选修4 专题六 杰出的科学家

专题六杰出的科学家 考点1 中国铁路之父詹天佑

一、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 1．幼童留学生 (1)清朝为推进洋务事业，招收幼童赴美留学，詹天佑被选中。 (2)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。 (3)1881年，中国取消了留学事业，将留美学生分批撤回国。 2．为中国建造第一条铁路。 (1)崭露头角：用新式气压箱法建造桥墩，成功建造了19世纪末中国最长的铁路大桥——滦河大桥。 (2)修建京张铁路——中国人自己设计修建的第一条铁路。 ①设计“人”字形路线，和直井施工法攻克了八达岭隧道技术难题。 ②1909年，京张铁路提前全线通车，创造了中国铁路史上的奇迹。 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)在清朝末期支持保路运动。在生命最后阶段，远赴海参崴，为中国收回中东铁路路权进行艰难斗争。 二、詹天佑的科学精神和爱国情操 1．面对外国丰厚和优越的工作生活条件不为所动，心系祖国，有着强烈的责任感和爱国心。 2．不畏艰难，不顾讥讽，深入实践，严谨细致，开拓创新，强烈的自强自立的爱国主义情感。 3．为中国铁路事业尽心尽职、鞠躬尽瘁、死而后已的献身精神。

[史料一] “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铁路，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，中国工程师绝不可能担当如此艰巨的重任……” ——詹天佑给美国老师的信 [探究] 史料一中“如此艰巨的重任”是指什么？外国人为什么认为“中国工程师绝不可能担当如此艰巨的重任”？ [提示] 指担任修筑京张铁路的总工程师。因为中国当时科技落后，又没有自行修筑铁

路的经验，而且京张铁路的施工难度非常大，外国工程师都很难完成，再加上资金不足，机器短缺，所以外国人认为中国工程师绝不可能担当如此艰巨的任务。 [探究] 在主持完成这项艰巨任务时，詹天佑有什么杰出的设计？有什么意义？ [提示] 设计：为了确保行车安全，詹天佑设计“人”字形路线，以缓解坡度。意义：京张铁路是中国人自行设计和施工的第一条铁路干线；它为中国科技界在国际上挣得了一席之地，为中国铁路事业的自主发展开创了新的方向。 [史料二] “各出所学，各尽所知，使国家富强不受外侮，以自立于地球之上。”

——詹天佑 [探究] 通过阅读史料一、二，我们应该学习詹天佑什么样的精神？ [提示] 学习他发奋进取、为国争光的爱国主义精神和勇于克服困难的坚强意志。

——————————————————————— 评价詹天佑 1．詹天佑早年留洋刻苦求学，中年建成中国第一条铁路京张铁路，晚年维护中国铁路路权，依然为铁路事业鞠躬尽瘁，一生都奉献给了铁路建设事业，无愧于“中国铁路之父”的称号。 2．詹天佑是我国近代科学与工程技术史上的先驱，推动中国近代交通事业的发展，也是我国近代史上杰出的爱国知识分子，詹天佑热爱祖国、不畏艰险、勇于创新，为中国铁路事业尽心尽职、鞠躬尽瘁、死而后已的献身精神值得我们发扬光大。

1．修建滦河大桥使年轻的詹天佑迅速崭露头角，这是因为( ) ①他体现出吃苦能干的优秀品质 ②是在英、日、德工程师相继失败的情况下完成的 ③这是19世纪末中国最长的铁路大桥 ④施工中完全采用了西方先进技术 A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③ 解析：选D 在修建滦河大桥中，詹天佑运用了中国传统桥梁打桩法与西方近代先进技 术结合，用新式气压沉箱法建造桥墩，最后取得成功。 2．2011年4月26日～5月15日广东科学中心特别推出“詹天佑诞辰150周年纪念日”展览，以此来纪念这位中国“铁路之父”。詹天佑献身铁路事业开始的标志是( ) A．进入福州船政学堂 B．进入中国铁路公司担任工程师 C．加入美国土木工程师学会 D．任粤汉铁路总公司总理 解析：选B 本题考查学生再认再现历史知识的能力。1888年，他被中国铁路公司聘到津沽铁路工地担任工程师，才真正开始献身于中国铁路事业。 3．阅读下列材料，回答问题。 材料一 清政府一面让出洋幼童学习西方语言、文化、科技等知识，一面要求幼童学习汉语和四书五经、国朝例律、圣谕广训，向他们灌输三纲五常等中国传统道德观念，以达到“中学为体，西学为用”的目的。 材料二 幼童们非常容易“美国化”，不愿穿中式服装，尤其是那根拖在脑后的长辫子，既麻烦，又常遭人白眼，不少幼童索性把辫子剪掉，见清廷长官时再弄一根假辫子装上，对学习四书五经等失去兴趣，对繁琐的封建礼节也不大遵守了。还特别好动，经常出没于篮球和足球场上，詹天佑等人还组织了棒球队。负责管理留美幼童的清廷守旧官僚视幼童的这种新变化为大逆不道，清政府对他们失去了政治上的信任，最后不得以于1881年将幼童撤回，取消了留学事业。 (1)材料一中反映了清政府让幼童出洋的目的何在？ (2)材料二说明清政府的目的达到没有？试结合材料说明。 (3)如何评价清政府让幼童出洋这一事件？ 解析：本题考查学生综合分析、概括材料的能力。第(1)问，根据材料可知清政府派幼童出洋的目的是学习西方技术，服务于洋务运动，最终维护清王朝的统治。第(2)问，原因是幼童做出违背清廷意愿的事情故被召回国。第(3)问，应客观辩证地来评价。 答案：(1)中学为体，西学为用，巩固清朝统治，洋务运动的需要。 (2)没有。留美幼童不愿穿中式服装，把辫子剪掉，对学习四书五经等失去了兴趣，不大遵守封建礼节。 (3)由于中学和西学的矛盾冲突最终导致了幼童出洋留学的失败，但客观上为近代中国 培养了一批人才。 考点2 近代科学之父牛顿

一、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 1．成长历程 (1)中学时代：开始进行科学研究和实验，学习成绩优异。 (2)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。 2．主要科学成就及其对人类社会发展的重要贡献 (1)数学方面：提出了数学上有名的二项式定理以及微积分的初步算法。 (2)光学方面 ①自制折射望远镜，证明了日光即白光是由七色光组成，奠定了光谱学的基础。 ②在论文《关于光和色的新理论》中，提出了光的本质是微粒的见解，这个学说统领西方物理学界两个世纪。 (3)天文学方面 ①1688年设计并制作世界上第一架反射望远镜，使人类对天体的观察进入新阶段。 ②发现万有引力定律，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。 (4)力学方面：1687年出版科学巨著《自然哲学的数学原理》，确定了物体运动三定律，形成牛顿力学体系，在以后二百多年间居于物理学的统治地位。 3．严谨的科学态度与勤奋的探索精神 (1)勤奋的探索精神：牛顿是一个十分专注的科学家，同时也是位勤奋的探索者。 (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)严谨的科学态度：在实验中得出结论后，还要在进一步的实验中证明自己所得结论的正确性。

[史料一] 正是在物理学领域，牛顿进行了最有意义的研究。在这方面，他以伽利略的研究为基础，将后者的成果发展到辉煌的顶点。伽利略主要关心的是地球的运动，牛顿则发现了有关宇宙本身的定律。 [史料二] 伽利略发现，运动中的物体若无一定的外力使它转向，便作匀速直线运动；这一发现要求人们必须解释：为什么行星不以直线飞离，而趋向于落向太阳，结果形成其椭 圆形的轨道；为什么月亮同样趋于落向地球。 [探究] 根据史料一、二，概要指出牛顿经典力学诞生的客观条件。 [提示] 继承前人的科研成果；科技自身发展的要求。 [探究] 牛顿物理学分析方法的特征是什么？ [提示] 利用数学作完整的推演；注重实验。 [史料三] 牛顿已发现了一个数学上能证实的根本的宇宙规律；……实际上，自然界好像是一个巨大的机械装置，按照通过观察、实验、测量和计算可予以确定的某些自然法则进行运转。……因而牛顿的物理学分析方法现今开始不仅被应用于物质世界，而且被应用于思想知识的整个领域及人类社会。正如伏尔泰(法国著名启蒙思想家)所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则，而且一种身高5尺的小动物竟能不顾这些法则、完全按照自己的怪想随心所欲地行动，这是非常奇异的。”寻找决定人类事务的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓启蒙运动的实质。 ——以上材料均选自(美) 斯塔夫里阿诺斯《全球通史》 [探究] 根据史料三，结合所学知识指出牛顿经典力学产生的影响。 [提示] 牛顿经典力学开创了物理学的新时代，推动了近代科学的发展；对社会意识形态的发展产生了巨大影响，为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据。

——————————————————————— 牛顿建立完整的力学理论体系的原因及深远影响 1．原因：除牛顿的学术水平、刻苦好学、勤于思考等主观原因外，还有以下客观原因： (1)社会经济基础。当时英国资本主义的发展，提出了经济和技术方面的要求，这些要求向自然科学提出的问题基本上是力学问题，如增加船的装载能力和航行速度，从深矿井中把矿石运出来，研究发射时火炮内部发生的变化及火炮的改进、弹道问题，等等。牛顿适应了时代的要求，于17世纪完成了对力学知识的理论性概括。 (2)当时力学知识有了丰富的积累，对力学的认识达到了相当的高度。在力学和天文方面，由于哥白尼、开普勒、伽利略等人的贡献，牛顿才有可能建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。 2．深远影响 (1)牛顿力学以严格的数学方法和逻辑体系将宇宙间的运动统一起来，是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。牛顿力学的创立