本试题 “某学者进行了一场学术演讲,演讲提纲如下图所示,你认为该学者演讲的主题是[ ]A.重大科学理论的出现是科技革命的先导B.欧洲是当今世界的科技中心C.伟大的...” 主要考查您对相对论的创立(爱因斯坦)
“蒸汽时代”的到来(瓦特和蒸汽机)
电气革命的出现(法拉第,发电机,电动机,第二次工业革命)
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
狭义相对论和广义相对论的区别:
狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系(惯系参照系)之间的物理定律,广义相对论则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中。
相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题;
量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论最著名的推论是质能公式,它可以用来计算核反应过程中所释放的能量,并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,也相继被天文观测所证实。
爱恩斯坦创立相对论:
1、历史背景:
(1)19世纪科学得到了飞速发展;
19世纪末,物理学界连续发生了三个重大事件,这就是X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系,从根本上出现了动摇,这就是所谓的“物理学危机”。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界,三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象,这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。物理学的“危机”没有吓倒大多数物理学家,他们继续向前探索,于是产生了以量子论和相对论的建立为标志的物理学革命,物理学从此开辟了新的天地。
(2)经典力学无法解释高速运动的微观粒子发生的现象。经典力学认为,时间和空间与物质运动无关,存在着绝对的静止和绝对的时间。这与人们的一般看法一致。但到了19世纪,经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题,面临着挑战。
英国著名物理学家开尔文在一篇瞻望20世纪物理学的文章中,就曾谈到:“在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”然而,正当物理学界沉浸在满足的欢乐之中的时候,从实验上陆续出现了一系列重大发现。如固体比热、黑体辐射、光电效应、原子结构cdotscdots这些新现象都涉及物质内部的微观过程,用已经建立起来的经典理论进行解释显得无能为力。特别是关于黑体辐射的实验规律,运用经典理论得出的瑞利——金斯公式,虽然在低频部分与实验结果符合得比较好,但是,随着频率的增加,辐射能量单调地增加,在高频部分趋于无限大,即在紫色一端发散。这一情况被埃伦菲斯特称为“紫外灾难”;对迈克尔逊——莫雷实验所得出的“零结果”更是令人费解。实验结果表明,根本不存在“以太漂移”。这引起了物理学家的震惊,反映出经典物理学面临着严峻的挑战。这两件事被当时物理学界的权威称为“在物理学晴朗的天空的远处还有两朵小小的,令人不安的乌云”。然而就是这两朵小小的乌云,给物理学带来了一场深刻的革命。
2、相对论的提出及主要内容:
(1)提出:1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章,提出了著名的相对论,引发了二十世纪物理学的另一场革命。
(2)内容:相对论包含狭义相对论和广义相对论。狭义相对论认为,物体运动时,质量会随着物体运动速度增大而增加,同时,空间和时间也会随着物体运动的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论认为,空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况,也取决于物质本身的分布状态。
狭义相对论:1905年6月,爱因斯坦完成题为《论运动媒质的电动力学》的论文,提出了狭义相对论。此后,爱因斯坦又连续发表几篇论文,建立起狭义相对论的全部框架。
广义相对论:1915年,爱因斯坦完成了创立广义相对论的工作,并于1916年写成总结性论文《广义相对论的基础》。这篇论文的发表宣告了广义相对论的诞生。
3、意义:
(1)相对论的提出是物理学思想的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空论,从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。即:揭示了时空的可变性、时空变化的联系性,树立了新的时空观、运动观、物质观。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。
(2)爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学,将牛顿力学概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。
爱因斯坦:
艾伯特·爱因斯坦(1879—1955),美籍德国物理学家。
1879年3月14日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中。
1894年举家迁居意大利米兰。1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学。1901年入瑞士国籍。
1902年6月至1909年10月,在瑞士专利局任技术员。1909年10月,任苏黎世大学理论物理学副教授;
1911年3月,在布拉格任德意志大学理论物理学教授;1912年10月,任苏黎世工业大学理论物理学教授;
1914年4月,在柏林任德国威廉皇帝物理研究所所长兼柏林大学教授。
1933年,因受纳粹迫害,移居美国。1940年入美国国籍。1955年4月18日逝世。
爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家,他不但创立了相对论,还提出了光量子的概念,得出了光电效应的基本定律,并揭示了光的波粒二重性本质,为量子力学的建立奠定了基础。为此荣获1921年度的诺贝尔物理学奖。同时,他还证明了热的分子运动论,提出了测定分子大小的新方法。
爱因斯坦没有因为相对论而获得诺贝尔物理学奖原因:
美国科学史专家罗伯特·马克·弗里德曼博士耗时二十多年,通过发掘与诺贝尔奖评奖当事人有关的大量书信、日记、评审报告等素材,撰写成一本有关诺贝尔奖评奖内幕的书,这本书的书名是《权谋:诺贝尔科学奖的幕后》,已由上海科技教育出版社出版了中译本。那么,在诺贝尔物理学奖评审委员会里,究竟是谁不想让爱因斯坦获奖?该书作者揭示出,这个人是瑞典皇家科学院的权威古尔斯特兰德。这个著名医生说:“爱因斯坦的理论作为一个智识成就不具备可考虑授予诺贝尔奖的物理学价值。”结果,古尔斯特兰德毫不费力地在委员会中做了一个经典的外科“手术”,成功地“切除”了爱因斯坦获奖的可能性。另外,委员会另一个核心人物哈塞尔贝里对爱因斯坦的理论也无好感。直到1922年,哈塞尔贝里去世,奥森添补了委员会的空缺,爱因斯坦才得到获奖的机会。事实上,在这件事情上,奥森也颇费了一番心思,其策略是不以委员会中大多数人反对的相对论,而是以普遍被接受但是重要性稍逊的光电效应定律,提出为爱因斯坦授奖,他成功了。应该说,是爱因斯坦为诺贝尔奖增添了光彩,而不是诺贝尔奖成全了爱因斯坦。
蒸汽机发明和电气技术应用的共同作用:
首先是社会生产力大幅度提高。瓦特蒸汽机出现后,机器生产在几乎所有工业部门得到迅速发展,发电机的发明及其他电气技术的应用,使机器的使用更加普遍,更多的工业部门涌现出来,生产技术也更加先进。工业得以迅速发展。其次是社会结构和世界形势的改变。资产阶级由于掌握了先进的生产力,实力日益强大,开始确立对世界的统治,推动了世界市场的形成,社会结构被资产阶级和无产阶级所取代。再次是社会财富的大大增加和人们生活变得更加丰富多彩。蒸汽机出现以后,形成了新的城市,电气技术的广泛应用,使城市面貌发生了巨大变化。
“蒸汽时代”的到来:
1、背景:
(1)17世纪末,英国取得了资产阶级革命的胜利,为经济发展扫清了障碍;
(2)18世纪中期,随着工场手工业的发展,应用机器进行生产成为可能。
(3)18世纪中期,英国通过殖民扩张,成为当时世界上最大的殖民帝国,市场迅速扩大;
(4)18世纪中期,科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。
2、过程:
(1)18世纪60年代,瓦特研制出新蒸汽机;
(2)80年代,瓦特又制成联动式蒸汽机——“万能蒸汽机”
3、瓦特蒸汽机问世的意义:
19世纪三四十年代,蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用,人类进入蒸汽时代。蒸汽机促使工场手工业作坊转变为机器大工业工厂,改变了人们的生活和工作环境,真正意义上的社会化大生产逐渐形成。在工业化进程中,形成了许多工业城市,英、法、美等国家成为工业国家。蒸汽动力在交通运输工具上的应用,使得世界各地的联系更加密切,世界日益成为一个整体。
(1)解决了工业发展中的动力问题。
自此以后,只要有煤作燃料开动蒸汽机,就可根据需要建立工厂,不再受河流的限制。工场手工业作坊转变为机器大工业生产,改变了人们的生活和工作环境,真正意义上的社会化大生产形成。
(2)促使工业革命轰轰烈烈地展开,出现了发明和使用机器的热潮。
瓦特蒸汽机应用于运输业中,导致蒸汽轮船和机车出现,交通运输业发生了彻底变化,人们的交往更加方便,经济和文化联系也日益密切,世界日益成为一个整体。
(3)推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。
蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。蒸汽机的广泛利用,使英国到处建立起大工厂。在工业化进程中,形成了许多工业城市,那些高耸入云的烟囱,喷出缕缕烟雾,庞大的厂房,发出隆隆的轰鸣,打破了原来中世纪田园生活的恬静──历史已跨进了一个新的时代。
(4)加强了世界各地的联系,使世界日益成为一个整体,但也造成了环境污染。
“蒸汽时代”“电气时代”发明的异同:
1、相同点:都是解决人类社会的动力问题。
2、不同点:
“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业;科学含量不高;发明者主要是工人、技师;发明主要集中在英国。
“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业;科学含量高;发明者主要是科学家;发明涉及主要资本主义国家。
电气革命的出现:
1、背景:
各种工业生产的需要
科学家们对电的不懈研究
法拉第发现电磁感应现象
2、过程:
西门子发明发电机.格拉姆发明电动机
爱迪生发明电灯
3、意义:
电进入人们生产和生产各个领域,人类进入电气时代。
电力取代蒸汽动力成为工业发展重要动力:
1、科学家对电的不懈研究:
(1)18世纪美国科学家富兰克林造出避雷针;
(2)19世纪初意大利科学家伏特发明电池;
(3)1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象,为发电机的研制奠定了理论基础;
(4)1837年美国人莫尔斯发明有线电报;
(5)1867年德意志科学家西门子发明发电机和比利时人格拉姆发明电动机。
2、电气时代的到来:
从19世纪六七十年代起,各种各样使用电力的新发明纷纷涌现,彻底改变着人们的生产和生活。发电机和电动机相继问世,使电力开始用于带动机器,随后,电灯、电话、电车、电影和无线电报等如雨后春笋般涌现出来。电力的广泛应用,推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展,而新机器的发明和制造,反过来也推动了电力的广泛应用。人类社会进入“电气时代”。
3、电力取代蒸汽动力成为工业发展重要动力的原因:
⑴发电机的完善和改进;
⑵长距离输变电技术的成熟;
⑶电力的优势(方便、便宜、能量大)。
4、电气革命的影响:
(1)工业生产出现了新的技术革命浪潮,促进了工业的迅速发展,人类进入了电气时代;
(2)生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势,确立了资产阶级对世界的统治,并产生了垄断组织。
(3)电气技术的广泛应用,使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。
5、电气技术的应用对社会发展的作用:
工业获得了比蒸汽机更强大、更方便的动力,而且使机器的使用更加普遍,更多的工业部门涌现出来,生产技术也更加先进。工业生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势,资产阶级掌握了先进的生产力,实力日益壮大,开始确立对世界的统治。企业的规模也越来越大,生产和资本的集中促成了垄断组织的形成及电气技术的广泛应用,使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。
第二次工业革命被称为电气革命:
第二次工业革命从19世纪六七十年代开始,在19世纪末20世纪初基本完成。第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点。
一是科学家对电的不懈研究,推动了电的性能的充分发现和运用;
二是电力成为工业发展的主要动力,发电机的不断完善、长距离的输变电技术的日趋成熟,使工业获得了比蒸汽机更强大、更方便的动力;
三是使用电力的新发明不断涌现,发电机和电动机相继问世后,电灯、电话、电车、电影和无线电报等如雨后春笋般涌现出来,彻底改变着人们的生产和生活。人类社会进入“电气时代”。因此,第二次工业革命被称为电气革命。
与“某学者进行了一场学术演讲,演讲提纲如下图所示,你认为该学...”考查相似的试题有: