人教版选修4：第6单元 第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦 课件（40张）.ppt

第六单元 第5课 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 高频考点 巧解密 创新演练 大冲关 课后习题解答 主旨概括 本单元主要讲述了在中国和世界科学史上具有代表性的科技人物 他们中有中国古代中医药学家李时珍 有近代中国著名铁路工程师詹天佑 有现代杰出地质学家李四光 还有伟大的物理学家牛顿和爱因斯坦 他们为人类社会的发展与进步作出了巨大贡献 他们有力地推动人类摆脱无知世界 走向更高层次的文明时代 学法指导 1 学习本单元应注意李时珍 詹天佑 李四光 牛顿 爱因斯坦等人的科学成就 从时代背景和科学成就的影响两个角度 分析他们对社会发展所作的贡献 总结科学家取得巨大科学成就的原因 学习他们勤于思考 勇于创新的科学态度以及他们的爱国主义精神和为人类的和平进步事业而斗争的精神 2 重点把握本单元所述科学家的科学成就及其影响 学习他们的科学精神及对科学事业的执著与探索热情 认识科学的探索和发现是推动社会进步的重要动力 3 在评价这些历史人物时 一方面要把这些历史人物放在当时的历史环境中 用客观发展的眼光进行评价 另一方面 要全面地辩证地去评价 抓住这些历史人物的主要方面 把重点放在其对历史发展进程的影响方面 看是否顺应了历史发展潮流与趋势 是否代表了时代发展的潮流 一 提出狭义相对论1 成长历程 1 出身 1879年 出生于德国南部小城的一个犹太血统家庭 2 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 4 大学 进入瑞士联邦工业大学师范系 主修数学和物理 迷上了 为以后从事理论物理学研究打下了基础 乌尔姆 苏黎世 物理学 2 提出狭义相对论 1 提出 1905年6月 发表了 论物体的电动力学 标志着的提出 2 内容 原理 原理 3 意义 改变了的时空观念 揭露了物质和能量的相当性 为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 狭义相对论 相对性 光速不变 牛顿力学 原子能 二 推动量子力学的发展1 广义相对论 1 标志 1916年发表论文 2 内容 等效原理 即在一个加速运动的系统里 物质会自动改变运动状态 而改变这种运动状态的力 就是 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 广义相对论的基础 惯性力 3 意义 改变了人们对的认识 在广义相对论的指引下 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 2 推动量子力学发展 1 1905年提出假说 解决经典物理学无法解释的问题 2 1921年因研究而获得诺贝尔物理学奖 他的研究推动了量子力学的发展 3 其他成就在 统一场论等领域取得重大研究成果 宇宙 光量子 光电效应 光电效应 宇宙学 三 为人类和平进步而斗争1 捍卫和平 1 一战时 在仅有4人参加的上签字 2 一战后 致力于恢复各国人民的 并为此到法 英 荷等国奔走 3 20世纪30年代 开始呼吁各国人民为而斗争 4 二战中 为美国用轰炸日本城市终生遗憾 5 二战后 致力于防止 亲自领导组织了 出刊 原子科学家公报 要使全世界人民认识到的极端危险性 倡议各国科学家用自己的言行维护 反战宣言 相互谅解 和平 原子弹 核战争 原子科学家非常委员会 核战争 世界和平 2 评价 1 爱因斯坦创立的相对论 是人类认识中一次质的飞跃 今天 这个理论已经成为原子能科学 宇宙航行等的科学理论基础 2 如果没有爱因斯坦 宇宙飞船等现代科技或许还在探索之中 自然过程 原子能发电站 特别关注 爱因斯坦热爱科学 也热爱人类 他没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外 一直关心着人类的文明和进步 并为之顽强 勇敢地战斗 他说过 人只有献身社会 才能找出那短暂而又有风险的生命的意义 一 相对论提出的历史背景及历史意义是什么 1 历史背景 1 19世纪末 物理学界连续发生了三个重大事件 这就是x射线 放射性和电子的发现 人们对物质世界的认识已经深入了一个层次 2 这三大发现使得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 2 历史意义 1 相对论的提出是物理学领域的一次重大革命 2 它否定了经典力学的绝对时空论 揭示了时间和空间的本质属性 3 发展了牛顿力学 将其概括在相对论力学体系之中 4 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 1 2007年4月19日晚7时 为呼应 物理照亮世界 的活动 世界第一高楼台北101大楼点亮灯光 凸现 e mc2 纪念伟大的科学家爱因斯坦诞生100周年 相对论提出的历史意义有 是物理学思想的一次重大革命 打破了经典物理学绝对化的思想 深刻地揭示了时间和空间的本质属性 树立了新的时空观 运动观 物质观 a b c d 解析 在教材中都有相对明确的叙述 都是正确的 答案 d 二 爱因斯坦的相对论与牛顿力学体系的关系是怎样的 1 牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律 但有一个不容忽视的前提是 物体在低速运动情况下 这一定律才适用 2 爱因斯坦的相对论指出时间和空间的辩证关系 即时间和空间不是绝对不变的 而是随着物质的运动而变化 物质质量随运动速度的变化而变化 并提出质能转化原理 奠定了利用原子能的理论基础 加深了人们对物质和运动的认识 在哲学和科学上都具有重大意义 3 爱因斯坦的相对论 从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观 更深刻地提示了时间和空间的本质属性 同时也发展了牛顿力学 牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例 但牛顿力学并没有失去光辉 牛顿提出的关于物体运动的三个定律 仍是整个力学的基础 牛顿所创造的概念 至今仍然指导着我们的物理学思想 2 爱因斯坦说自己是站在牛顿的肩上取得了科学成就 下列关于牛顿经典力学体系与爱因斯坦相对论关系的说法不正确的是 a 经典力学体系是相对论在低速状态下的一个特例b 相对论出现后 经典力学体系失去了存在的价值c 相对论否定了经典力学绝对时空观d 相对论继承和发展了经典力学体系 解析 本题考查学生理解历史史实的能力 爱因斯坦相对论是对牛顿力学体系的继承和发展 牛顿力学体系是相对论在低速状态下的一个特例 不能说相对论出现后 经典力学体系失去了其存在的价值 答案 b 示例 阅读下列材料 回答问题 第一次世界大战爆发后 连那些素来不问政治 清高脱俗的教授和学者也加入了 保卫祖国 的大合唱 爱因斯坦本人则公开声明自己是和平主义者 反对一切战争 他认为科学是全世界的 因此像躲避瘟疫一样 避开那些数不清的对炮弹 潜艇和飞机的研究 他说 在我看来 战争是多么卑鄙 下流 我宁愿被千刀万剐 也不愿参与这种可憎的勾当 进入20世纪30年代以后 爱因斯坦逐渐转变为积极的和平主义者 1933年4月 有人请求他出面援助因拒绝服兵役而被捕的比利时青年 他发表公开信回答说 如果我是比利时人 在目前的形势下 我不会拒绝服兵役 我将愉快地参军 我相信 这将有助于拯救欧洲 后来爱因斯坦移居美国 在得知希特勒动员力量进行核研究的消息后 他毅然给罗斯福总统写信 建议美国加快研究 1945年 美国在长崎和广岛投掷了原子弹 爱因斯坦悔恨地认为是自己 按了按钮 并表示如果知道德国人不会成功地制造原子弹 就一点忙都不会去帮了 他认为 清除原子弹对人类生存的威胁已经成为今天最迫切的问题 因而积极投身到反战和平运动中 摘编自布恩 爱因斯坦大传 1 根据材料 指出爱因斯坦和平主义思想的变化 2 根据材料并结合所学知识 简要评析爱因斯坦关于科学与战争关系的基本观点 解析 本题主要考查爱因斯坦的和平主义思想及其对科学战争关系的看法 第 1 问由材料可知 爱因斯坦的和平主义思想从反对一切战争到主张用正义战争抗击非正义战争 再到消除导致战争的因素 第 2 问依据材料并结合所学知识回答即可 答案 1 反对一切战争 用正义战争抗击非正义战争 消除导致战争的因素 2 科学不能为战争服务 迫不得已时科学应该帮助正义战争制止非正义战争 防止科学成果用于战争 威胁人类生存 从人道主义出发 体现了科学家的良知 探究示例 阅读下列材料 材料一日食期间光线弯曲情况的记录 在1919年11月6日召开的英国皇家天文学会和皇家学会联合举行的大会上 天文学家罗伊尔宣布 星光确实按照爱因斯坦引力理论的预言发生偏折 摘编自钮卫星 从光线弯曲的验证历史看广义相对论的正确性问题 材料二在一片 牛顿被推翻了 的叫喊声中 爱因斯坦说 可是人们不要以为 牛顿的伟大工作能被这一理论或者任何别的理论代替 他伟大而明晰的观念 作为自然哲学领域里整个近代概念结构的基础 将永远保持它独特的意义 摘自 巨人百传丛书 爱因斯坦 问题生成 1 材料一中罗伊尔的结论是通过哪些方法得出的 他的结论证实了什么 2 材料二中为什么人们认为 牛顿的伟大工作 会被相对论代替 爱因斯坦的回答展现了他怎样的人格魅力 探究思路 本题以爱因斯坦相对论被证实 认可为切入点 考查学生从材料中获取有效信息的能力以及对相对论与牛顿力学体系关系的认识 学生在平时学习中要注意掌握爱因斯坦相对论的内容 影响 理解其与牛顿力学体系的关系 并学习爱因斯坦的科学研究精神与意志品质 第 1 问要依据表格中的记录内容进行分析 第 2 问应从经典力学体系的缺陷及相对论的提出与发展方面说明理由 根据爱因斯坦的回答概括其人格魅力 言之成理即可 尝试解答 1 方法 观测 计算 验证 证实 广义相对论是成立的 或正确的 2 理由 以牛顿力学为代表的经典物理学陷入危机 相对论突破了经典力学体系 揭示了时间和空间是相对的本质属性 魅力 谦逊 宽容 理性等 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 提示 2 爱因斯坦为人类和平事业做了哪些工作 提示 签署反战宣言 反对法西斯 反对核战争 倡议各国科学家用自己的言行维护世界和平 二 学习延伸1 探究活动对比牛顿与爱因斯坦的主要科学成就 分析爱因斯坦在哪些方面发展了牛顿的理论 提示 牛顿的经典力学理论表明牛顿的时空观是 绝对时间 和 绝对空间 理论 在此基础上存在着 绝对运动 狭义相对论则认为时空与运动都是相对的 狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律 而牛顿力学反映的是物体低速运动的客观规律 狭义相对论把牛顿力学理论作为低速运动理论的特殊情形包括在内 是对牛顿力学体系的继承和发展 2 阅读与思考在材料 1 中 爱因斯坦是怎样看待科学和战争的关系的 根据材料 2 分析 爱因斯