【公开课课件】岳麓版历史选修4第20课 爱因斯坦

1、课标要求：课标要求：了解爱因斯坦的成了解爱因斯坦的成长历程及主要成就，认长历程及主要成就，认识其对社会发展所作的识其对社会发展所作的贡献。贡献。一、爱因斯坦的成长历程一、爱因斯坦的成长历程1、家庭出身：、家庭出身：音乐和物理伴随音乐和物理伴随爱因斯坦的一生爱因斯坦的一生18791879年年3 3月月1414日，日，阿伯特阿伯特爱因斯坦爱因斯坦 ( (Albert Einstein) ) 出出生在德国西南部古城生在德国西南部古城乌耳姆的一个犹太人乌耳姆的一个犹太人家庭。父亲是个电工家庭。父亲是个电工设备店店主。母亲受设备店店主。母亲受过中等教育、爱好音过中等教育、爱好音乐的家庭妇女。乐的家庭妇女

2、。 2、青少年时代、青少年时代1）中学时代：中学时代：2）大学时代：）大学时代：广泛阅读，培养了自学和独立广泛阅读，培养了自学和独立思考的能力，对物理学兴趣与思考的能力，对物理学兴趣与日俱增日俱增3）大学毕业：）大学毕业： 在瑞士伯尔尼专利局当技术员在瑞士伯尔尼专利局当技术员4）划时代事件：）划时代事件：利用业余时间利用业余时间研利用业余时间利用业余时间研究物理学，获得革命性突破究物理学，获得革命性突破一、爱因斯坦的成长历程一、爱因斯坦的成长历程表现平平，但对几何有浓厚的兴趣；表现平平，但对几何有浓厚的兴趣；一、爱因斯坦的成长历程一、爱因斯坦的成长历程二、爱因斯坦的科学成就二、爱因斯坦的科学成

3、就1 1、提出相对论、提出相对论 1905年提出匀速运动体系的狭义相对论；年提出匀速运动体系的狭义相对论；1916年提出加速运动体系的广义相对论。年提出加速运动体系的广义相对论。 在相对性原理中，爱因斯坦认为在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、运时间、运动、质量动、质量不是绝对的，而是相对的。不是绝对的，而是相对的。 光速不变原理则认为光的传播速度在任光速不变原理则认为光的传播速度在任何条件下都是不变的。何条件下都是不变的。主要内容：主要内容：相对性原理和光速不变原理相对性原理和光速不变原理相对论的深远影响相对论的深远影响:（1）相对论提出）相对论提出是物理学领域最伟大的革命是物理学领域最伟大的

4、革命。（2）相对论在很大程度上）相对论在很大程度上解决了解决了19世纪末出现的经世纪末出现的经典物理学的危机典物理学的危机，创立了一个全新的物理学世界，创立了一个全新的物理学世界，极大地极大地扩展了物理学应用的领域扩展了物理学应用的领域。（3）揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性，）揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性，奠定了系统、科学的物质观和时空观奠定了系统、科学的物质观和时空观，为人们，为人们认识宏认识宏观世界观世界打开了一个新的窗口。打开了一个新的窗口。（4）与）与量子理论量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱，一起构成了现代物理学的两大支柱，为物理学的发展带来了革命性的变化，

5、并对其他学科为物理学的发展带来了革命性的变化，并对其他学科产生了历史性的影响。产生了历史性的影响。（5）揭示出人类可以）揭示出人类可以将物质的部分质量直接转换将物质的部分质量直接转换为巨大的能量为巨大的能量。 由于相对论的观点与人们的日常经验不太由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。19211921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果

6、给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。想一想想一想: :上述现象说明了什么问题上述现象说明了什么问题? ?给我们什么启发给我们什么启发? ?说明：象许多事物一样，科学的发展道路也并说明：象许多事物一样，科学的发展道路也并非一帆风顺，往往会遇到很多阻力。非一帆风顺，往往会遇到很多阻力。启示：要敢于怀疑，勇于创

7、新，因为即使生活启示：要敢于怀疑，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律也可能是中习以为常、看起来无懈可击的规律也可能是不科学的。不科学的。一、爱因斯坦的成长历程一、爱因斯坦的成长历程二、爱因斯坦的科学成就二、爱因斯坦的科学成就3 3、提出了著名的质能关系式：、提出了著名的质能关系式：E=mcE=mc2 2， 质能关系式对后来发展的原子能事业起到了质能关系式对后来发展的原子能事业起到了理论指导作用理论指导作用. . 2、光的量子论（获得诺贝尔奖）、光的量子论（获得诺贝尔奖）量子论的发展历程：量子论的发展历程：1 1）量子论量子论最先由德国物理学家最先由德国物理学家普郎克普郎克于

8、于19001900年提出。年提出。2 2）玻尔玻尔在在普郎克普郎克基础上创立了基础上创立了原子结构的理论。原子结构的理论。3 3）爱因斯坦爱因斯坦利用原子论成功地解释了光电效应出现的利用原子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，提出现象及光的本质，提出光的量子论。光的量子论。电脑显示器电脑显示器 在短促的瞬间，电子显像在短促的瞬间，电子显像在显示屏上在显示屏上这正好符合这正好符合爱因斯坦的爱因斯坦的狭义相对论狭义相对论。发明电脑显示器的工程师发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合必须使显示器符合“相对论效相对论效应应”，否则控制电子飞驰的磁，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图

9、铁就会在显示屏上产生模糊图像，使你无法工作，当然，精像，使你无法工作，当然，精彩的电脑游戏也玩不起来了。彩的电脑游戏也玩不起来了。爱因斯坦科学成就的应用爱因斯坦科学成就的应用精准的激光精准的激光 当你到超市购物，你手里当你到超市购物，你手里的每一件商品条形码也得益于的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的爱因斯坦的激光理论激光理论，只有激，只有激光才能准确读出条形码中的编光才能准确读出条形码中的编码。码。 爱因斯坦科学成就的应用爱因斯坦科学成就的应用数码相机数码相机 假期你和家人轻松郊游。假期你和家人轻松郊游。当你打开数码相机，准备摄当你打开数码相机，准备摄下家人温馨的笑容时，要先下家人温馨的笑容

10、时，要先感谢爱因斯坦。从镜头飞进感谢爱因斯坦。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电来的光子会把半导体里的电子挤走，这同样利用了宝贵子挤走，这同样利用了宝贵的的光电效应光电效应。 爱因斯坦科学成就的应用爱因斯坦科学成就的应用控制控制X X射线的能量射线的能量 你长了一个肿瘤，幸亏是良性你长了一个肿瘤，幸亏是良性的，但因长在胸腺上，手术后需要的，但因长在胸腺上，手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治放射治疗。医生在为你实施放射治疗前，需要估计疗前，需要估计X X射线射线可能对你细胞可能对你细胞造成的伤害，根据就是爱因斯坦的造成的伤害，根据就是爱因斯坦的E=mc2E=mc2（即能量（即能量= =质量

11、乘光速平方）质量乘光速平方）据此理论人们造出据此理论人们造出原子弹、氢原子弹、氢弹弹的同时，也治好了你的胸腺瘤。的同时，也治好了你的胸腺瘤。 爱因斯坦科学成就的应用爱因斯坦科学成就的应用为什么爱因斯坦能有这么伟大的成就？为什么爱因斯坦能有这么伟大的成就？他是天才吗？他是天才吗？A AX XY YZ Z，A A是成功，是成功，X X是努力工作，是努力工作，Y Y是懂得休是懂得休息，息，Z Z是少说废话是少说废话成功艰苦的劳动正确的方法少说废话。成功艰苦的劳动正确的方法少说废话。勤奋好学、善于思考；勤奋好学、善于思考；热爱科学、脚踏实地；热爱科学、脚踏实地；挑战权威、勇于创新；挑战权威、勇于创新；

12、毫不动摇、追求真理。毫不动摇、追求真理。一、爱因斯坦的成长历程一、爱因斯坦的成长历程二、爱因斯坦的科学成就二、爱因斯坦的科学成就三、爱因斯坦的其它贡献三、爱因斯坦的其它贡献1 1、和平的坚定捍卫者、和平的坚定捍卫者2 2、伟大的人格力量、伟大的人格力量1、坚定的和平捍卫者、坚定的和平捍卫者1）一战时：）一战时：多次表明自己的坚定的反战立场，参多次表明自己的坚定的反战立场，参与发起成立与发起成立反战团体反战团体“新祖国同盟新祖国同盟”2）一战后：）一战后：致力于恢复各国人民的相互谅解，呼致力于恢复各国人民的相互谅解，呼吁人民为和平而斗争吁人民为和平而斗争3）二战时：）二战时：建议罗斯福抢在纳粹之

13、前研制原子弹；建议罗斯福抢在纳粹之前研制原子弹；痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害4）二战后：）二战后：与英国哲学家罗素联合与英国哲学家罗素联合发表发表罗罗素素爱因斯坦宣言爱因斯坦宣言，反对核战争，反对核战争，呼吁世界和平呼吁世界和平4545年年8 8月，美国先后在日本的月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震辜平民的伤害也同样令全世界震惊。爱因斯坦陷入了巨大的后悔惊。爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误与痛苦之中，自认一生最大错

14、误就是建议研制原子弹。就是建议研制原子弹。他痛心地说，他痛心地说，“早知如此，早知如此，我宁可当个修表匠！我宁可当个修表匠！”。从这件从这件事中，我们能得到什么启发？我事中，我们能得到什么启发？我们应如何对待科学的发展？们应如何对待科学的发展？ 科学技术本身是一把双刃科学技术本身是一把双刃剑。科技能造福人类，推动生剑。科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。不当，也能危害人类。2、伟大的人格力量、伟大的人格力量 平凡简朴的生活作风平凡简朴的生活作风 谦逊善良纯朴的伟大人格谦逊善良纯朴的伟大人格 不崇拜偶像、漠视奖励的做人准则不崇拜偶像、漠视

15、奖励的做人准则当爱因斯坦来到普林斯顿大学高等科当爱因斯坦来到普林斯顿大学高等科学研究所工作时，校方给了他年薪学研究所工作时，校方给了他年薪16000美元的待遇，他却说：美元的待遇，他却说：“这么多钱？是否这么多钱？是否可以给我少一点？给我可以给我少一点？给我3000美元就够了。美元就够了。”据说，他曾把一张据说，他曾把一张1500美元的支票夹美元的支票夹在书里当书签用，结果把书弄丢了。在书里当书签用，结果把书弄丢了。有人请他在无线电台讲话，他拒绝了，有人请他在无线电台讲话，他拒绝了，说自己不爱出风头。说自己不爱出风头。还有人出了还有人出了1000美元，请他讲一分钟美元，请他讲一分钟话，他也拒绝

16、了，说自己不需要钱。话，他也拒绝了，说自己不需要钱。四、平凡的爱因斯坦四、平凡的爱因斯坦1、对音乐的爱好、对音乐的爱好 爱因斯坦是优秀的爱因斯坦是优秀的小提琴手和音乐爱好小提琴手和音乐爱好者。他喜欢莫扎特、者。他喜欢莫扎特、舒伯特、贝多芬早期舒伯特、贝多芬早期的音乐作品。的音乐作品。拉小提琴的爱因斯坦（拉小提琴的爱因斯坦（19411941）2、平凡人的生活、平凡人的生活 他是个行为古怪的人。有着那样一他是个行为古怪的人。有着那样一头发型，谁又说他不是呢？头发型，谁又说他不是呢？他的那幅吐出舌头的照片已成为他的那幅吐出舌头的照片已成为一种社会文化符号。难怪卡通画家也一种社会文化符号。难怪卡通画家

17、也喜欢他。喜欢他。谁数学最棒？谁不喝酒只喝水？我谁数学最棒？谁不喝酒只喝水？我们的爱因斯坦老师。我们的老师时们的爱因斯坦老师。我们的老师时间最珍贵。我们要请上天的造物主，间最珍贵。我们要请上天的造物主，把爱因斯坦的头发剪短些！把爱因斯坦的头发剪短些！ 普林斯顿大学普林斯顿大学的学生为爱因斯坦编的歌的学生为爱因斯坦编的歌 19551955年年4 4月月1818日，爱因斯日，爱因斯坦病逝，坦病逝，纽约世界纽约世界电讯报电讯报在在头版报道头版报道 3、评价爱因斯坦、评价爱因斯坦 （一）主要成就：（一）主要成就：建立了狭义相对论和广义相对论以及光建立了狭义相对论和广义相对论以及光量子学说量子学说 （二

18、）对社会发展的作用（二）对社会发展的作用 1 1、科学成就：、科学成就： （1 1）奠定了系统、科学的物质观和时空观，为人们认识）奠定了系统、科学的物质观和时空观，为人们认识宏观宇宙创造了条件宏观宇宙创造了条件 （2 2）相对论与量子论一起构成了现代物理学的两大支柱，）相对论与量子论一起构成了现代物理学的两大支柱，为物理学的发展带来了革命性的变化，并对其他学科的发为物理学的发展带来了革命性的变化，并对其他学科的发展产生了历史性的影响；展产生了历史性的影响； （3 3）他的研究揭示出可以将物质的部分质量转换为巨大）他的研究揭示出可以将物质的部分质量转换为巨大的能量，从而极大地扩展了物理学的应用领

19、域的能量，从而极大地扩展了物理学的应用领域 （4 4）拥有科学创新精神）拥有科学创新精神 2 2、政治上的正义感、政治上的正义感 3 3、伟大的人格力量、伟大的人格力量爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。然指导着我们的物理学思想。请回答：请回答： “牛顿时代牛顿时代”在物理学上指什么时代？在物理学上指什么时代？ 有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。经典力学体系建立的时代经典力学体系建立的时代爱因斯坦认为，牛顿爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思维能力和创造力的人是一位具有最高思维能力和创造力的人”，其理论对现代物理学仍然具有指导作用。其理论对现代物理学仍然具有指导作