（全國通用）高中歷史 第六單元 杰出的科學(xué)家 第5課 20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦課件 新人教選修4

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1、第六單元杰出的科學(xué)家第5課20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦目標(biāo)導(dǎo)航1.了解愛因斯坦早年的成長歷程，分析其在科學(xué)方面能夠取得科技成就的原因。2.了解愛因斯坦相對論的基本內(nèi)容，分析相對論與牛頓經(jīng)典力學(xué)之間的關(guān)系。3.概括愛因斯坦為爭取和平而進(jìn)行的重要活動(dòng)，認(rèn)識其在維護(hù)世界和平方面做出的重要貢獻(xiàn)。內(nèi)容索引基礎(chǔ)認(rèn)知 學(xué)習(xí)思考深化探究 核心突破鞏固練習(xí) 隨堂反饋基礎(chǔ)認(rèn)知 學(xué)習(xí)思考一、提出狹義相對論一、提出狹義相對論1.成長歷程成長歷程(1)出身：1879年，出生于德國南部小城烏爾姆的一個(gè)猶太血統(tǒng)家庭。(2)童年：善于思考，對自然界的現(xiàn)象總愛尋根問底。(3)中學(xué)：被趕出校門，堅(jiān)持自學(xué)。(4)大學(xué)：進(jìn)入瑞士蘇黎世

2、聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)師范系，主修數(shù)學(xué)和物理。迷上了物理學(xué)，為以后從事理論物理學(xué)研究打下了基礎(chǔ)。2.提出狹義相對論提出狹義相對論(1)提出：1905年6月，發(fā)表了論物體的電動(dòng)力學(xué)，標(biāo)志著 相對論的提出。(2)內(nèi)容：相對性原理和光速不變原理。(3)意義：改變了 的時(shí)空觀念，揭露了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性，為原子能的利用奠定了理論基礎(chǔ)，是近代物理學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命。狹義牛頓力學(xué)二、推動(dòng)量子力學(xué)的發(fā)展二、推動(dòng)量子力學(xué)的發(fā)展1.廣義相對論廣義相對論(1)標(biāo)志：1916年發(fā)表論文 。(2)內(nèi)容等效原理，即在一個(gè)加速運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)里，物體會自動(dòng)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力，就是 。廣義相對性，即在加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)里的慣

3、性力，可以運(yùn)用到時(shí)空中的各種物體運(yùn)動(dòng)上。廣義相對論的基礎(chǔ)慣性力(3)意義：改變了人們對 的認(rèn)識，在廣義相對論的指引下，天體和宇宙演化的觀測研究及理論探討前所未有地蓬勃開展起來。2.推動(dòng)量子力學(xué)發(fā)展推動(dòng)量子力學(xué)發(fā)展(1)1905年提出 假說，解決經(jīng)典物理學(xué)無法解釋的光電效應(yīng)問題。(2)1921年因 研究而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他的研究推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展。宇宙光量子光電效應(yīng)思維點(diǎn)撥圖解圖示3.其他成就其他成就在 、統(tǒng)一場論等領(lǐng)域取得重大研究成果。宇宙學(xué)易混提醒思維點(diǎn)撥思維點(diǎn)撥愛因斯坦創(chuàng)立的狹義相對論和廣義相對論是人類認(rèn)識自然過程中的一次質(zhì)的飛躍，標(biāo)志著物理學(xué)的重大突破，是在科學(xué)發(fā)展的道路上矗立起的

4、一座新的里程碑，成為現(xiàn)今原子能科學(xué)、宇宙航行等科學(xué)的理論基礎(chǔ)。圖解圖示圖解圖示愛因斯坦的相對論實(shí)際上是對牛頓經(jīng)典力學(xué)的繼承與發(fā)展，其關(guān)系用圖示表示如下：易混提醒易混提醒愛因斯坦的相對論是現(xiàn)代物理學(xué)的標(biāo)志，而吹響現(xiàn)代物理學(xué)第一聲號角的是量子論。相對論廣博，量子論實(shí)用并且最早用于技術(shù)研究，如果說相對論作為時(shí)空的物理理論從根本上改變了人們以往的時(shí)空觀念，那么量子論則在很大程度上改變了人們的實(shí)踐。三、為人類和平進(jìn)步而斗爭三、為人類和平進(jìn)步而斗爭1.捍衛(wèi)和平捍衛(wèi)和平(1)第一次世界大戰(zhàn)時(shí)：在僅有四人參加的 上簽字。(2)第一次世界大戰(zhàn)后：致力于恢復(fù)各國人民的相互諒解，并為此到法、英、荷等國奔走。(3)2

5、0世紀(jì)30年代：開始呼吁各國人民為 而斗爭。(4)第二次世界大戰(zhàn)中：因美國用原子彈轟炸日本城市終生遺憾。(5)第二次世界大戰(zhàn)后：致力于防止核戰(zhàn)爭，親自領(lǐng)導(dǎo)組織了“_”。反戰(zhàn)宣言和平原子科學(xué)家非常委員會2.評價(jià)評價(jià)(1)愛因斯坦創(chuàng)立的相對論是人類認(rèn)識自然過程中一次質(zhì)的飛躍，這個(gè)理論已經(jīng)成為原子能科學(xué)、宇宙航行等科學(xué)的理論基礎(chǔ)。(2)如果沒有愛因斯坦，原子能發(fā)電站、等現(xiàn)代科技或許還在探索之中。思維點(diǎn)撥宇宙飛船思維點(diǎn)撥思維點(diǎn)撥愛因斯坦的偉大之處，不僅僅在于他取得的一系列科學(xué)成就，還在于他是一個(gè)愛好和平的反戰(zhàn)斗士。愛因斯坦是核武器理論的提出者，但又是極力反對核戰(zhàn)爭的倡導(dǎo)者。知識圖示深化探究 核心突破主

6、題一經(jīng)典力學(xué)理論與相對論的關(guān)系史料一史料一在牛頓時(shí)代，牛頓的道路是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能發(fā)現(xiàn)的惟一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍然指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。愛因斯坦史料二史料二絕對空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關(guān)而且永遠(yuǎn)是相同的和不動(dòng)的。牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理史料三史料三空間和時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在，空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布。愛因斯坦相對論史料解讀史料解讀(1)由史料一中的可知，愛因斯坦并沒有否定牛頓力學(xué)，而是肯定了牛頓力學(xué)對現(xiàn)代物理學(xué)的指導(dǎo)意義。(2)史料二中的反映的是牛頓的絕對時(shí)空觀。(3)史料三中的是說空間、時(shí)間是與外部事物相聯(lián)系的，受其影響。說明空間取

7、決于物質(zhì)的分布，因此會有變化。問題思考問題思考答案答案答案愛因斯坦認(rèn)為，牛頓力學(xué)至今仍然在指導(dǎo)著我們的物理學(xué)思想。因此，愛因斯坦并沒有否定牛頓力學(xué)，而是認(rèn)為牛頓力學(xué)是相對論的基礎(chǔ)，相對論是牛頓力學(xué)的發(fā)展。(1)愛因斯坦認(rèn)為相對論與牛頓力學(xué)是什么關(guān)系？答案答案答案牛頓認(rèn)為空間是絕對的，而愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間、空間是相對的，愛因斯坦否定了牛頓的絕對時(shí)空觀，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識宏觀世界上的不足。(2)相對論對經(jīng)典力學(xué)有什么新發(fā)展？經(jīng)典力學(xué)理論與相對論的關(guān)系經(jīng)典力學(xué)理論與相對論的關(guān)系(1)批判和修正牛頓力學(xué)體系概括了物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本定律，這些定律有一個(gè)不容忽視的前提，即物體運(yùn)動(dòng)是在低速情況下，這些定律才

8、適用。而愛因斯坦提出相對論，否定了牛頓的絕對時(shí)空觀，指出了時(shí)間和空間的辯證關(guān)系，即時(shí)間和空間不是絕對不變的，而是隨著物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)而變化，物質(zhì)質(zhì)量隨著運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化，并提出質(zhì)能轉(zhuǎn)化原理。n 史論總結(jié)(2)繼承與發(fā)展牛頓力學(xué)是整個(gè)力學(xué)的基礎(chǔ)，他所關(guān)注的是宏觀的世界和低速運(yùn)動(dòng)的物體。相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，把人類的目光引向了微觀世界和高速運(yùn)動(dòng)的物體，又使得牛頓力學(xué)成為相對論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例。這既是對傳統(tǒng)物理學(xué)的一次偉大革命，同時(shí)又促進(jìn)了物理學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展。主題二全面評價(jià)愛因斯坦史料一史料一在一片“牛頓被推翻了”的叫喊聲中，愛因斯坦說：“可是人們不要以為，牛頓的偉大工作能被這一理論或者

9、任何別的理論代替。他偉大而明晰的觀念，作為自然哲學(xué)領(lǐng)域里整個(gè)近代概念結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，將永遠(yuǎn)保持它獨(dú)特的意義?！本奕税賯鲄矔鴲垡蛩固故妨隙妨隙?933年，愛因斯坦倡議通過軍事手段對抗希特勒的納粹德國1947年他寫了一封致聯(lián)合國大會的公開信，建議建立包括蘇聯(lián)在內(nèi)的“世界政府”，管理核武器。安德魯羅賓遜愛因斯坦相對論一百年史料解讀史料解讀(1)由史料一中的可知，愛因斯坦認(rèn)為牛頓的經(jīng)典力學(xué)具有不可替代性。中的“這一理論”指相對論。愛因斯坦肯定了牛頓經(jīng)典力學(xué)對近代自然科學(xué)的基礎(chǔ)作用。(2)史料二中的說明愛因斯坦反對德國法西斯，說明愛因斯坦反對核戰(zhàn)爭，總之，史料二反映了愛因斯坦追求世界和平的政治理想。問題思

10、考問題思考答案答案答案看待：經(jīng)典力學(xué)是近代自然科學(xué)的基礎(chǔ)。人格魅力：謙遜、包容、理性。(1)史料一中愛因斯坦如何看待經(jīng)典力學(xué)？這體現(xiàn)了愛因斯坦怎樣的人格魅力？答案答案答案政治理想：追求世界和平。認(rèn)識：合理利用科技，趨利避害。科學(xué)可以制造戰(zhàn)爭，也可以制止戰(zhàn)爭，關(guān)鍵取決于人類本身；堅(jiān)決反對利用科技進(jìn)行戰(zhàn)爭的企圖。(2)史料二中，身為科學(xué)家的愛因斯坦有著怎樣的政治理想？試從愛因斯坦的科學(xué)態(tài)度談?wù)勀愕恼J(rèn)識。全面評價(jià)愛因斯坦全面評價(jià)愛因斯坦愛因斯坦，世界十大杰出物理學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者、集大成者和奠基人，同時(shí)也是一位著名的思想家、哲學(xué)家和具有正義感的社會活動(dòng)家。(1)科學(xué)貢獻(xiàn)愛因斯坦提出光量子假說，

11、圓滿地解釋了光電效應(yīng)問題。后來進(jìn)行光輻射學(xué)的研究，并于1921年因光電效應(yīng)研究獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他的研究推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展。n 史論總結(jié)狹義相對論揭示了作為物質(zhì)形式存在的空間和時(shí)間統(tǒng)一成一個(gè)四維空間，愛因斯坦的相對論是人類認(rèn)識自然過程中的一次質(zhì)的飛躍，推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。(2)倡導(dǎo)和平他反對侵略戰(zhàn)爭，反對軍國主義和法西斯主義，反對民族壓迫和種族歧視，為人類的進(jìn)步進(jìn)行堅(jiān)決的斗爭。倡議各國認(rèn)識核戰(zhàn)爭的極端危險(xiǎn)性，各國科學(xué)家用自己的言行來維護(hù)世界和平。(3)愛因斯坦一生淡泊名利，他獲得了許多榮譽(yù)，但他從來沒把這些榮譽(yù)看得很重。鞏固練習(xí) 隨堂反饋1.“他打破絕對靜止的時(shí)空觀，改變著人們看世界

12、的角度和方式；他愛好和平反對戰(zhàn)爭?！蔽闹械摹八笔侵窤.牛頓 B.達(dá)爾文C.愛因斯坦 D.普朗克答案1234解析解析解析愛因斯坦提出相對論，揭示了空間和時(shí)間的可變性，打破了絕對靜止的時(shí)空觀，是人類思想發(fā)展史上的一次根本性變革。12342.1919年英國泰晤士報(bào)曾刊登文章，標(biāo)題為“科學(xué)革命”，副標(biāo)題為“宇宙新理論”和“牛頓觀念的破產(chǎn)”。這一具有“科學(xué)革命”意義的成果是A.日心說 B.量子論C.經(jīng)典力學(xué) D.相對論答案解析解析解析根據(jù)題干中“宇宙新理論”和“牛頓觀念的破產(chǎn)”等信息可知其指的是愛因斯坦相對論，故D項(xiàng)正確。12343.普朗克曾這樣評論愛因斯坦的科學(xué)成就：“這個(gè)原理在物理世界上所引起的革

13、命，只有哥白尼世界體系的引入才能與之相提并論?！蔽闹械摹斑@個(gè)原理”是A.相對論 B.日心說C.量子假說 D.萬有引力定律答案解析解析解析相對論樹立了全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀和物質(zhì)觀，打破了經(jīng)典物理學(xué)絕對化的思維模式，為人們提供了辯證地看待世界的途徑，故A項(xiàng)符合題意；B項(xiàng)是哥白尼的科學(xué)成就，C項(xiàng)是普朗克的科學(xué)成就，D項(xiàng)是牛頓的科學(xué)成就。4.閱讀材料，回答問題。材料材料1919年11月7日，倫敦報(bào)紙對這一重大科學(xué)事件作了大量報(bào)道。泰晤士報(bào)上以“科學(xué)中的革命新的宇宙理論牛頓的概念被推翻”的標(biāo)題報(bào)道了這次會議。報(bào)道中說：“觀測結(jié)果決定性地證實(shí)了著名物理學(xué)家愛因斯坦的預(yù)言，而且皇家學(xué)會的主席宣稱這是發(fā)現(xiàn)了被

14、預(yù)言存在海王星以來的最驚人的事件?！?2341234答案(1)泰晤士報(bào)當(dāng)時(shí)報(bào)道的應(yīng)當(dāng)是愛因斯坦的哪一重要成果，該成果誕生的標(biāo)志是什么？答案答案標(biāo)志：廣義相對論。1916年廣義相對論的基礎(chǔ)發(fā)表。(2)報(bào)道中為什么說是“最驚人的事件”？答案答案愛因斯坦的廣義相對論改變了人們對宇宙的認(rèn)識，他的研究無疑對傳統(tǒng)物理學(xué)是一次偉大的革命，也是人類自然科學(xué)史上的一次革命。(3)報(bào)道標(biāo)題中說“牛頓的概念被推翻”，請結(jié)合所學(xué)知識分析相對論與牛頓經(jīng)典力學(xué)之間的關(guān)系。答案答案答案相對論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時(shí)空觀，深刻地揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。它也發(fā)展了牛頓力學(xué)，將其概括在相對論力學(xué)之中，牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。1234