《高中历史 第六单元 杰出的科学家 第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中历史 第六单元 杰出的科学家 第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦课件 新人教版选修4（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第5课课20世纪的科学伟人爱因斯坦世纪的科学伟人爱因斯坦预习导引预习导引课程标准课程标准重点难点重点难点1了解爱因斯坦的成长历程了解爱因斯坦的成长历程及主要科学成就。及主要科学成就。2认识爱因斯坦在社会发展认识爱因斯坦在社会发展中的作用。中的作用。1重点重点：爱因斯坦及其主要：爱因斯坦及其主要科学成就和科学精神。科学成就和科学精神。2难点难点：相对论的提出及影：相对论的提出及影响。响。一、提出狭义相对论一、提出狭义相对论1成长历程成长历程(1)出出身身：1879年年，出出生生于于德德国国南南部部小小城城乌乌尔尔姆姆的的一一个个犹犹太太血统家庭。血统家庭。(2)童年：善于思考，对自然界的现象总
2、爱寻根问底。童年：善于思考，对自然界的现象总爱寻根问底。(3)中学：被赶出校门，坚持自学。中学：被赶出校门，坚持自学。(4)大大学学：进进入入瑞瑞士士苏苏黎黎世世联联邦邦工工业业大大学学师师范范系系，主主修修数数学学和和物物理理。迷迷上上了了物物理理学学，为为以以后后从从事事理理论论物物理理学学研研究究打打下下了基础。了基础。2提出狭义相对论提出狭义相对论(1)提提出出：1905年年6月月，发发表表了了论论物物体体的的电电动动力力学学，标标志志着着_相对论的提出。相对论的提出。(2)内容：相对性原理和光速不变原理。内容：相对性原理和光速不变原理。(3)意意义义：改改变变了了_的的时时空空观观念
3、念，揭揭露露了了物物质质和和能能量量的的相相当当性性，为为原原子子能能的的利利用用奠奠定定了了理理论论基基础础，是是近近代代物物理学领域的一次伟大革命。理学领域的一次伟大革命。狭义狭义牛顿力学牛顿力学知知识识点点拨拨 相相对对论论发发展展了了牛牛顿顿力力学学，把把牛牛顿顿力力学学概概括括在在相相对对论论力力学学之之中中，牛牛顿顿力力学学是是相相对对论论力力学学在在低低速速运运动动状状态态下的一个特例。下的一个特例。二、推动量子力学的发展二、推动量子力学的发展1广义相对论广义相对论(1)标志：标志：1916年发表论文年发表论文_。(2)内容内容等等效效原原理理，即即在在一一个个加加速速运运动动的
4、的系系统统里里，物物质质会会自自动动改改变运动状态，而改变这种运动状态的力，就是变运动状态，而改变这种运动状态的力，就是_。广广义义相相对对性性，即即在在加加速速运运动动系系统统里里的的惯惯性性力力，可可以以运运用用到时空中的各种物体运动上。到时空中的各种物体运动上。(3)意意义义：改改变变了了人人们们对对_的的认认识识，在在广广义义相相对对论论的的指指引引下下，天天体体和和宇宇宙宙演演化化的的观观测测研研究究及及理理论论探探讨讨前前所所未未有有地地蓬勃开展起来。蓬勃开展起来。广义相对论的基础广义相对论的基础惯性力惯性力宇宙宇宙2推动量子力学发展推动量子力学发展(1)1905年年提提出出_假假
5、说说，解解释释经经典典物物理理学学无无法法解解释释的光电效应问题。的光电效应问题。(2)1921年年因因_研研究究而而获获得得诺诺贝贝尔尔物物理理学学奖奖，他他的研究推动了量子力学的发展。的研究推动了量子力学的发展。3其其他他成成就就：在在_、统统一一场场论论等等领领域域取取得得重重大大研研究究成果。成果。光量子光量子光电效应光电效应宇宙学宇宙学误误区区警警示示 爱爱因因斯斯坦坦的的相相对对论论是是现现代代物物理理学学的的标标志志，而而吹吹响响现现代代物物理理学学第第一一声声号号角角的的是是量量子子论论。相相对对论论广广博博，量量子子论论实实用用并并且且最最早早用用于于技技术术研研究究，如如果
6、果说说相相对对论论作作为为时时空空的的物物理理理理论论从从根根本本上上改改变变了了人人们们以以往往的的时时空空观观念念，那那么么量量子论则在很大程度上改变了人们的实践。子论则在很大程度上改变了人们的实践。三、为人类和平进步而斗争三、为人类和平进步而斗争1捍卫和平捍卫和平(1)一战时：在仅有四人参加的一战时：在仅有四人参加的_上签字。上签字。(2)一一战战后后：致致力力于于恢恢复复各各国国人人民民的的相相互互谅谅解解，并并为为此此到到法法、英、荷等国奔走。英、荷等国奔走。(3)30年代：开始呼吁各国人民为年代：开始呼吁各国人民为_而斗争。而斗争。(4)二战中：为美国用原子弹轰炸日本城市终生遗憾。
7、二战中：为美国用原子弹轰炸日本城市终生遗憾。(5)二二 战战 后后 ： 致致 力力 于于 防防 止止 核核 战战 争争 ， 亲亲 自自 领领 导导 组组 织织 了了“_”。反战宣言反战宣言和平和平科学家非常委员会科学家非常委员会2评价评价(1)爱爱因因斯斯坦坦创创立立的的相相对对论论是是人人类类认认识识自自然然过过程程中中一一次次质质的的飞飞跃跃，这这个个理理论论已已经经成成为为原原子子能能科科学学、宇宇宙宙航航行行等等的的科科学学理论基础。理论基础。(2)如如果果没没有有爱爱因因斯斯坦坦，原原子子能能科科学学、_等等现现代代科科技或许还在探索之中。技或许还在探索之中。宇宙飞船宇宙飞船拓拓展展
8、延延伸伸 为为了了人人类类获获得得永永久久的的和和平平，爱爱因因斯斯坦坦一一度度建建议议联联合合建建立立一一个个“世世界界政政府府”，或或者者把把联联合合国国改改组组为为世世界界政政府府。这这种种美美好好的的愿愿望望虽虽然然是是不不现现实实的的，但但他他作作为为一一个个具具有强烈正义感和社会责任感的有强烈正义感和社会责任感的“世界公民世界公民”却是真实的。却是真实的。【史料探究】【史料探究】史史料料一一在在牛牛顿顿时时代代，牛牛顿顿的的道道路路是是一一位位具具有有最最高高思思维维能能力力和和创创造造力力的的人人所所能能发发现现的的唯唯一一道道路路；牛牛顿顿所所创创造造的的概概念念，至今仍然指导
9、着我们的物理学思想。至今仍然指导着我们的物理学思想。爱因斯坦爱因斯坦主题一经典力学与相对论的关系主题一经典力学与相对论的关系史史料料二二作作为为科科学学家家，他他的的理理论论非非常常深深奥奥，一一般般人人无无法法领领悟悟。作作为为思思想想家家，他他的的见见解解相相当当深深邃邃，普普通通人人难难以以理理解解。可可是是，这这样样一一位位科科学学精精英英和和思思想想精精英英，为为什什么么会会走走进进大大众众的的生生活活，成成为为家家喻喻户户晓晓的的人人物物，并并受受到到全全世世界界男男女女老老少少的的尊尊敬敬和和爱爱戴戴呢呢爱爱因因斯斯坦坦是是一一位位有有社社会会责责任任感感和和科科学学良良心的世界
10、公民。心的世界公民。爱因斯坦与大众科学的诞生爱因斯坦与大众科学的诞生 思考思考(1)史史料料一一中中“牛牛顿顿所所创创造造的的概概念念”、史史料料二二中中爱爱因因斯斯坦坦的的“理理论论非非常常深深奥奥”分分别别指指的的是是什什么么？它它们们之之间间的的关关系系如如何何？(2)1952年年11月月8日日，以以色色列列总总理理本本古古里里安安提提名名爱爱因因斯斯坦坦为为总总统统候候选选人人。根根据据史史料料二二和和所所学学知知识识，说说明明爱爱因因斯斯坦坦被被提提名为以色列总统候选人的原因。名为以色列总统候选人的原因。答答案案(1)牛牛顿顿：经经典典力力学学。爱爱因因斯斯坦坦：相相对对论论、光光子
11、子理理论论。爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。(2)爱爱因因斯斯坦坦在在科科学学上上作作出出了了杰杰出出贡贡献献；具具有有强强烈烈的的正正义义感感、社会责任感和科学良心；是犹太人中的杰出人物。社会责任感和科学良心；是犹太人中的杰出人物。【史论总结】经典力学与相对论的关系【史论总结】经典力学与相对论的关系1批判和修正批判和修正(1)牛牛顿顿力力学学体体系系概概括括了了物物体体机机械械运运动动的的基基本本定定律律，这这些些定定律律有有一一个个不不容容忽忽视视的的前前提提，即即物物体体运运动动是是在在低低速速情情况况下下，这些定律才适用。这些
12、定律才适用。(2)而而爱爱因因斯斯坦坦提提出出相相对对论论，否否定定了了牛牛顿顿的的绝绝对对时时空空观观，指指出出了了时时间间和和空空间间的的辩辩证证关关系系，即即时时间间和和空空间间不不是是绝绝对对不不变变的的，而而是是随随着着物物质质的的运运动动而而变变化化，物物质质质质量量随随运运动动速速度度的的变化而变化，并提出质能转化原理。变化而变化，并提出质能转化原理。2继承与发展继承与发展(1)牛牛顿顿力力学学是是整整个个力力学学的的基基础础，他他所所关关注注的的是是宏宏观观的的世世界界和低速运动的物体。和低速运动的物体。(2)相相对对论论发发展展了了牛牛顿顿力力学学，把把人人类类的的目目光光引
13、引向向了了微微观观世世界界和和高高速速运运动动的的物物体体，又又使使得得牛牛顿顿力力学学成成为为相相对对论论力力学学在在低低速速状状态态下下的的一一个个特特例例。这这既既是是对对传传统统物物理理学学的的一一次次伟伟大大革革命，同时又促进了物理学研究的进一步发展。命，同时又促进了物理学研究的进一步发展。【史料探究】【史料探究】史史料料一一爱爱因因斯斯坦坦在在1905年年发发表表了了六六篇篇划划时时代代的的论论文文，分分别别为为关关于于光光的的产产生生和和转转化化的的一一个个试试探探性性观观点点分分子子大大小小的的新新测测定定方方法法论论物物体体的的电电动动力力学学物物体体的的惯惯性性同同它它所所
14、含含的的能能量量有有关关吗吗？因因此此这这一一年年被被称称为为“爱爱因因斯斯坦坦奇奇迹迹年年”。100年年后后的的2005年年因因此此被被定定为为“世世界界物物理理年年”。主题二全面评价爱因斯坦主题二全面评价爱因斯坦史史料料二二他他所所作作的的光光线线经经过过太太阳阳引引力力场场要要弯弯曲曲的的预预言言，于于1919年年由由英英国国天天文文学学家家亚亚瑟瑟斯斯坦坦利利爱爱丁丁顿顿的的日日全全食食观观测测结结果果所所证证实实。1916年年他他预预言言的的引引力力波波在在1978年年也也得得到到了了证实。证实。史史料料三三爱爱因因斯斯坦坦因因在在光光电电效效应应方方面面的的研研究究，被被授授予予1
15、921年年诺诺贝贝尔尔物物理理学学奖奖。不不过过在在瑞瑞典典科科学学院院的的公公告告中中并并未未提提及及相对论，原因是认为相对论存在争议。相对论，原因是认为相对论存在争议。思考思考(1)结结合合史史料料一一和和所所学学知知识识分分析析，为为什什么么1905年年被被称称为为“爱爱因斯坦奇迹年因斯坦奇迹年”？(2)结结合合史史料料二二和和所所学学知知识识分分析析，爱爱因因斯斯坦坦预预言言的的证证实实有有何何意义？意义？(3)结结合合史史料料三三和和所所学学知知识识指指出出爱爱因因斯斯坦坦获获得得诺诺贝贝尔尔物物理理学学奖的具体成就，并分析相对论不能获奖的原因。奖的具体成就，并分析相对论不能获奖的原
16、因。答答案案(1)因因为为这这一一年年爱爱因因斯斯坦坦发发表表了了六六篇篇划划时时代代的的论论文文，其其中中论论物物体体的的电电动动力力学学是是有有关关相相对对论论的的第第一一篇篇论论文文，它它的的发发表表标标志志着着狭狭义义相相对对论论的的提提出出，使使近近代代物物理理学学领领域域的的发展进入一个新的阶段。发展进入一个新的阶段。(2)证证实实了了爱爱因因斯斯坦坦广广义义相相对对论论的的正正确确性性。广广义义相相对对论论改改变变了了人人们们对对宇宇宙宙的的认认识识，以以广广义义相相对对论论为为指指导导的的天天体体和和宇宇宙宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。演化的观测研究及理论探
17、讨前所未有地蓬勃开展起来。(3)成成就就：光光电电效效应应研研究究。原原因因：瑞瑞典典科科学学院院认认为为相相对对论论存存在争议。在争议。【史论总结】全面评价爱因斯坦【史论总结】全面评价爱因斯坦爱爱因因斯斯坦坦，世世界界十十大大杰杰出出物物理理学学家家，现现代代物物理理学学的的开开创创者者、集集大大成成者者和和奠奠基基人人，同同时时也也是是一一位位著著名名的的思思想想家家、哲哲学学家家和具有正义感的社会活动家。和具有正义感的社会活动家。(1)科学贡献科学贡献爱爱因因斯斯坦坦提提出出光光量量子子假假说说，圆圆满满地地解解释释了了光光电电效效应应问问题题。后后来来进进行行光光辐辐射射学学的的研研究
18、究，并并于于1921年年因因光光电电效效应应研研究究获获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。狭狭义义相相对对论论揭揭示示了了作作为为物物质质形形式式存存在在的的空空间间和和时时间间统统一一成成一一个个四四维维空空间间，爱爱因因斯斯坦坦的的相相对对论论是是人人类类认认识识自自然然过过程程中的一次质的飞跃，推动了现代科学技术的发展。中的一次质的飞跃，推动了现代科学技术的发展。(2)倡导和平倡导和平他他反反对对侵侵略略战战争争，反反对对军军国国主主义义和和法法西西斯斯主主义义，反反对对民民族压迫和种族歧视，为人类的进步进行坚决的斗争。族压迫
19、和种族歧视，为人类的进步进行坚决的斗争。倡倡议议各各国国认认识识核核战战争争的的极极端端危危险险性性，各各国国科科学学家家用用自自己己的言行来维护世界和平。的言行来维护世界和平。(3)爱爱因因斯斯坦坦一一生生淡淡泊泊名名利利，他他获获得得了了许许多多荣荣誉誉，但但他他从从来来没把这些荣誉看得很重。没把这些荣誉看得很重。【学思之窗】【学思之窗】1你你认认为为爱爱因因斯斯坦坦的的科科学学创创新新体体现现了了哪哪种种精精神神？(教教材材第第134页页)提提示示爱爱因因斯斯坦坦的的科科学学创创新新体体现现了了向向权权威威挑挑战战、大大胆胆质质疑疑、追求真理的精神。追求真理的精神。2对这两种截然相反的态
20、度，你怎样看？对这两种截然相反的态度，你怎样看？(教材第教材第136页页)提提示示爱爱因因斯斯坦坦热热爱爱科科学学，也也热热爱爱人人类类。他他没没有有因因为为埋埋头头于于科科学学研研究究而而把把自自己己置置于于社社会会之之外外，一一直直关关心心着着人人类类的的文文明明和和进进步步，并并为为之之顽顽强强、勇勇敢敢地地战战斗斗。他他说说过过：“人人只只有有献献身身于于社社会会，才才能能找找出出那那短短暂暂而而又又有有风风险险的的生生命命的的意意义义。”他他自自己己正正是是这样去做的。这样去做的。3这这是是爱爱因因斯斯坦坦的的两两句句名名言言，对对爱爱因因斯斯坦坦来来说说，生生命命的的意义是什么？意
21、义是什么？(教材第教材第136页页)提提示示对对爱爱因因斯斯坦坦来来说说，生生命命的的意意义义在在于于设设身身处处地地地地替替别别人人着着想想，忧忧他他人人之之忧忧，乐乐他他人人之之乐乐，并并竭竭尽尽全全力力为为改改善善人人类类境境况而奋斗。况而奋斗。【探究学习总结】【探究学习总结】(教材第教材第8页页)一、本课测评一、本课测评1爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献是什么？爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献是什么？提示提示爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献科学成就科学成就内容内容影响影响相相对对论论狭义相狭义相对论对论两条基本原理，两条基本原理，一是相对性；一是相对性；
22、二是光速不变二是光速不变原理原理改变了牛顿力学绝对的时空改变了牛顿力学绝对的时空观，揭示物质和能量相当性，观，揭示物质和能量相当性，为原子能的利用奠定了理论为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的基础，是近代物理学领域的一次伟大革命一次伟大革命科学成就科学成就内容内容影响影响相相对对论论广义广义相对相对论论两条基本原理，一是两条基本原理，一是等效原理；二是广义等效原理；二是广义相对性相对性改变了人们对宇宙的认改变了人们对宇宙的认识，在其指引下，天体识，在其指引下，天体和宇宙演化观测研究开和宇宙演化观测研究开展起来展起来光电效光电效应研究应研究1905年提出光量子假年提出光量子假说，解释
23、光电效应问说，解释光电效应问题；题；1921年因光电效年因光电效应研究而获诺贝尔物应研究而获诺贝尔物理学奖理学奖推动了量子推动了量子力学的发展力学的发展其他其他领域领域宇宙学、统一场论等宇宙学、统一场论等对传统物理学是一次伟对传统物理学是一次伟大的革命，也是人类自大的革命，也是人类自然科学史上的一次革命然科学史上的一次革命2爱因斯坦为人类和平事业做了哪些工作？爱因斯坦为人类和平事业做了哪些工作？提提示示(1)签签署署反反战战宣宣言言。(2)反反对对法法西西斯斯。(3)反反对对核核战战争，倡议各国科学家用自己的言行维护世界和平。争，倡议各国科学家用自己的言行维护世界和平。二、学习延伸二、学习延伸
24、1对对比比牛牛顿顿与与爱爱因因斯斯坦坦的的主主要要科科学学成成就就，分分析析爱爱因因斯斯坦坦在哪些方面发展了牛顿的理论。在哪些方面发展了牛顿的理论。提提示示牛牛顿顿的的经经典典力力学学理理论论表表明明牛牛顿顿的的时时空空观观是是“绝绝对对时时间间”和和“绝绝对对空空间间”理理论论，在在此此基基础础上上存存在在着着“绝绝对对运运动动”。爱爱因因斯斯坦坦狭狭义义相相对对论论则则认认为为时时空空与与运运动动都都是是相相对对的的。狭狭义义相相对对论论反反映映的的是是物物体体高高速速运运动动时时的的客客观观规规律律，而而牛牛顿顿力力学学反反映映的的是是物物体体低低速速运运动动时时的的客客观观规规律律，狭
25、狭义义相相对对论论把把牛牛顿顿力力学学作作为为低低速速运动理论的特殊情形包括在内，是对牛顿力学的继承和发展。运动理论的特殊情形包括在内，是对牛顿力学的继承和发展。2在在材材料料(1)中中，爱爱因因斯斯坦坦是是怎怎样样看看待待科科学学和和战战争争的的关关系系的的？根根据据材材料料(2)分分析析，爱爱因因斯斯坦坦在在材材料料(1)中中的的主主张张是是不不是是发发生了变化？你怎样评价爱因斯坦的行为？生了变化？你怎样评价爱因斯坦的行为？提提示示(1)科科技技进进步步具具有有双双重重作作用用，可可用用来来自自我我毁毁灭灭，也也可可造造福福人人类类。科科技技造造成成的的灾灾难难实实际际上上是是其其应应用用者者特特定定的的制制度度体体系系造造成成的的。科科学学的的发发展展为为战战争争杀杀伤伤力力增增强强创创造造条条件件，威威胁胁世界和平。因此，他积极致力于防止核战争。世界和平。因此，他积极致力于防止核战争。(2)没没有有变变化化。爱爱因因斯斯坦坦建建议议造造原原子子弹弹的的目目的的是是为为了了制制止止战争。战争。(3)爱爱因因斯斯坦坦不不仅仅是是一一位位伟伟大大的的科科学学家家，还还是是一一位位具具有有正正义义感感的的社社会会活活动动家家，他他的的言言行行反反映映了了他他的的社社会会良良知知和和对对人人类类和和平与进步的关心。平与进步的关心。
