1、第3讲杰出的科学家考点内容要求层级中国铁路之父詹天佑詹天佑的主要生平事迹及其为中国铁路事业发展作出的重大贡献b詹天佑的科学精神和爱国情操c近代科学之父牛顿牛顿的成长历程、主要科学成就及其对人类社会发展的重大贡献b牛顿严谨的科学态度与勤奋的探索精神c20世纪的科学伟人爱因斯坦爱因斯坦的成长历程、主要成就及其对人类社会发展的重大贡献b爱因斯坦科学创新的精神c一、中国铁路之父詹天佑1幼童留学生(1)背景：清朝为推进洋务事业，招收幼童赴美留学，詹天佑被选中。(2)过程先后考入美国康涅狄格州的西海纹海滨男生学校、丘屋高级中学。1878年，考入耶鲁大学雪菲尔理工学院土木工程系铁路工程科。1881年，中国取
2、消了留学事业，将留美学生分批撤回国。2为中国建造第一条铁路(1)1888年被聘于津沽铁路工地任帮工程师，主持津沽段铺轨工程，80天内完成任务。(2)成功修建了19世纪末中国最长的铁路大桥滦河大桥。(3)京张铁路提出：1905年，清政府决定修建京张铁路，任命詹天佑为总办兼总工程师。修建：詹天佑设计“人”字形路线，采用直井施工法，攻克了八达岭隧道技术难题，于1909年提前全线通车。地位：京张铁路是中国人自行设计建造的第一条铁路，大长了国人志气。3为中国铁路事业鞠躬尽瘁(1)年过半百为国勘路：主要有张绥铁路、川汉铁路、粤汉铁路、洛潼铁路。(2)维护路权在清政府宣布“铁路国有”，实际出卖路权时，投身保
3、路运动。修建川粤汉铁路：在他逝世前完成粤汉铁路的广州韶关段和武昌长沙段施工。争取中东铁路权：主持俄国远东铁路，包括中国境内中东铁路的监管技术工作，要求收回中国在中东路的驻兵权和管理权。(3)英才早逝：59岁时心力交瘁，病情加重去世，把自己的一生奉献给了中国铁路事业。易错提醒近代中国铁路建设事业发展缓慢的根本原因是半殖民地半封建的社会环境，不在于中国的铁路工程师。詹天佑的行为体现了强烈的民族精神。二、近代科学之父牛顿1早期科学发明与创造(1)学习生涯中学时代：开始进行科学研究与实验，学习成绩优异。大学时代：开始接触到大量的自然科学著作，除了师从著名学者巴罗教授学习外，还自学笛卡儿等人的数学著作。
4、提出了二项式定理以及微积分的初步算法。(2)早期成就光学成就自制折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光即白光是由七色光组成的。进一步说明物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础。在关于光和色的新理论中提出光的本质是微粒的见解，与荷兰物理学家惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。天文学成就：制成世界上第一架反射望远镜，考察行星运动，分析潮汐现象，预言地球不是正球体。2发现万有引力定律(1)含义：宇宙中一切物体之间，都存在着一种相互吸引的作用力，就是万有引力。(2)提出：1687年，在其著作自然哲学的数学原理一书中，确定了解决万有引力问题的物体运动三定律，阐明了万有引力的概念并把它应用到
5、天文学中。(3)意义：这一定律后来成为天文学上的基础定律，极大地推动了人们对天体运动的研究。特别提醒牛顿物体运动的三大定律(惯性定律、比例定律、作用和反作用定律)和万有引力定律，标志着经典力学体系的形成，也为近代天文学奠定了基础。经典力学的显著特征：一是注重实验，二是数学化。它的创立标志着人类科学时代的开始。3勤奋的探索与科学的研究方法(1)勤奋的探索精神：从学生时代起，就养成了勤奋学习的习惯；在科学研究上，是一个专注的科学家和勤奋的探索者。(2)科学的研究方法：以实验作为得出科学概念的方法，这种方法被后人总结为“归纳演绎”法。(3)严肃的科学态度：在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明
6、自己所得出结论的正确性，为近代科学的发展奠定基础。思维点拨牛顿力学成就除个人的辛勤努力之外，也是他在总结了前人大量研究成果的基础上提出的，正如牛顿所说的是“站在巨人的肩上”取得的。三、20世纪的科学伟人爱因斯坦1提出狭义相对论(1)成长历程出身：1879年，出生于德国南部小城乌尔姆的一个犹太血统家庭。童年：善于思考，对自然界的现象总爱寻根究底。中学：被赶出校门，坚持自学。大学：进入瑞士苏黎世联邦工业大学师范系，主修数学和物理。迷上了物理学，为以后从事理论物理学研究打下了基础。(2)提出狭义相对论提出：1905年6月，发表了论动体的电动力学，标志着狭义相对论的提出。内容：相对性原理和光速不变原理
7、。意义：改变了牛顿力学的时空观念，揭示了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。2推动量子力学的发展(1)广义相对论标志：1916年发表论文广义相对论的基础。内容：等效原理，即在一个加速运动的系统里，物体会自动改变运动状态，而改变这种运动状态的力，就是惯性力。广义相对性，即在加速运动系统里的惯性力，可以运用到时空中的各种物体运动上。意义：改变了人们对宇宙的认识，在广义相对论的指引下，天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。思维点拨爱因斯坦创立的狭义相对论和广义相对论，是人类认识自然过程中的一次质的飞跃，标志着物理学的重大突破，是在科学
8、发展的道路上矗立起的一座新的里程碑，成为现今原子能科学、宇宙航行等科学的理论基础。(2)推动量子力学发展1905年提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题。1921年因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。(3)其他成就在宇宙学、统一场论等物理学领域取得重大研究成果。3为人类和平进步而斗争(1)捍卫和平一战时：在仅有四人参加的反战宣言上签了字。一战后：致力于恢复各国人民的相互谅解，并为此到法、英、荷等国奔走呼号。20世纪30年代：开始呼吁各国人民为和平而斗争。二战中：成为美国原子弹研究的发起人之一。二战后：致力于防止核战争，亲自领导组织了“原子科学家非常委
9、员会”。(2)评价爱因斯坦创立的相对论是人类认识自然过程中一次质的飞跃，这个理论已经成为原子能科学、宇宙航行等科学的理论基础。如果没有爱因斯坦，原子能发电站、宇宙飞船等现代科技或许还在探索之中。1印证教材观点史料1我很幸运被任命担任现在的工作。中国已渐觉醒，而且急需铁路，现在全国各地都在征聘中国工程师。中国要用自己的资金来建设自己的路，由于我成了中国第一流的工程师，因此全体中国人和外国人都密切注视着我的工作。如果我失败，不仅是我个人的不幸，因为中国工程师不会再被人们所信赖，在我受命担任此工作前，甚至出任之后，许多外国人公开宣称，中国工程师决不可能担当如此艰巨的重任詹天佑给美国老师的信应用1这是
10、詹天佑给美国老师的信，信中詹天佑表示愿意担任京张铁路的总工程师，修建中国人自己的第一条铁路，为国争光。史料2绝对空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而且永远是相同的和不动的。牛顿自然哲学的数学原理史料3空间和时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布。爱因斯坦相对论应用2牛顿认为空间是绝对的，而爱因斯坦认为时间、空间是相对的，爱因斯坦否定了牛顿的绝对时空观，弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足。2获取材料信息史料1在牛顿描述的世界中，处处充满了井然有序的规律和法则于是更多的人开始建立这样一种世界观：既然物质世界有着如此的自然规律，那么在人类社会的发展中，也应该有类似的规
11、律存在，只要能将牛顿破解自然之谜的科学方法运用于人类社会，那么社会发展的规律也能被掌握。大国崛起应用1(1)牛顿描述的世界有哪些规律和法则？(2)牛顿是从哪些方面破解自然之谜的？(3)牛顿的伟大发现对人类社会的发展产生了什么重大影响？答案(1)运动三大定律和万有引力定律。(2)数学、光学、力学和天文学等。(3)影响：是人类对自然规律的第一次系统概括和总结，推动了科学、理性观念的确立和传播，极大地促进了人类的思想解放。为工业革命的开展提供了理论基础，促进了“蒸汽时代”的到来。史料2在一片“牛顿被推翻了”的叫喊声中，爱因斯坦说：“可是人们不要以为，牛顿的伟大工作能被这一理论或者任何别的理论代替。他
12、伟大而明晰的观念，作为自然哲学领域里整个近代概念结构的基础，将永远保持它独特的意义。”巨人百传丛书爱因斯坦史料31933年，爱因斯坦倡议通过军事手段对抗希特勒的纳粹德国1947年他写了一封致联合国大会的公开信，建议建立包括苏联在内的“世界政府”，管理核武器。安德鲁罗宾逊爱因斯坦相对论一百年应用2(1)史料2中爱因斯坦如何看待经典力学？这体现了爱因斯坦怎样的人格魅力？(2)史料3中，身为科学家的爱因斯坦有着怎样的政治理想？试从爱因斯坦的科学态度谈谈你的认识。答案(1)看待：经典力学是近代自然科学的基础。人格魅力：谦逊、包容、理性。(2)政治理想：追求世界和平。认识：合理利用科技，趋利避害。科学可
13、以制造战争，也可以制止战争，关键取决于人类本身；坚决反对利用科技进行战争的企图。感受詹天佑的科学精神和爱国情操1科学精神(1)在主持修建滦河铁路大桥时，多方测量滦河水流地质等情况，将中国传统桥梁打桩法与西方近代先进技术结合等，成功建造了19世纪末中国最长的铁路大桥。(2)修建京张铁路时，在深谷和崖间测绘，设计了“人”字形路线等，最终创造了中国铁路史上的奇迹。2爱国情操(1)耶鲁大学求学期间，决心学好西方先进科技，报效祖国。(2)滦河大桥先后包给英国、日本和德国修筑，结果都失败了，詹天佑成功建造了滦河大桥，为国争光。(3)修建京张铁路困难重重，詹天佑抱着为国争光的信念，1909年京张铁路终于提前
14、通车，这是中国人的光荣。(4)1911年，清政府将路权出卖给外国人，詹天佑一面支持保路运动，一面推动铁路建设。(5)1919年，詹天佑作为中国代表，出任协约国“联合监管远东铁路委员会”辖下的技术部委员，多次要求收回中国在中东路的驻兵权和管理权。运用唯物史观客观全面地评价爱因斯坦。爱因斯坦是世界十大杰出物理学家，现代物理学的开创者、集大成者和奠基人，同时也是一位著名的思想家、哲学家和具有正义感的社会活动家。(1)科学贡献爱因斯坦提出光量子假说，圆满地解释了光电效应问题。后来进行光辐射学的研究，并于1921年因光电效应研究获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。狭义相对论揭示了作为物质形
15、式存在的空间和时间统一成一个四维空间，爱因斯坦的相对论是人类认识自然过程中的一次质的飞跃，推动了现代科学技术的发展。(2)倡导和平他反对侵略战争，反对军国主义和法西斯主义，反对民族压迫和种族歧视，为人类的进步进行坚决的斗争。倡议各国认识核战争的极端危险性，各国科学家用自己的言行来维护世界和平。(3)爱因斯坦一生淡泊名利，他获得了许多荣誉，但他从来没把这些荣誉看得很重。1詹天佑被称为“中国铁路工程之父”，周恩来赞誉他是“中国人的光荣”，能够说明以上结论的史实有()建造滦河铁路大桥修建京张铁路支持保路运动为维护国家铁路权益与列强斗争A B C D答案D解析特别要注意“中国人的光荣”不仅指詹天佑修筑
16、铁路，还应包括他维护路权的史实。2(2018温州市十校联合体)近代某科学家的墓志铭：“用他所发明的数学方式，第一个证明了行星的运动和形状，彗星的轨道和海洋的潮汐。”下列著作，集中反映了该科学家科学成就的是()A物种起源 B自然哲学的数学原理C流数学(微积分) D论动体的电动力学答案B解析依据材料“用他所发明的数学方式，第一个证明了行星的运动和形状，彗星的轨道和海洋的潮汐”可知指的是牛顿的经典力学体系，自然哲学的数学原理集中反映了他的科学成就，故B项正确。31919年英国泰晤士报曾刊登文章，标题为“科学革命”，副标题为“宇宙新理论”和“牛顿观念的破产”。这一具有“科学革命”意义的成果是()A日心
17、说 B量子论C经典力学 D相对论答案D解析根据题干中“宇宙新理论”和“牛顿观念的破产”等信息可知其指的是爱因斯坦相对论，故D项正确。4爱因斯坦说：“我不知道第三次世界大战用什么武器，但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头打仗了。”这个言论表明爱因斯坦是一位()A反对战争的科学家B极端的民族主义者C狂热的爱国主义者D鼓吹战争的社会活动家答案A解析第二次世界大战结束后，爱因斯坦曾致力于防止核战争，成为一位著名的反战运动活动家，故A项符合题意；B、C、D三项均与题干材料不符。课时作业一、选择题1(2019湖州高二检测)詹天佑把自己的一生奉献给了中国铁路事业，被誉为“中国铁路之父”。下列近代铁路中，
18、詹天佑主持修建的有()关东铁路京张铁路唐胥铁路川粤汉铁路A B C D答案C解析关东铁路是清政府修建的官办铁路，英国人任总工程师，错误；京张铁路是詹天佑主持修建的，正确；唐胥铁路是在清政府洋务派主持下修建的，错误；川粤汉铁路是詹天佑主持修建的，正确。选择C项符合题意。2(2018浙江冲刺押题)1911年5月，川汉铁路总工程师詹天佑致信副手颜德庆说：“邮传部正在收回所有的铁路干线。是善是恶，终将有报。”6月，又写道：“四川铁路的未来，可以肯定的是，美国人将予接管，我想我们必须另谋他职了。”这表明詹天佑()A支持通过革命方式争夺路权B关注中国铁路权益的得失C希望借助外国势力来压制清廷D担心路权变动
19、会造成社会动荡答案B解析材料中“邮传部正在收回所有的铁路干线。是善是恶，终将有报”说明詹天佑对清政府铁路收归国有感到愤恨，但“四川铁路的未来，可以肯定的是，美国人将予接管，我想我们必须另谋他职了”认识到美国将接管四川铁路，说明他关注中国铁路权益的得失，故B项正确。3沃尔夫在1935年写道：“(它)公认是科学史上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。”“它”所指的著作是()A康德的纯粹理性批判B牛顿的自然哲学的数学原理C赫胥黎的人类在自然界中的位置D达尔文的物种起源答案B解析牛顿的自然哲学的数学原理提出了物体运动的万有引力定律等，把地球上的物体运动和天体运动概括到同一个理
20、论之中，因而成为天文学和宇宙学思想的基础。418世纪的英国诗人亚历山大蒲柏写诗赞美牛顿：“茫茫沧海夜，万物匿其行。天公降牛顿，处处皆光明。”对诗意理解正确的是牛顿()揭示了自然界的规律开创了近代自然科学推动了人的思想启蒙展现了理性的力量A B C D答案C解析牛顿的降生使“万物匿其行”变成“处处皆光明”，即从隐藏规律到发现规律，说明牛顿揭示了自然规律，故正确；本诗是18世纪英国诗人的作品，在当时的人脑海中是没有“近代自然科学”这个概念的，这一概念是现代人为区分“现代自然科学”而设定的，诗中不可能包含这一思想，故错误；“处处皆光明”包含了牛顿的研究驱散了中世纪的愚昧、带来了思想启蒙的意思，故正确
21、；18世纪是启蒙运动的高潮时期，诗中赞美牛顿发现了万物的规律，符合启蒙运动所宣扬的理性精神，故正确，答案选择C项。5(2019台州高二检测)1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他成功解释了光电效应，他的理论重新肯定了微粒说和波动说对于描述光的行为的意义。该理论()A深刻揭示了时空的本质属性B推动量子理论进一步发展C推动了近代自然科学的诞生D标志着量子理论的诞生答案B解析材料中“成功解释了光电效应，他的理论重新肯定了微粒说”有利于研究微观的事物现象，推动了量子理论进一步发展，故B正确。6(2018温州高二检测)1922年，爱因斯坦两次途经上海，并在上海作了演讲。当时的商务印书馆刊登“欢迎爱
22、因斯坦博士”的广告，上海的少年中国杂志刊出“相对论号”刊。爱因斯坦当时之所以会受到普遍的欢迎，主要是因为他()提出狭义相对论，为原子能的利用奠定了理论基础提出广义相对论，改变了人们对宇宙的认识因光电效应研究获得诺贝尔物理学奖致力于防止核战争，维护世界和平A B C D答案D解析1922年原子弹尚未问世，不存在爱因斯坦致力于防止核战争，维护世界和平的行为，排除，说法正确，选D项。二、非选择题7(2018宁波选考模拟)近代铁路管理权不仅关系国计民生，而且涉及国家主权。阅读材料，回答问题。材料一“若外人共同管理，则引置同类，我国工程学员，无论学识如何优异，终沉下位铁路工程最重图式，若经外人统一，权不
23、我操凡事一人之图谋拙，多人之图谋工，对待一国易，对待多国难。今闻国际共同管理我国铁路问题将提出于巴黎和会，则天佑所引为痛苦之事，更将纷至沓来，而糜有已。用敢缕陈弊害，奉渎清听，聊助解决。”詹天佑致电巴黎和会中国代表团电文材料二胶济铁路是我国山东境内的第一条铁路，东起青岛，西止济南。为德国占领山东时所建。下表反映了近代胶济铁路管理权的归属变化(局部时期)。归属时期时间大事记德占时期189919141899年胶济铁路始建，1904年建成通车。第一次日占时期191419221914年日军占领了胶济铁路，改名为“山东铁道”。北洋政府时期192319281923年1月1日正午，胶济铁路交接仪式在胶济铁路管理局隆重举行。根据青岛日报(2014.7.28)胶济铁路“掌门人”整理(1)根据所学知识指出材料一电文的历史背景。詹天佑反对该铁路由“国际共管”的主要理由有哪些？(2)根据所学知识，说明材料二中胶济铁路两次归属权变化的主要原因。答案(1)背景：一战结束后，协约国提出将俄国在华的中东铁路交由国际共管。理由：中国实质上将丧失中东路管理权；铁路技术将被列强垄断；导致帝国主义勾结共同侵害中国主权。(写到2点即可)(2)第一次：一战爆发后，日本对德宣战，乘机占领了我国山东。第二次：1922年，中日签署解决山东问题悬案条约，日本将山东的主权和一部分权利归还中国。