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(ài)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(ài)因斯坦 目標(biāo)導(dǎo)航 1.了解愛(ài)因斯坦早年的成長(zhǎng)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(ài)因斯坦相對(duì)論的基本內(nèi)容，分析相對(duì)論與牛頓經(jīng)典力學(xué)之間的關(guān)系。 3.概括愛(ài)因斯坦為爭(zhēng)取和平而進(jìn)行的重要活動(dòng)，認(rèn)識(shí)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 一一、提出狹義相對(duì)論提出狹義相對(duì)論 1.成長(zhǎng)歷程成長(zhǎng)歷程 (1)出身：1879年，出生于德國(guó)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(duì)自然界的現(xiàn)象總愛(ài)尋根問(wèn)底。 (3)中學(xué)：被趕出校門，堅(jiān)持

2、自學(xué)。 (4)大學(xué)：進(jìn)入瑞士蘇黎世聯(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(duì)論提出狹義相對(duì)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(duì)論的提出。 (2)內(nèi)容：相對(duì)性原理和光速不變?cè)怼?(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) 二二、推動(dòng)量子力學(xué)的發(fā)展推動(dòng)量子力學(xué)的發(fā)展 1.廣義相對(duì)論廣義相對(duì)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(huì)自動(dòng)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而改變這種運(yùn)

3、動(dòng)狀態(tài)的力，就是 。 廣義相對(duì)性，即在加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)里的慣性力，可以運(yùn)用到時(shí)空中的各種物體運(yùn)動(dòng)上。 廣義相對(duì)論的基礎(chǔ) 慣性力 (3)意義：改變了人們對(duì) 的認(rèn)識(shí)，在廣義相對(duì)論的指引下，天體和宇宙演化的觀測(cè)研究及理論探討前所未有地蓬勃開(kāi)展起來(lái)。 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(shuō)，解決經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋的光電效應(yīng)問(wèn)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(chǎng)論等領(lǐng)域取得重大研究成果。 宇宙學(xué) 易混提醒 三三、為人類和平進(jìn)步而斗爭(zhēng)為人類和平進(jìn)步而斗爭(zhēng) 1.

4、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(guó)人民的相互諒解，并為此到法、英、荷等國(guó)奔走。 (3)20世紀(jì)30年代：開(kāi)始呼吁各國(guó)人民為 而斗爭(zhēng)。 (4)第二次世界大戰(zhàn)中：因美國(guó)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(zhēng)，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(huì) 2.評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) (1)愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的相對(duì)論是人類認(rèn)識(shí)自然過(guò)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(méi)有愛(ài)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

5、知識(shí)圖示 深化探究 核心突破 主題一 經(jīng)典力學(xué)理論與相對(duì)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(ài)因斯坦 史料二史料二 絕對(duì)空間，就其本性而言，是與外界任何事物無(wú)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(kāi)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(ài)因斯坦相對(duì)論 史料解讀史料解讀 (1)由史料一中的可知，愛(ài)因斯坦并沒(méi)有否定牛頓力學(xué)，而是肯定了牛頓力學(xué)對(duì)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(duì)時(shí)空觀。 (3)史料三中

6、的是說(shuō)空間、時(shí)間是與外部事物相聯(lián)系的，受其影響。說(shuō)明空間取決于物質(zhì)的分布，因此會(huì)有變化。 問(wèn)題思考問(wèn)題思考 答案 答案答案 愛(ài)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(ài)因斯坦并沒(méi)有否定牛頓力學(xué)，而是認(rèn)為牛頓力學(xué)是相對(duì)論的基礎(chǔ)，相對(duì)論是牛頓力學(xué)的發(fā)展。 (1)愛(ài)因斯坦認(rèn)為相對(duì)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(duì)的，而愛(ài)因斯坦認(rèn)為時(shí)間、空間是相對(duì)的，愛(ài)因斯坦否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，彌補(bǔ)了經(jīng)典力學(xué)在認(rèn)識(shí)宏觀世界上的不足。 (2)相對(duì)論對(duì)經(jīng)典力學(xué)有什么新發(fā)展？ 經(jīng)典力學(xué)理論與相對(duì)論的關(guān)系經(jīng)典力學(xué)理論與相對(duì)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

7、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，這些定律才適用。 而愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論，否定了牛頓的絕對(duì)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(duì)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。 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(duì)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(duì)論力學(xué)在低速狀態(tài)下的一個(gè)特例。這既是對(duì)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(píng)價(jià)愛(ài)因斯坦 史料一史料一

8、在一片“牛頓被推翻了”的叫喊聲中，愛(ài)因斯坦說(shuō)：“可是人們不要以為，牛頓的偉大工作能被這一理論或者任何別的理論代替。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?！?巨人百傳叢書愛(ài)因斯坦 史料二史料二 1933年，愛(ài)因斯坦倡議通過(guò)軍事手段對(duì)抗希特勒的納粹德國(guó)1947年他寫了一封致聯(lián)合國(guó)大會(huì)的公開(kāi)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(ài)因斯坦相對(duì)論一百年 史料解讀史料解讀 (1)由史料一中的可知，愛(ài)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(duì)論。愛(ài)因斯坦肯定了牛頓經(jīng)典力學(xué)對(duì)近代自然科學(xué)的基礎(chǔ)作用。 (2)史料二

9、中的說(shuō)明愛(ài)因斯坦反對(duì)德國(guó)法西斯，說(shuō)明愛(ài)因斯坦反對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)，總之，史料二反映了愛(ài)因斯坦追求世界和平的政治理想。 問(wèn)題思考問(wèn)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(ài)因斯坦如何看待經(jīng)典力學(xué)？這體現(xiàn)了愛(ài)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(shí)：合理利用科技，趨利避害?？茖W(xué)可以制造戰(zhàn)爭(zhēng)，也可以制止戰(zhàn)爭(zhēng)，關(guān)鍵取決于人類本身；堅(jiān)決反對(duì)利用科技進(jìn)行戰(zhàn)爭(zhēng)的企圖。 (2)史料二中，身為科學(xué)家的愛(ài)因斯坦有著怎樣的政治理想？試從愛(ài)因斯坦的科學(xué)態(tài)度談?wù)勀愕恼J(rèn)識(shí)。 全面評(píng)價(jià)愛(ài)因斯坦全面評(píng)價(jià)愛(ài)因斯坦 愛(ài)因斯坦，世界十大杰出物理學(xué)家

10、，現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)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(huì)活動(dòng)家。 (1)科學(xué)貢獻(xiàn) 愛(ài)因斯坦提出光量子假說(shuō)，圓滿地解釋了光電效應(yīng)問(wèn)題。后來(lái)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。 史論總結(jié) 狹義相對(duì)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(ài)因斯坦的相對(duì)論是人類認(rèn)識(shí)自然過(guò)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(duì)侵略戰(zhàn)爭(zhēng)，反對(duì)軍國(guó)主義和法西斯主義，反對(duì)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(zhēng)。 倡議各國(guó)認(rèn)識(shí)核戰(zhàn)爭(zhēng)的極端危險(xiǎn)性，各國(guó)科學(xué)家用自己的言行來(lái)維護(hù)世界

11、和平。 (3)愛(ài)因斯坦一生淡泊名利，他獲得了許多榮譽(yù)，但他從來(lái)沒(méi)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(duì)靜止的時(shí)空觀，改變著人們看世界的角度和方式；他愛(ài)好和平反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)?！蔽闹械摹八笔侵?A.牛頓 B.達(dá)爾文 C.愛(ài)因斯坦 D.普朗克 答案 1 2 3 4 解析 解析解析 愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論，揭示了空間和時(shí)間的可變性，打破了絕對(duì)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。 1 2 3 4 2.1919年英國(guó)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(shuō) B.量子論 C.經(jīng)典力學(xué) D.相對(duì)論

12、 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(ài)因斯坦相對(duì)論，故D項(xiàng)正確。 1 2 3 4 3.普朗克曾這樣評(píng)論愛(ài)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(duì)論 B.日心說(shuō) C.量子假說(shuō) D.萬(wàn)有引力定律 答案 解析 解析解析 相對(duì)論樹(shù)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(duì)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(wèn)題。 材料材料 1919年1

13、1月7日，倫敦報(bào)紙對(duì)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(huì)議。報(bào)道中說(shuō)：“觀測(cè)結(jié)果決定性地證實(shí)了著名物理學(xué)家愛(ài)因斯坦的預(yù)言，而且皇家學(xué)會(huì)的主席宣稱這是發(fā)現(xiàn)了被預(yù)言存在海王星以來(lái)的最驚人的事件。” 1 2 3 4 1 2 3 4 答案 (1)泰晤士報(bào)當(dāng)時(shí)報(bào)道的應(yīng)當(dāng)是愛(ài)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(duì)論。1916年廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)發(fā)表。 (2)報(bào)道中為什么說(shuō)是“最驚人的事件”？ 答案答案 愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論改變了人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，他的研究無(wú)疑對(duì)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(shuō)“牛頓的概念被推翻”，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析相對(duì)論與牛頓經(jīng)典力學(xué)之間的關(guān)系。 答案 答案答案 相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)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(duì)論力學(xué)之中，牛頓力學(xué)是相對(duì)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。 1 2 3 4