人教版選修4：第6單元 第5課 20世紀的科學偉人愛因斯坦 課件（40張）.ppt

第六單元 第5課 新知預習 巧設計 名師課堂 一點通 高頻考點 巧解密 創(chuàng)新演練 大沖關 課后習題解答 主旨概括 本單元主要講述了在中國和世界科學史上具有代表性的科技人物 他們中有中國古代中醫(yī)藥學家李時珍 有近代中國著名鐵路工程師詹天佑 有現(xiàn)代杰出地質(zhì)學家李四光 還有偉大的物理學家牛頓和愛因斯坦 他們?yōu)槿祟惿鐣陌l(fā)展與進步作出了巨大貢獻 他們有力地推動人類擺脫無知世界 走向更高層次的文明時代 學法指導 1 學習本單元應注意李時珍 詹天佑 李四光 牛頓 愛因斯坦等人的科學成就 從時代背景和科學成就的影響兩個角度 分析他們對社會發(fā)展所作的貢獻 總結科學家取得巨大科學成就的原因 學習他們勤于思考 勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度以及他們的愛國主義精神和為人類的和平進步事業(yè)而斗爭的精神 2 重點把握本單元所述科學家的科學成就及其影響 學習他們的科學精神及對科學事業(yè)的執(zhí)著與探索熱情 認識科學的探索和發(fā)現(xiàn)是推動社會進步的重要動力 3 在評價這些歷史人物時 一方面要把這些歷史人物放在當時的歷史環(huán)境中 用客觀發(fā)展的眼光進行評價 另一方面 要全面地辯證地去評價 抓住這些歷史人物的主要方面 把重點放在其對歷史發(fā)展進程的影響方面 看是否順應了歷史發(fā)展潮流與趨勢 是否代表了時代發(fā)展的潮流 一 提出狹義相對論1 成長歷程 1 出身 1879年 出生于德國南部小城的一個猶太血統(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 被趕出校門 堅持自學 4 大學 進入瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學師范系 主修數(shù)學和物理 迷上了 為以后從事理論物理學研究打下了基礎 烏爾姆 蘇黎世 物理學 2 提出狹義相對論 1 提出 1905年6月 發(fā)表了 論物體的電動力學 標志著的提出 2 內(nèi)容 原理 原理 3 意義 改變了的時空觀念 揭露了物質(zhì)和能量的相當性 為的利用奠定了理論基礎 是近代物理學領域的一次偉大革命 狹義相對論 相對性 光速不變 牛頓力學 原子能 二 推動量子力學的發(fā)展1 廣義相對論 1 標志 1916年發(fā)表論文 2 內(nèi)容 等效原理 即在一個加速運動的系統(tǒng)里 物質(zhì)會自動改變運動狀態(tài) 而改變這種運動狀態(tài)的力 就是 廣義相對性 即在加速運動系統(tǒng)里的慣性力 可以運用到時空中的各種物體運動上 廣義相對論的基礎 慣性力 3 意義 改變了人們對的認識 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 推動量子力學發(fā)展 1 1905年提出假說 解決經(jīng)典物理學無法解釋的問題 2 1921年因研究而獲得諾貝爾物理學獎 他的研究推動了量子力學的發(fā)展 3 其他成就在 統(tǒng)一場論等領域取得重大研究成果 宇宙 光量子 光電效應 光電效應 宇宙學 三 為人類和平進步而斗爭1 捍衛(wèi)和平 1 一戰(zhàn)時 在僅有4人參加的上簽字 2 一戰(zhàn)后 致力于恢復各國人民的 并為此到法 英 荷等國奔走 3 20世紀30年代 開始呼吁各國人民為而斗爭 4 二戰(zhàn)中 為美國用轟炸日本城市終生遺憾 5 二戰(zhàn)后 致力于防止 親自領導組織了 出刊 原子科學家公報 要使全世界人民認識到的極端危險性 倡議各國科學家用自己的言行維護 反戰(zhàn)宣言 相互諒解 和平 原子彈 核戰(zhàn)爭 原子科學家非常委員會 核戰(zhàn)爭 世界和平 2 評價 1 愛因斯坦創(chuàng)立的相對論 是人類認識中一次質(zhì)的飛躍 今天 這個理論已經(jīng)成為原子能科學 宇宙航行等的科學理論基礎 2 如果沒有愛因斯坦 宇宙飛船等現(xiàn)代科技或許還在探索之中 自然過程 原子能發(fā)電站 特別關注 愛因斯坦熱愛科學 也熱愛人類 他沒有因為埋頭于科學研究而把自己置于社會之外 一直關心著人類的文明和進步 并為之頑強 勇敢地戰(zhàn)斗 他說過 人只有獻身社會 才能找出那短暫而又有風險的生命的意義 一 相對論提出的歷史背景及歷史意義是什么 1 歷史背景 1 19世紀末 物理學界連續(xù)發(fā)生了三個重大事件 這就是x射線 放射性和電子的發(fā)現(xiàn) 人們對物質(zhì)世界的認識已經(jīng)深入了一個層次 2 這三大發(fā)現(xiàn)使得物理學家們曾認為的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學體系 從根本上出現(xiàn)了動搖 這就是所謂的 物理學危機 2 歷史意義 1 相對論的提出是物理學領域的一次重大革命 2 它否定了經(jīng)典力學的絕對時空論 揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性 3 發(fā)展了牛頓力學 將其概括在相對論力學體系之中 4 這一理論被后人譽為20世紀人類思想史上最偉大的成就之一 1 2007年4月19日晚7時 為呼應 物理照亮世界 的活動 世界第一高樓臺北101大樓點亮燈光 凸現(xiàn) e mc2 紀念偉大的科學家愛因斯坦誕生100周年 相對論提出的歷史意義有 是物理學思想的一次重大革命 打破了經(jīng)典物理學絕對化的思想 深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性 樹立了新的時空觀 運動觀 物質(zhì)觀 a b c d 解析 在教材中都有相對明確的敘述 都是正確的 答案 d 二 愛因斯坦的相對論與牛頓力學體系的關系是怎樣的 1 牛頓力學體系概括了物體機械運動的基本定律 但有一個不容忽視的前提是 物體在低速運動情況下 這一定律才適用 2 愛因斯坦的相對論指出時間和空間的辯證關系 即時間和空間不是絕對不變的 而是隨著物質(zhì)的運動而變化 物質(zhì)質(zhì)量隨運動速度的變化而變化 并提出質(zhì)能轉化原理 奠定了利用原子能的理論基礎 加深了人們對物質(zhì)和運動的認識 在哲學和科學上都具有重大意義 3 愛因斯坦的相對論 從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗建立起來的時空觀 更深刻地提示了時間和空間的本質(zhì)屬性 同時也發(fā)展了牛頓力學 牛頓力學是相對論力學在低速狀態(tài)下的一個特例 但牛頓力學并沒有失去光輝 牛頓提出的關于物體運動的三個定律 仍是整個力學的基礎 牛頓所創(chuàng)造的概念 至今仍然指導著我們的物理學思想 2 愛因斯坦說自己是站在牛頓的肩上取得了科學成就 下列關于牛頓經(jīng)典力學體系與愛因斯坦相對論關系的說法不正確的是 a 經(jīng)典力學體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個特例b 相對論出現(xiàn)后 經(jīng)典力學體系失去了存在的價值c 相對論否定了經(jīng)典力學絕對時空觀d 相對論繼承和發(fā)展了經(jīng)典力學體系 解析 本題考查學生理解歷史史實的能力 愛因斯坦相對論是對牛頓力學體系的繼承和發(fā)展 牛頓力學體系是相對論在低速狀態(tài)下的一個特例 不能說相對論出現(xiàn)后 經(jīng)典力學體系失去了其存在的價值 答案 b 示例 閱讀下列材料 回答問題 第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后 連那些素來不問政治 清高脫俗的教授和學者也加入了 保衛(wèi)祖國 的大合唱 愛因斯坦本人則公開聲明自己是和平主義者 反對一切戰(zhàn)爭 他認為科學是全世界的 因此像躲避瘟疫一樣 避開那些數(shù)不清的對炮彈 潛艇和飛機的研究 他說 在我看來 戰(zhàn)爭是多么卑鄙 下流 我寧愿被千刀萬剮 也不愿參與這種可憎的勾當 進入20世紀30年代以后 愛因斯坦逐漸轉變?yōu)榉e極的和平主義者 1933年4月 有人請求他出面援助因拒絕服兵役而被捕的比利時青年 他發(fā)表公開信回答說 如果我是比利時人 在目前的形勢下 我不會拒絕服兵役 我將愉快地參軍 我相信 這將有助于拯救歐洲 后來愛因斯坦移居美國 在得知希特勒動員力量進行核研究的消息后 他毅然給羅斯福總統(tǒng)寫信 建議美國加快研究 1945年 美國在長崎和廣島投擲了原子彈 愛因斯坦悔恨地認為是自己 按了按鈕 并表示如果知道德國人不會成功地制造原子彈 就一點忙都不會去幫了 他認為 清除原子彈對人類生存的威脅已經(jīng)成為今天最迫切的問題 因而積極投身到反戰(zhàn)和平運動中 摘編自布恩 愛因斯坦大傳 1 根據(jù)材料 指出愛因斯坦和平主義思想的變化 2 根據(jù)材料并結合所學知識 簡要評析愛因斯坦關于科學與戰(zhàn)爭關系的基本觀點 解析 本題主要考查愛因斯坦的和平主義思想及其對科學戰(zhàn)爭關系的看法 第 1 問由材料可知 愛因斯坦的和平主義思想從反對一切戰(zhàn)爭到主張用正義戰(zhàn)爭抗擊非正義戰(zhàn)爭 再到消除導致戰(zhàn)爭的因素 第 2 問依據(jù)材料并結合所學知識回答即可 答案 1 反對一切戰(zhàn)爭 用正義戰(zhàn)爭抗擊非正義戰(zhàn)爭 消除導致戰(zhàn)爭的因素 2 科學不能為戰(zhàn)爭服務 迫不得已時科學應該幫助正義戰(zhàn)爭制止非正義戰(zhàn)爭 防止科學成果用于戰(zhàn)爭 威脅人類生存 從人道主義出發(fā) 體現(xiàn)了科學家的良知 探究示例 閱讀下列材料 材料一日食期間光線彎曲情況的記錄 在1919年11月6日召開的英國皇家天文學會和皇家學會聯(lián)合舉行的大會上 天文學家羅伊爾宣布 星光確實按照愛因斯坦引力理論的預言發(fā)生偏折 摘編自鈕衛(wèi)星 從光線彎曲的驗證歷史看廣義相對論的正確性問題 材料二在一片 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任何別的理論代替 他偉大而明晰的觀念 作為自然哲學領域里整個近代概念結構的基礎 將永遠保持它獨特的意義 摘自 巨人百傳叢書 愛因斯坦 問題生成 1 材料一中羅伊爾的結論是通過哪些方法得出的 他的結論證實了什么 2 材料二中為什么人們認為 牛頓的偉大工作 會被相對論代替 愛因斯坦的回答展現(xiàn)了他怎樣的人格魅力 探究思路 本題以愛因斯坦相對論被證實 認可為切入點 考查學生從材料中獲取有效信息的能力以及對相對論與牛頓力學體系關系的認識 學生在平時學習中要注意掌握愛因斯坦相對論的內(nèi)容 影響 理解其與牛頓力學體系的關系 并學習愛因斯坦的科學研究精神與意志品質(zhì) 第 1 問要依據(jù)表格中的記錄內(nèi)容進行分析 第 2 問應從經(jīng)典力學體系的缺陷及相對論的提出與發(fā)展方面說明理由 根據(jù)愛因斯坦的回答概括其人格魅力 言之成理即可 嘗試解答 1 方法 觀測 計算 驗證 證實 廣義相對論是成立的 或正確的 2 理由 以牛頓力學為代表的經(jīng)典物理學陷入危機 相對論突破了經(jīng)典力學體系 揭示了時間和空間是相對的本質(zhì)屬性 魅力 謙遜 寬容 理性等 一 本課測評1 愛因斯坦對人類科學發(fā)展的主要貢獻是什么 提示 2 愛因斯坦為人類和平事業(yè)做了哪些工作 提示 簽署反戰(zhàn)宣言 反對法西斯 反對核戰(zhàn)爭 倡議各國科學家用自己的言行維護世界和平 二 學習延伸1 探究活動對比牛頓與愛因斯坦的主要科學成就 分析愛因斯坦在哪些方面發(fā)展了牛頓的理論 提示 牛頓的經(jīng)典力學理論表明牛頓的時空觀是 絕對時間 和 絕對空間 理論 在此基礎上存在著 絕對運動 狹義相對論則認為時空與運動都是相對的 狹義相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律 而牛頓力學反映的是物體低速運動的客觀規(guī)律 狹義相對論把牛頓力學理論作為低速運動理論的特殊情形包括在內(nèi) 是對牛頓力學體系的繼承和發(fā)展 2 閱讀與思考在材料 1 中 愛因斯坦是怎樣看待科學和戰(zhàn)爭的關系的 根據(jù)材料 2 分析 愛因斯