人类社会进入蒸汽时代。

④牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则，为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．相对论和量子论项目相对论量子论背景19世纪，经典力学面临挑战(1)人们对物质的认识深入到原子内部(2)微观的粒子运动不能用经典力学的理论来说明标志20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说成就包括狭义相对论和广义相对论(1)爱因斯坦利用量子理论成功解释光电效应(2)玻尔提出有关原子的量子理论意义(1)否定经典力学的绝对时空观，深刻揭示了时间和空间的本质属性(2)将经典力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新高度(1)使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。与相对论一起，构成了现代物理学的基础(2)开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式【易错警示】牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系

爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定牛顿力学。相对论发展了牛顿经典力学，打破了传统的时空观。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。知识点二、生物进化论

1．背景

(1)文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学。

(2)资产阶级革命和工业革命相继发生，拓宽了人们的视野。

(3)细胞学说、拉马克早期生物进化思想等生物学知识的积累。

2．标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书。3．内容

(1)生物是进化而来的，经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程。

(2)物竞天择，适者生存，自然选择。

4．影响

(1)思想解放：有力地挑战了封建神学创世说，极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。为马克思主义唯物辩证法的创立提供了重要的自然史的基础。(2)生物学新时代：把发展变化的思想引入生物界，这不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学各分支学科统一为一门综合性学科，并使它们获得新的发展方向。

(3)对中国：19世纪末20世纪初，中国爱国知识分子为挽救民族危亡，积极宣传和介绍进化论思想。他们高呼“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”，以期唤醒国人。他们还把达尔文生物进化理论当作改造社会的利器，掀起了救亡图存的维新变法运动和资产阶级民主革命。【特别提醒】达尔文的进化论是生物学的理论，它不是适用于一切现象的普遍规律，并不适用于人类社会的发展，因此社会达尔文主义是伪科学理论。同时，社会达尔文主义的形成，也不是达尔文追求的目标。所以，不能因此而否定达尔文及其进化论。知识点三、三次科技革命

1．“蒸汽时代”

(1)历史背景

①英国取得资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清了障碍。

②随着工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能。

③科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。(2)进程

①改良：瓦特改良蒸汽机。

②推广：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。

(3)影响：人类进入“蒸汽时代”。

①工业生产：机器大工业工厂出现，社会化大生产逐渐形成。

②历史进程：形成许多工业城市及工业国家。

③世界联系：蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。2．“电气时代”

(1)理论基础：1831年，法拉第发现了电磁感应现象。

(2)技术突破

①发电机、电动机的发明和使用使电力成为新能源。

②发电机不断完善，长距离的输变电技术日趋成熟。(3)影响：人类进入“电气时代”。

①工业生产：出现新的技术革命浪潮，促进了工业的迅速发展。

②世界形势：改变着社会结构和世界形势，资产阶级开始确立对世界的统治。

③生产关系：企业规模扩大，生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。

④社会生活：城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。3．信息技术的发展

(1)概况

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，互联网在美国建立。

③20世纪90年代以后，互联网发展为全球信息网。

(2)影响

①积极：信息化社会开始出现；加快了经济全球化的步伐；提高了工作效率，增加了乐趣，改变了人们工作、社会交往方式。

②消极：给人们特别是青少年带来一定的负面影响。【典题精练】

高频考点一近现代科学理论的发展

【例1】（2019·江苏卷）1919年5月29日，英国皇家学会科考队在几内亚湾普林西比岛拍摄的日蚀照片和随后的计算证实了如下观点：引力是因质量的存在而引起的时空连续场的弯曲。本次科考活动支持了

A．经典力学B．相对论

C．进化论D．量子论【答案】B

【解析】结合所学知识可知，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，空间结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度，B选项符合题意。经典力学的体现是三大定律，与材料无关，A选项排除。进化论强调的是物竞天择，适者生存，C选项排除。量子论属于微观物理学，D选项排除。【变式探究】(2018·江苏卷)牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的。1927年，德国物理学家海森堡提出了测不准原理：没有人能够确知一个电子的运动轨迹，因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置。与这一认识变化相关的是()

A．经典力学的诞生B．进化论的传播

C．电气革命的出现D．量子论的提出【答案】D

【解析】人们认识电子的运动轨迹以及光与电子运动规律间关系的基础，是20世纪初期普朗克提出的量子论，量子论揭示了微观世界物质的运动规律，D项正确。牛顿力学诞生于17世纪，揭示了宏观物体的运动规律，排除A项；进化论属于生物学范畴，排除B项；电气革命不属于理论物理学的范畴，排除C项。【举一反三】(2018·海南卷)有学者在评价一项科学成就时指出：它使人对自己的认识以及对世界的认识发生了一次类似牛顿力学定律出现时所带来的划时代变化。这项成就应该是()

A．伽利略的“自由落体定律”

B．达尔文的“生物进化论”

C．普朗克的“量子假说”

D．赫胥黎的“人猿同祖说”【答案】B

【解析】牛顿力学定律证明了自然界的规律，从物理学上否定上帝地位，“使人对自己的认识以及对世界的认识”发生了划时代变化，伽利略的“自由落体定律”推动牛顿力学定律的形成，但在对上帝的认识上并没有产生划时代变化，故A项错误；达尔文的“生物进化论”从生物学上否定上帝造人说，对上帝的认识上产生划时代变化，故B项正确；普朗克的“量子假说”是物理学对微观世界认识的深入，但在对上帝的认识上并没有产生划时代的变化，故C项错误；赫胥黎的“人猿同祖说”是对达尔文进化论的发展，不具有划时代影响，故D项错误。高频考点二三次科技革命

【例2】（2019·浙江选考）第二次工业革命时期，一位发明家偶然发现，簧片在带铁芯线圈附近的振动可以导致圈内电流的强弱变化，反过来，同样的电流变化可以导致磁铁线圈附近簧片的振动。根据这一物理原理，他发明了通过电流传播人的声音和语言的重要通讯工具。这位发明家是

A．爱迪生B．莫尔斯C．贝尔D．马可尼【答案】C

【解析】结合所学知识可知，贝尔发明了电话。根据材料“根据这物理原理，他发明了通过电流传播人的声音和语言的重要通讯工具”可知指的是电话，C选项符合题意。爱迪生的发明有电灯、留声机、电影等，A选项排除。莫尔斯发明的是电码，B选项排除。马可尼发明了实用电报，D选项排除。【变式探究】(2017·天津卷)对下图信息的解读，表述正确的是()

A．科技发展带来生产方式变化

B．科学发挥最重要的作用

C．劳动者的劳动强度越来越大

D．信息化普及贯穿全过程【答案】A

【解析】由材料信息“蒸汽驱动机械制造设备的出现”“第一架纺织机”“基于劳动分工的、电子驱动大规模生产的出现”“第一条生产线”“用电子和IT实现制造流程的进一步自动化”“第一个可编程逻辑控制器”“基于信息物理融合系统”等可知，科技带来了生产方式的巨大变化，故A项正确。材料强调的是科技而不是科学，排除B项；随着科技的进步，劳动者的劳动强度应该是越来越小，排除C项；信息化是第三次科技革命的产物，不能涵盖第一次、第二次工业革命，排除D项。【举一反三】(2020·广东深圳二模)二战后有西方学者认为，发达的工业社会让人们满足于眼前的物质享受，工人和老板可以享受同样的电视节目，漫游同样的风景胜地，技术的进步控制了人们的身心，人们不再具有否定、批判和超越的向度，成为单向度的人。此观点重在强调()

A．物质享受降低人的工作积极性

B．福利政策有利于缓和劳资矛盾

C．国家应减少对社会经济的干预

D．技术发展可能会导致人的异化【答案】D

【解析】材料“技术的进步控制了人们的身心，人们不再具有否定、批判和超越的向度，成为单向度的人”，体现了技术发展对人们身心、思维的控制和异化作用，故选D项。高频考点三生物进化论

【例3】（2020·浙江卷）有学者谓：“达尔文将物竞天择说应用到了物种的变异上，并且掌握了足够的证据说服了全球的科学家”。在与各种反对意见的论争中，达尔文学派逐渐形成。下列项中与之不相符的是

A．用大量事实论证了自然界中生物的物种是不断进化的

B．首先提出生物是从低级向高级发展进化的观点

C．赫胥黎论证人的构造“尤其和猿更接近”

D．给上帝创造万物说以致命一击【答案】B

【解析】法国生物学家拉马克早于达尔文提出了生物从低级向高级发展进化的观点，故B项与之不相符，选B；《物种起源》用大量事实论证了一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的进化过程，故A与之相符；1860年，赫胥黎在牛津大不列颠学会上与威尔伯福斯主教展开了一场著名的大辩论，后来发表了《人类在自然界的位置》，论证了“人的构造和其他动物一样，尤其和猿更接近”的观点，故C与之相符；进化论否定了生物是上帝创造的，证明了整个有机界都是长期发展进化过程的产物，动摇了宗教神学的根基，给上帝创造万物说以致命一击排除，故D项与之相符。【变式探究】(2018·天津卷)16世纪，西班牙医生塞尔维特因解剖人体进行血液循环研究，被宗教裁判所火刑处死。而达尔文在19世纪中期相继发表《物种起源》《人类的由来》，虽遭教会激烈反对，但并未受到教会的人身迫害，其原因在于()

A．进化论已被人们普遍接受

B．教会失去原有权威

C．进化论被证明是科学理论

D．教会实行宽容政策【答案】B

【解析】B对：近代随着资本主义的发展，西方发生了文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，将人们从长期的基督教神学统治中解放出来，使教会失去了原有的权威。A错：“普遍”说法错误，那时人们尚未普遍接受进化论。C错：达尔文没有受到人身迫害不是因为进化论是科学理论，而是因为教会的权威受到削弱。D错：进化论给教会的神创论以致命一击，教会不会对它实行宽容政策。【变式探究】(2018·海南卷)有学者在评价一项科学成就时指出：它使人对自己的认识以及对世界的认识发生了一次类似牛顿力学定律出现时所带来的划时代变化。这项成就应该是()

A．伽利略的“自由落体定律”

B．达尔文的“生物进化论”

C．普朗克的“量子假说”