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一、中国古代科技
1、四大发明
①造纸术——我国是世界上最早发明纸的国家。
发明:西汉前期。甘肃天水放马滩出土的绘有地图的纸，是目前世界上所知最早的纸。
发展(改进)：东汉,105年，蔡伦造蔡侯纸。
传播:4世纪东传至朝鲜、后传越南和日本，8世纪西传中亚、后经阿拉伯传到非洲、欧洲。
②印刷术：
发明：雕版印刷术发明于隋唐。(时候已有佛经、日历和书籍，868年印刷的《金刚经》是世界上现存最早的有确切日期的雕版印刷品)
发展：活字印刷发明于北宋，发明者为平民毕升。
传播：东传朝鲜、日本、西传埃及和欧洲。
③指南针：
发明：战国“司南”
发展：北宋时指南针用于航海事业。
传播：南宋时(13世纪)指南针传到阿拉伯和欧洲。
④火药：
发明：唐朝中期。
发展;唐末开始用于军事，如最早的火器火箭;北宋在东京设立专门机构制造火药和火器：南宋时制造出世界上最早的管形炎器“突火枪”
传播：13世纪中期传入阿拉伯，由阿拉伯传入欧洲。
2、古代的天文历法
(1)春秋——留下世界公认的首次关于哈雷彗星的记录，比欧洲早600多年。春秋时我国历法形成固定系统，确立19年7闰原则，比欧洲早160年。
(2)战国——《甘石星经》——世界上最早的天文学著作。
(3)西汉——汉武帝时编制第一部较完整历书“太初历”。西汉太阳黑子——世界最早记录。
(4)东汉——衡对月食作了最早的科学解释，发明地动仪，比欧洲早1700多年
(5)唐朝——天文学家僧一行，制定的《大衍历》，比较准确地反映了太阳运行的规律，系统周密，表明中国古代历法体系的成熟。一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。
(6)北宋——沈括编制十二气历。
(7)元朝——元初设立太史局编制新历法。郭守敬创制了简仪和高表，主持全国范围的天文测量，编《授时历》年周期与现行公历同，但早于现行公历300年问世。
3、古代医学
(1)战国——扁鹊是当时的名医，后代医家奉之为“脉学之宗”。他发明的四诊法成为中国中医药传统的诊病法。
(2)西汉——战国问世、西汉编定的《黄帝内经》是我国现存较早的重要医学文献，奠定了祖国医学的理论基础。
⑶东汉——《神农本草经》是中国第一部完整的医物学著作。张仲景的《伤寒杂病论》是后世中医的重要经典，后人称张仲景为“医圣”。华佗擅长外科手术，被誉为“神医”。他发明的“麻沸散”比西方早1600多年。
(4)隋唐——①唐朝杰出的医学家孙思邈著《千金方》，全面总结历代和当时的医学成果，有许多创见，在我国医药学史上占有重要地位。②吐蕃名医元丹贡布编著的《四部医典》，在国内外有重要影响。③唐高宗时编修的《唐本草》，是世界上最早的、由国家颁布的药典。
⑸明朝——李时珍的《本草纲目》记载药物1800多种，方剂10000多个，全面总结了16世纪以前的中国医药学，被誉为“东方医药巨典”。
4、中国古代数学的发展
①东汉——《九章算术》，是当时世界上最先进的应用数学，标志着我国数学形成了完整的体系。
②计算圆周率——魏晋时期，刘徽，提出了正确的计算方法;南朝，祖冲之，计算到小数点后七位，著有《缀术》。
5、中国古代的农学
①北朝——贾思勰的《齐民要术》，现存最早最完整的农书。
②明——徐光启《农政全书》，建立了一个比较完整的农学体系，译<<泰西水法>>介绍了当时欧洲的先进水利技术和工具。
6、地理学
①东汉——张衡发明地动仪，世界最早测定地震方位的仪器，比欧洲早1700多年。
②西晋——裴秀，地图学家，《禹贡地域图》;还提出了绘制地图的原则。
③北魏——郦道元，《水经注》。
④明朝——徐霞客，《徐霞客游记》，最早记载了石灰岩熔蚀地貌，比欧洲早两个世纪。
7、综合性著作
①沈括著《梦溪笔谈》—中国科学史的里程碑
②宋应星著《天工开物》—中国17世纪的工艺百科全书
8、古代领先于世界的科技文化成就
(1)先秦——①铸铁柔化处理技术--2000多年：②春秋时期留下世界上关于哈雷彗星的最早记录;③ 战国《甘石星经》是世界上最早的天文学著作。
(2)秦汉——①东汉《九章算术》是当时世界上最先进的应用数学;② 张衡的地动仪是世界上最早测定地震方位的仪器，比欧洲早1700多年。
(3)三国两晋南北朝——祖冲之在世界上第一个把圆周率精确到小数点以后七位数字，比欧洲早近一千年。
(4)隋唐——①赵州桥是现存世界上最古老的石拱桥。②僧一行在世界上第一次测定了子午线的长度。 ③《唐本草》是世界上第一部由国家编定和颁布的药典。④《金刚经》卷子是现存世界上最早的有确切日期的雕版印刷品。
(5)宋元——①北宋时发明活字印刷术，比欧洲早四个多世纪; ③唐宋时发明了火药和火药武器。③ 郭守敬的《授时历》比现行公历的确立早300年。
(6)明朝——徐霞客，《徐霞客游记》，最早记载了石灰岩熔蚀地貌，比欧洲早两个世纪。
二、主题突破
(一)中国封建社会科技文化发展的主要原因
1、国家统一、政权巩固、社会安定、疆域辽阔为文化繁荣发达创造了必要的前提。
2、经济繁荣是文化繁荣的物质前提。
3、民族交往，对外交往频繁，促进了文化的繁荣发达。
4、统治阶级的重视，实行开明的民族政策和对外政策，也是文化繁荣的重要因素。
5、文化发展的继承性。中国古代文化连绵不断，前朝文化的繁荣为后期文化的发展奠定了基础，后人在继承前人的基础上进一步发展了前人的成就。(举例说明印刷术和火药的发明等)
6、广大人民的辛勤创造。劳动人民是物质资料的直接创造者，也是科技文化成果的直接创造者。
(二)中国古代文化主要发展阶段特征
1、春秋战国时期，伴随着社会大变革，科学繁荣，学术思想活跃，出现“百家争鸣”的局面;经济发展导致科技进步;小生产者队伍扩大，人本思想形成;古典文化第一个高峰：诗歌、散文发达。
2、秦汉时期，国家统一，生产发展，各民族政治、经济联系加强，科学文化进一步发展，呈现统一前提下的多样性。思想上“独尊儒术”与“焚书坑儒”取代“百家争鸣”。(中外文化交流空前频繁、水平居于世界先进行列、气势恢弘等)
3、三国两晋南北朝时期是封建国家分裂和民族大融合时期。佛教盛行、宗教画流行、石窟艺术、范缜的《神灭论》、北方的《齐民要术》和北方的民歌都体现这一特征。
4、隋唐时期是我国封建社会的繁盛阶段。中国科技文化达到世界最高水平，许多方面在世界领先，不仅影响到亚洲文明的发展，而且促进了世界文明的进步。形成“中华文化圈”。
5、宋元时期，我国科技文化达到高度繁荣水平，三大发明在此完成和外传，理学、史学和文学发达，绘画艺术也取得一定成就，对人类历史发展作出了卓越贡献。
6、明清时期，承古萌新
(三)古代科技长期领先于世界的原因：
1、国家的统一和社会的稳定为科技的发展提供了社会条件;
2、古代劳动人民的辛勤劳动，封建经济的发展，生产力的不断进步，为科技的发展提供了物质条件;
3、各民族经济文化交流频繁;广大科技劳动者积极进取、勤奋钻研的精神;
4、教育事业的发达，思想观念的进步，为科技的发展提供了人才条件;
5、历代统治者的重视，大都推行对外开放的政策，对外交流频繁;
6、高度集中的中央集权制度功不可没，科技成就的取得离不开国家的支持。
(四)明清中国科技落后于世界的原因：
1、从中国看：经济：自然经济占统治地位，资本主义发展缓慢是科技发展缺乏物质基础;对外：闭关政策隔绝了中外文化交流;思想：文化专制是知识分子失去创造力;政治：专制主义中央集权制度后来阻碍科技进步。;中国科技自身的缺陷。
2、从世界看：资本主义成长为科技提供物质基础;文艺复兴和启蒙运动解放了人们的思想;资本主义制度的确立为科技发展提供政治保障
三、前苏格拉底自然哲学家
四、电磁学的发展史
1.虽然静电现象在古代已经为人所知。然而直到18世纪，科学家们才开始研究静电学。他们研制出一些能够产生和储存静电的仪器，并用这些仪器研究了同电的传导、绝缘、吸引和排斥有关的大量新现象。
2.富兰克林的风筝实验证明了闪电是一种电现象。
3.18世纪80年代意大利科学家伽伐尼用蛙腿做实验，开始研究可能在动物体内流动的“动物电”。
4.1800年，伏打发明电池，表明电和化学之间有着某种深刻的联系。(随后在利用电池电解化学溶液时发现了几种新的化学元素，而且在19世纪前几十年在化学中建立了化学化合的电理论。)
5.1820年丹麦自然哲学教授奥斯特意外发现了电流的磁效应。这项发现后来被应用于电动机。
6.1831年英国科学家法拉第发现电磁感应，同奥斯特发现的电流的磁效应刚好相反，这揭示了电、磁和机械运动有更深层次的联系。电磁感应现象后来被应用到发明发电机。
随着关于电的新科学和各种新奇的电学装置的相互促进和发展，在这些工作中，我们可以看到科学理论和技术应用已经初步融合在一起了。
7.19世纪下半叶，麦克斯韦把法拉第的比较定性的电磁观念加以数学化，用波动方程(即麦克斯韦方程)来描述电磁现象。
【麦克斯韦的工作有两个方面在确立经典世界观上起到了关键性的作用：第一，电磁波具有有限的速度，这个速度后来被确定于光速相同。这就揭示了电磁学和光学具有很深层次的联系。第二，按照麦克斯韦方程，在一定条件下可以人为地产生并传播电磁波。果然，这一点被后来赫兹的实验所证实。这样一来麦克斯韦方程以及把电、磁、光和热辐射四者看成一个统一整体的观点就有了坚实的基础。】
8.1887-1888年，赫兹用实验证实了电磁波的存在。
9.电学的应用科技：
1837年惠斯通和其合作者研制出第一台电报机。
1879年爱迪生和斯旺独立的发明了白炽灯泡。到19世纪80年代和90年代，电照明工业开始建立。
1895年意大利人马可尼研制出电报技术。到1901年无线电报传输跨越了大西洋。
五、光学的发展史
1.早在春秋战国时期，《墨经》记载了许多关于光学的经验规律，包括小孔成像、视觉、颜色等现象。
2.希腊数学家欧几里得在其《光学》中研究了平面成像问题，其他希腊哲学家如毕达哥拉斯、德谟克利特、亚里士多德等都提出过有关光学的方面的一些理论。
3.伊斯兰科学家阿尔哈曾在其《光学》中讨论了视觉、折射、小孔成像、凹面反射镜、凸透镜、彩虹灯光学现象。
4.1608年，荷兰的汉斯·里佩发明了望远镜。
5.1621年斯涅尔提出相同介质的入射角的余割和折射角的余割之比为常数。约在1630年笛卡尔用正弦函数表述了折射定律。接着在1657年费马推出光的反射定律和折射定律。由此，在17世纪中叶，几何光学的基础基本奠定。
6.1672年牛顿出版《光学》，讨论了光的折射、白光的不纯性、颜色的本质、有色物体和虹的实验，讨论了牛顿环现象和光的衍射，提出光的粒子说。
7.1678年惠更斯在《论光》一书中提出光的波动说，成功解释了反射和折射定律以及方解石的双折射现象。
8.1800年托马斯·杨提出了光的波动解释，把光想象成纵波。其后菲涅尔又指出光由横波组成。菲涅尔的理论很好地解释了光的干涉、泊松亮斑等现象。
9.1845年法拉第发现光的振动面在强磁场中发生旋转，揭示了光学现象和电磁现象的内在联系。后来赫兹发现电磁波以光速传播，由此光的电磁理论开始建立。
10.1887年赫兹发现光电效应。
11.1900年普朗克提出辐射的量子理论，认为各种频率的电磁波(包括光)，只能像微粒似地以一定最小份的能量发生，成功地解释了黑体辐射问题，开始了量子光学时期
12.1924年德布罗意提出物质波理论，光被认为具有波粒二象性。
13.1925年玻恩提出的波粒二象性的概率解释建立了波动性和微粒性之间的联系。
六、定律小结
七、中华诗词中的物理
1.洞中方一日，世上已千年：根据爱因斯坦的相对论，在接近光速的宇宙中航行，时间的流逝会比地球上慢得多，在这个“洞中”生活一天，地球上已度过了几年，几十年，甚至是上千年。
2.打雷时，先看到闪电，后听到雷声：虽然雷声和闪电同时同地发生，但是光速比声速快得多。
3.坐井观天，所见甚少：这是光在同一种物质中是沿直线传播的原因。
4.小孔成像;一叶障目，不见泰山;立竿见影：运用光沿直线传播的知识。
5.“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘”。从物理学的角度，诗句中“浓阴”的形成说明了光沿直线传播;而“楼台倒影”则是光的反射现象，所成的像是虚像。
6.峰多巧障日，江远欲浮天。太阳光会被山峰挡住，是因为光沿直线传播。
7.排云数峰出，漏日半江明。要推开山腰的浮云，才能看到峰顶，阳光只能从云缝中穿出照亮江面，也是因为光沿直线传播。
8.“皓月千里，浮光跃金，静影沉璧”，在夜晚月亮非常明亮是因为反射了太阳光，所以月亮不是光源。“浮光跃金”是说太阳光被水面反射了，看上去湖面泛起金光;“静影沉璧”是反射形成的虚像。
9.“宝钗好耀首，明镜可鉴形。”前一句说明了光通过珠宝首饰的反射后的光线进入人眼中，显得格外耀眼;后一句利用了平面镜成像。
10.“掬水月在手，弄花香满衣。”水中为什么会有月亮?涉及到的物理知识是光的反射、平面镜成像。
11.举杯邀明月，对影成三人。前一句主要说明了月亮成像在酒杯中的现象，涉及到光的反射。后一句可依诗句之意，从物理角度理解为：人、月下影子、酒杯中人的像而成为三人。月下影子：光沿直线传播;酒杯中人的像：光的反射现象。
12.“夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红。”“人面桃花相映红”。我们之所以能够看到事物，是因为它们反射的太阳光进入了人的眼睛，但事物并不是把所有颜色光(七色光)全部反射，事物会吸收一部分，反射一部分，所以自然界中的事物是五颜六色的。柳絮、桃花反射了太阳光中的红光，而呈现红色。
13.“玉不琢不成器”，玉石没有研磨之前，其表面凸凹不平，光线发生漫反射，玉石研磨以后，其表面平滑，光线发生镜面反射。
14.猪八戒照镜子──里外不是人。根据平面镜成像的规律，平面镜所成的像与物体大小相等，物像对称，因此猪八戒看到的像和自己一模一样，仍然是个猪像，自然就“里外不是人了”。
15.捞不到的是水中月，摘不到是镜中花。因为物体在水和镜中成的像是虚像，所以说在水中捞不到月亮，在镜中摘不到花。
16.早晨的太阳大，中午的太阳小。这是因为早晨的太阳光折射效果特别明显，而中午的太阳光折射的效果不明显，特别是当阳光垂直照射地球表面时传播方向不变，不发生折射。不仅如此，早晨太阳升起时，实际上太阳还没有真正的出来，我们只是因为光的折射看到了太阳发出的光线。
17.“大漠孤烟直，长河落日圆”。诗人观察到的落日并非是太阳的实际位置，而是光线经过不均匀的大气时发生了折射而成的像，太阳的实际位置在地平线以下。
18.“潭清疑水浅，荷动知鱼散”。“潭清疑水浅”是指潭水清澈见底，使人怀疑它很浅。从物理学角度来看，清澈见底的河水看起来比实际的浅，是因为光从水进入空气时，发生了折射的缘故。
19.一滴水可见太阳，一件事可见精神。一滴水相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像的规律，透过一滴水可以有太阳的像，小中见大。
20.海市蜃楼。射向远处地面的太阳光，被反射到空中时，光经过密度不均匀的空气产生折射，看到的是远处的景物所成的虚像。
21.群峰倒影山浮水，无山无水不入神。诗中写的“倒影”是由于光的反射现象形成的。清澈见底的漓江看起来比实际浅，是由于光的折射现象形成的。
22. 我国民间有名谚语叫“霜前冷，雪后寒”。霜是由于气温较低时空气中的水蒸气发生凝华现象而形成的;雪在融化时需要吸热。
23. 在《千字文》中有“露结为霜”这样的说法，其实这种说法是错误的，因为霜是空气中的水蒸气凝华形成的，并不是来源于露，而露是水蒸气液化形成的小水珠。
24. “早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著。其主要原因是砂石比水具有较小的比热容。
25. “水缸穿裙子，天就要下雨”。“水缸穿裙子”是指在盛水的水缸外表面出现了一层密密麻麻的小水珠，是空气中的水蒸气液化形成的。
26. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”船上的客人听到寒山寺的钟声，这是因为寒山寺的大钟受到撞击发生了振动。
27. “十年离乱后，长大一相逢，问姓惊初见，称名忆旧容。”从“问姓”中想起初见的“旧容”，可见声音中有一种特征让诗人唤起了十年前的记忆，这种特征是音色。
28. “人面桃花相映红”。桃花红的原因是桃花反射发光。
29. “空手把锄头，不幸骑水牛，人在桥上走，桥流水不流”。“桥流水不流”，其选择的参照物是水。
30. 沙里淘金。用重力选矿法，利用黄金与沙子的密度差异，用水反复淘洗，沙里淘得的黄金甚少。
八、中华诗词中的化学与生物
1.墙角数枝梅，凌寒独自开。诗人在远处就能闻到淡淡的梅花香味是因为分子在不停地运动。
2.真金不怕火炼。这句话充分体现金的化学性质非常稳定。
3. 釜底抽薪。燃烧需要可燃物，减少可燃物不利于燃烧，从而使燃烧停止。
4.杯水车薪。水太少不能使温度迅速下降到可燃物的着火点以下，不能达到灭火的目的。
5.钻木取火。摩擦做功产生热量，使可燃物达到着火点，引起燃烧。
6.水滴石穿。空气中的二氧化碳部分溶在雨水中，使雨水略呈酸性，滴在主要由碳酸钙组成的岩石上，碳酸钙与酸起反应，溶解在水中，经过亿万年的累积，地壳或岩石可演变成奇峰异洞、千姿百态的钟乳石等。
7. 大树之下无丰草，大块之间无美苗。——植物的竞争性。
8. 儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻。——动物的保护色。
9. 大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴。——食物链和食物网。
10. 落红不是无情物，化作春泥更护花。——微生物的分解作用
11. 春色满院关不住 一枝红杏出墙来。——向光性。
12. 人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。———温度对植物生长的影响。
13. 改头换面。——胚后发育中的变态发育。
九、预测演练
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1. 下列现象与物理效应之间无法对应的一组是：
A. 墙内开花墙外香——扩散现象
B. 杯弓蛇影——折射现象
C. 镜中花，水中月——平面镜成像
D. 立竿见影——光沿直线传播现象
2. 下列俗语与包含的物理学知识对应错误的一项是：
A. 长嘘一声，山鸣谷应——声音的反射
B. 坐井观天，所见甚少——光线的直线传播
C. 但闻其声，不见其人——波的衍射
D. 洞中方一日，世上已千年——运动的相对性
3. 对下列诗词蕴含的化学原理解释错误的是：
A. 蜡炬成灰泪始干——烃类的不完全燃烧
B. 爆竹声中一岁除——爆炸产生二氧化硫
C. 日照香炉生紫烟——多环芳香烃的升华
D. 洪炉照破夜沉沉——燃烧释放二氧化碳
4. 一些民间俗语蕴涵着丰富的物理知识，下列四句俗语对应的物理知识不正确的是：
A. 四两拨千斤——杠杆原理
B. 磨刀不误砍柴工——减小受力面积，增大压强
C. 一个巴掌拍不响——力是物体对物体的作用
D. 坐井观天——光的折射
5. 下列诗句，名言或说法对应的物理知识正确的是：
A.“钻木取火”——做功改变内能
B.“潭清疑水浅”——光的反射现象
C.“湖静映彩霞”——光的折射现象
D.“给我一个支点，我就能撬动地球”——利用机械省力
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