1、第六單元第六單元 杰出的科學(xué)家杰出的科學(xué)家第第5課課 20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛(ài)因斯坦世紀(jì)的科學(xué)偉人愛(ài)因斯坦目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航1.了解愛(ài)因斯坦早年的生長(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)容索引內(nèi)容索引自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí) 把握教材知識(shí)體系把握教材知識(shí)體系史料實(shí)證史料實(shí)證 深化探究深化探究 理解重要史料史論理解重要史料史論反饋訓(xùn)練反饋訓(xùn)練 隨堂穩(wěn)固隨堂穩(wěn)固 會(huì)做題才是硬道理會(huì)做題才是硬道理4自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)

2、 把握教材知識(shí)體系一、提出狹義相對(duì)論一、提出狹義相對(duì)論1.生長(zhǎng)歷程生長(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

3、。圖解圖示思維點(diǎn)撥狹義牛頓力學(xué)思維點(diǎn)撥思維點(diǎn)撥愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論,是人類認(rèn)識(shí)自然過(guò)程中的一次質(zhì)的飛躍,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(ài)因斯坦的相對(duì)論實(shí)際上是對(duì)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：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(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)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

4、。(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)。廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)慣性力宇宙易混提醒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。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。光量子光電效應(yīng)宇宙學(xué)易混提醒易混提醒愛(ài)因斯坦的相對(duì)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(hào)角的是量子論。相對(duì)論廣博,量子論實(shí)用并且最早用于技術(shù)研究,如果說(shuō)相對(duì)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

5、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(zhēng)三、為人類和平進(jìn)步而斗爭(zhēng)1.捍衛(wèi)和平捍衛(wèi)和平(1)一戰(zhàn)時(shí)：在僅有四人參加的 上簽字。(2)一戰(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)二戰(zhàn)中：為美國(guó)用原子彈轟炸日本城市終生遺憾。(5)二戰(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

6、之中。思維點(diǎn)撥宇宙飛船思維點(diǎn)撥思維點(diǎn)撥愛(ài)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(ài)好和平的反戰(zhàn)斗士。愛(ài)因斯坦是核武器理論的提出者,但又是極力反對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)的倡導(dǎo)者知識(shí)圖示知識(shí)圖示16史料實(shí)證史料實(shí)證 深化探究深化探究 理解重要史料史論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)談判性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布。 愛(ài)因斯

7、坦相對(duì)論主題一經(jīng)典力學(xué)理論與相對(duì)論的關(guān)系主題一經(jīng)典力學(xué)理論與相對(duì)論的關(guān)系史料解讀史料解讀(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。參考答案問(wèn)題思考問(wèn)題思考(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？參考答案參考答案愛(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。參考答案(2)相對(duì)論對(duì)經(jīng)典力學(xué)有什么新發(fā)展

8、？參考答案參考答案牛頓認(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。史論總結(jié)史論總結(jié)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)量隨運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化,并提出質(zhì)能轉(zhuǎn)化原理。(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

9、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。史料一史料一(英國(guó))皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)湯姆遜曾說(shuō)過(guò)：“愛(ài)因斯坦的相對(duì)論是人類思想史上最偉大的成就之一,也許就是最偉大的成就。它不是發(fā)現(xiàn)了一個(gè)孤島,而是發(fā)現(xiàn)了新的科學(xué)思想的新大陸?！睈?ài)因斯坦獲得諾貝爾獎(jiǎng)來(lái)之不易。當(dāng)時(shí),有不少德國(guó)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威脅說(shuō),如果給相對(duì)論授獎(jiǎng),他們就要退回已獲的獎(jiǎng)?wù)?結(jié)果評(píng)選委員會(huì)找到了一個(gè)辦法,讓愛(ài)因斯坦作為光電效應(yīng)理論的建立者而得獎(jiǎng),相對(duì)論始終沒(méi)有獲得諾貝爾獎(jiǎng)。吳國(guó)盛科學(xué)的歷程主題二

10、全面評(píng)價(jià)愛(ài)因斯坦主題二全面評(píng)價(jià)愛(ài)因斯坦史料二史料二一般民眾,甚至許多當(dāng)權(quán)的人都沒(méi)有意識(shí)到使用核彈的戰(zhàn)爭(zhēng)究竟會(huì)引起怎樣的后果。一般民眾仍然用城市的毀滅來(lái)想象,據(jù)了解,新的核彈比舊的核彈有更大的威力,一顆原子彈能毀滅廣島,而一顆氫彈能毀滅像倫敦、紐約和莫斯科那樣的特大城市。我們向自己提出的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)是：能采取怎樣的措施來(lái)制止一場(chǎng)其結(jié)局對(duì)一切方面都必然是災(zāi)難的軍事競(jìng)賽。 羅素愛(ài)因斯坦宣言史料解讀史料解讀(1)史料一中的肯定了相對(duì)論的科學(xué)成就。說(shuō)明科學(xué)界還不能理解相對(duì)論,沒(méi)有認(rèn)識(shí)到相對(duì)論的科學(xué)價(jià)值。說(shuō)明人們對(duì)新事物的認(rèn)識(shí)和接受是一個(gè)極其艱難的過(guò)程。總之,史料一說(shuō)明人們對(duì)新事物的認(rèn)識(shí)和接受的艱難,即使是偉

11、大的科學(xué)成就,同時(shí)也映襯出愛(ài)因斯坦敢于打破權(quán)威、勇于探索的科學(xué)精神。(2)史料二中的強(qiáng)調(diào)核武器的災(zāi)難性后果。說(shuō)明愛(ài)因斯坦反對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)和核軍備競(jìng)賽。說(shuō)明了愛(ài)因斯坦的主張。參考答案問(wèn)題思考問(wèn)題思考(1)結(jié)合史料一分析,應(yīng)如何看待愛(ài)因斯坦獲得諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)所發(fā)生的事情？參考答案參考答案說(shuō)明人們對(duì)任何一種新生事物的認(rèn)識(shí)都是一個(gè)極其艱難的過(guò)程,即使在以尊重真理為最高準(zhǔn)則的科學(xué)界也不破例,映襯了愛(ài)因斯坦敢于打破權(quán)威、勇于探索和堅(jiān)持真理的科學(xué)精神。(2)史料二反映了愛(ài)因斯坦的哪些主張？參考答案參考答案參考答案反映了愛(ài)因斯坦反對(duì)使用原子武器和核軍備競(jìng)賽,主張維護(hù)世界的和平與發(fā)展。(3)結(jié)合史料一、史料二,簡(jiǎn)評(píng)愛(ài)因斯

12、坦。參考答案參考答案參考答案愛(ài)因斯坦不僅是一個(gè)偉大的科學(xué)家,而且是一個(gè)具有高度責(zé)任感的社會(huì)活動(dòng)家。史論總結(jié)史論總結(jié)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,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。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

13、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。反饋訓(xùn)練反饋訓(xùn)練 隨堂穩(wěn)固隨堂穩(wěn)固 會(huì)做題才是硬道理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笔侵窤.牛頓 B.達(dá)爾文C.愛(ài)因斯坦 D.普朗克1234參考答案解析解析解析愛(ài)因斯坦建立相對(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。12342.愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的相對(duì)論與牛

14、頓力學(xué)的關(guān)系,比較準(zhǔn)確的說(shuō)法是A.前者否定了后者 B.前者概括了后者C.前者發(fā)展了后者 D.前者推翻了后者參考答案解析解析解析相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀,而非否定了經(jīng)典力學(xué)；愛(ài)因斯坦發(fā)展了經(jīng)典力學(xué),并把它概括在相對(duì)論力學(xué)之中。12343.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)有引力定律參考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

15、,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.閱讀下列材料：材料一材料一牛頓(16421727),畢業(yè)于劍橋大學(xué),后任該校教授。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、會(huì)長(zhǎng)。牛頓除了在力學(xué)方面的貢獻(xiàn)外,還是微積分的發(fā)明人之一；同時(shí),他發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)光的光譜,發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡等。材料二材料二愛(ài)因斯坦(18791955),德國(guó)物理學(xué)家。1905年獲哲學(xué)博士學(xué)位。曾在多所大學(xué)任教授,并當(dāng)選為普魯士科學(xué)院院士。1921年,他因在光電效應(yīng)上的貢獻(xiàn)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1933年,因受納粹政權(quán)迫害,遷居美國(guó)。1940年入美國(guó)籍。請(qǐng)回答：1234參考答案參考答案創(chuàng)建經(jīng)典力學(xué)體系,標(biāo)志著近代科學(xué)體系的形成。特點(diǎn)：一是注重實(shí)驗(yàn),二是數(shù)學(xué)化。1234解析解析解答第(1)題的第一問(wèn)要抓住關(guān)鍵詞“最突出”,第二問(wèn)實(shí)際上是要求分析近代科學(xué)的特點(diǎn)；參考答案解析(1)結(jié)合材料一及所學(xué)知識(shí),指出牛頓