高中历史《20世纪的科学伟人爱因斯坦》人教版选修(1).ppt

第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦,目标导航,预习导引,1.课程标准 了解爱因斯坦的成长历程及主要科学成就,认识他在社会发展中的作用。 2.学习要点 (1)掌握爱因斯坦相对论及其他科学成就。 (2)认识爱因斯坦对维护世界和平所做出的巨大贡献。 (3)理解爱因斯坦为什么被视为“20世纪最伟大的科学家”。,目标导航,预习导引,一,二,三,一、学生时代 1.儿时的爱因斯坦就善于思考,上学后,其探究精神使他成为不受老师欢迎的学生,中学没有毕业就被赶出校门。但他依然坚持自学,后来由于数学、物理成绩优异,得以进入瑞士苏黎世联邦工业大学师范系,主修数学和物理。 2.在大学里,爱因斯坦迷上物理学,如饥似渴地攻读物理大师们的著作,为他打下了从事理论物理学研究的基础。,目标导航,预习导引,一,二,三,二、杰出的科学贡献 1.创立相对论 (1)狭义相对论: 创立:1905年,爱因斯坦发表了论文论动体的电动力学,标志着狭义相对论的提出。 基本原理:一是相对性,在自然界,不仅物体的运动和力的作用是相对的,而且比普通物体运动速度更快的电磁波的运动也是相对的;二是光速不变原理,光在真空中的传播速度,是一个不变的常数,它和光源的运动速度以及观察者本人的运动速度都无关。 影响:狭义相对论的创立,改变了牛顿力学的时空观念,揭示了物质和能量的相当性,为原子能的利用奠定了理论基础,是近代物理学领域的一次伟大革命。,目标导航,预习导引,一,二,三,(2)广义相对论: 提出:1916年,爱因斯坦发表论文广义相对论的基础,将狭义相对论扩大为广义相对论。 基本原理:一是等效原理,即在一个加速运动的系统里,物体会自动改变运动状态,而改变这种运动状态的力,就是惯性力;二是广义相对性,即在加速运动系统里的惯性力,可以运用到时空中的各种物体运动上。 影响:广义相对论改变了人们对宇宙的认识,使天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。,目标导航,预习导引,一,二,三,爱因斯坦相对论产生的条件有哪些? 提示:(1)自然科学的发展。 (2)经典力学理论危机与科学发展的需要。 (3)爱因斯坦勤奋严谨,不倦探索,勇于创新。,2.光电效应理论 1905年,爱因斯坦提出光量子假说,解决经典物理学无法解释的光电效应问题;后来,他继续进行光辐射学的研究,其研究推动了量子力学的发展。 3.爱因斯坦在宇宙学、统一场论等物理学的其他领域也取得了重大研究成果。,目标导航,预习导引,一,二,三,三、为争取实现和平而不懈斗争 1.第一次世界大战爆发时,爱因斯坦在一份仅有4人参加的反战宣言上签字。战后,他积极致力于恢复各国人民的相互谅解。 2.20世纪30年代,当战争的阴影再次在德国呈现时,爱因斯坦开始呼吁各国人民为和平而斗争。由于遭到纳粹分子的追捕和迫害,他不得不离开德国,到美国普林斯顿高等研究院就职。 3.第二次世界大战后,爱因斯坦致力于防止核战争,亲自领导组织“原子科学家非常委员会”,出版原子科学家公报,倡议各国科学家用自己的言行来维护世界和平。 拓展延伸 20世纪50年代,“冷战”加剧,“核讹诈”成为笼罩在人们头上的阴云。针对这种情况,爱因斯坦和英国哲学家罗素联合发表了罗素爱因斯坦宣言,反对核战争,呼吁世界和平。,问题1,问题2,(1)历史背景:19世纪末,物理学界连续发生了三个重大事件,即X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系,从根本上出现了动摇,这就是所谓的“物理学危机”。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界,三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象,这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。,问题1,问题2,(2)历史意义:相对论的提出是物理学思想的一次重大革命,它否定了经典力学的绝对时空论,从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性(时空的可变性、时空变化的联系性),树立了新的时空观、运动观、物质观。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。,问题1,问题2,【例题1】 “根据这一理论,将时间和空间说成是绝对的是没有意义的,因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。对于门外汉来说,这些观点通常用不能理解的数学公式解释表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是( ) A.开创了以实验为基础的近代科学 B.预见海王星存在的准确性 C.弥补经典力学对时空认识的不足 D.发现能量辐射的运动原则,问题1,问题2,解析:从材料中的“将时间和空间说成是绝对的是没有意义的,因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变”,可知反映的是爱因斯坦的相对论思想,它弥补了经典力学对时空认识的不足。A项是伽利略的成就,B项是牛顿的贡献,D项指的是量子论,排除A、B、D三项。故选C项。 答案:C 点拨 相对论改变了人们对宇宙的认识,使天体和宇宙演化观测研究蓬勃开展。,问题1,问题2,(1)科学技术对社会发展的积极作用主要表现为科学技术对社会发展的推动作用:科技革命推动生产方式的变革。首先,科技发展促进劳动资料(主要是生产工具)的变革。其次,科学技术促进劳动对象的变革。第三,科学技术的发展促进劳动者科学文化素质的提高。科学技术发展是现代社会生产及经济发展的主要推动力和增长点。最明显的是科学技术发展推动了产业结构的变化,自从工业革命后大机器生产代替了手工劳动,工业迅速发展,逐渐超过了农业的比重;第三次科技革命后第三产业不断发展,成为比重最大的产业。科学技术的发展推动生活方式的变革。,问题1,问题2,(2)科学技术对社会发展带来积极作用的同时,也造成了消极影响。例如科技发展使武器装备越来越先进,在两次世界大战中给人们带来了巨大的损失;计算机的发明便利了我们交流信息,却也使得无数青少年陷入网络的泥沼无法自拔;科学技术的发展促进了经济的发展,却带来了危及地球生命和人类社会的“全球性问题”。“全球性问题”深刻地反映了人类与自然的矛盾、科学与价值的矛盾,它不仅是一个自然问题、科学技术问题,而且是一个社会问题,是一个涉及社会制度、社会管理组织、各种社会认识和整体实践的复杂问题。,问题1,问题2,(3)科学技术不断发展,社会不断进步,人们应该正确看待科学技术发展的积极和消极的影响:充分认识到科技是一把“双刃剑”,益处和弊端是相生的,尽可能地多发挥科技的正面效应,创造价值,尽量减少损失。科技并不是单向地影响着社会,它同样也受社会的影响,要减轻它的负面效应,就要正确认识科技同社会的关系,要使科技和社会同时进步。,问题1,问题2,【例题2】 20世纪初,爱因斯坦从相对论出发,提出了著名的质量能量公式,为原子弹的研制提供了理论依据。后来,美国首先研制了原子弹,并于1945年在日本广岛、长崎投放,平民伤亡惨重,爱因斯坦因此非常痛心。以上史实说明 ( ) A.科学技术应用于战争,促进了人类和平 B.科学技术推动了军事的发展,