高中历史第6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

1、6.5 2020世纪的科学伟人爱因斯坦世纪的科学伟人爱因斯坦一、成长历程一、成长历程 阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦（爱因斯坦（1879195518791955） 18791879年年出生出生于于德国德国小镇乌尔姆的一个小镇乌尔姆的一个犹太人犹太人家庭。家庭。18951895年到瑞士，年到瑞士，18961896年考人瑞士苏黎世联邦工业大年考人瑞士苏黎世联邦工业大学师范系理论物理专业学习，学师范系理论物理专业学习，19001900年毕业。年毕业。1902190219091909年年在瑞士在瑞士伯尔尼专利局任技术员，伯尔尼专利局任技术员，创立狭义创立狭义相对论相对论。加入瑞士国籍加入瑞士国籍。19131

2、913年任柏林大学教授。年任柏林大学教授。19151915年创立广义相对论年创立广义相对论。19331933年年1010月迁居美国，月迁居美国，19401940年加入美国国籍年加入美国国籍， 19551955年年逝世于美国逝世于美国普林斯顿。普林斯顿。1 1、童年时代：童年时代：小时候不愿和其他孩子小时候不愿和其他孩子在一起玩耍，总喜欢一在一起玩耍，总喜欢一个人玩，并且老是陷在个人玩，并且老是陷在沉思沉思之中，之中，如痴如呆如痴如呆。2 2、少年时代少年时代的爱因斯坦：的爱因斯坦：很少讲话，善于思考很少讲话，善于思考。 “书读得太多，而脑筋用得太少的人，都会落入懒得思书读得太多，而脑筋用得太少

3、的人，都会落入懒得思考的习惯。考的习惯。” ” 爱因斯坦爱因斯坦“不是我聪明，只是我和问题周旋得比较久不是我聪明，只是我和问题周旋得比较久” 爱因斯坦爱因斯坦 在某次吃晚饭的时候，爱因斯坦打破了沉默，他说在某次吃晚饭的时候，爱因斯坦打破了沉默，他说“这汤太烫了。这汤太烫了。”这下他的父母才放心，然后问他为什么这下他的父母才放心，然后问他为什么之前不说话。爱因斯坦答道：之前不说话。爱因斯坦答道：“因为到现在为止一切都很因为到现在为止一切都很正常。正常。” ” 3 3、中学时代中学时代的爱因斯坦的爱因斯坦“不守纪律、心不在焉、想入非非不守纪律、心不在焉、想入非非”“生性孤僻、智力迟钝生性孤僻、智力

4、迟钝”中学老师中学老师给爱因斯坦的评语：给爱因斯坦的评语：学校也断言学校也断言：爱因斯坦将：爱因斯坦将“一事无成一事无成”并将他赶出学校。并将他赶出学校。 爱因斯坦进入慕尼黑的路提波德中学。他喜欢上了数学，爱因斯坦进入慕尼黑的路提波德中学。他喜欢上了数学，并开始自学高等数学。没过多久，数学老师已经不是他的对并开始自学高等数学。没过多久，数学老师已经不是他的对手了，常常被问得张口结舌。手了，常常被问得张口结舌。 18961896年，爱因斯坦成为一个无年，爱因斯坦成为一个无国籍的人，并考进了瑞士苏黎世国籍的人，并考进了瑞士苏黎世联邦工业大学。大学期间，爱因联邦工业大学。大学期间，爱因斯坦斯坦迷上了

5、物理学迷上了物理学，一方面，他，一方面，他阅读了名家著作，钻研了麦克斯阅读了名家著作，钻研了麦克斯韦的电磁理论和马赫的力学，并韦的电磁理论和马赫的力学，并经常去理论物理学教授的家中请经常去理论物理学教授的家中请教。另一方面，他的大部分时间教。另一方面，他的大部分时间是去物理实验室去做实验，迷恋是去物理实验室去做实验，迷恋于直接观察和测量于直接观察和测量 4 4、大学时代大学时代二、主要贡献二、主要贡献1 1、狭义相对论的提出、狭义相对论的提出 空间、时间、物体、和物体运动四者是统一空间、时间、物体、和物体运动四者是统一的，在运动中一切都会发生变化。的，在运动中一切都会发生变化。主要内容主要内容

6、原子论原子论标志？标志？ 爱因斯坦爱因斯坦19051905年提出狭义相对论，以光速永不改变、年提出狭义相对论，以光速永不改变、相对性原则来推论，得到相对性原则来推论，得到“时间时间”会因速度快慢而改变会因速度快慢而改变的结论。的结论。 相对论的例子：一卷录音带，相对论的例子：一卷录音带，如果在地面上播放需要一个小如果在地面上播放需要一个小时；在快速飞行的宇宙飞船里时；在快速飞行的宇宙飞船里播放，宇宙飞船里的人测定也播放，宇宙飞船里的人测定也是一个小时。但是由地面上的是一个小时。但是由地面上的人员，来测定在宇宙飞船中播人员，来测定在宇宙飞船中播放的时间呢？根据牛顿的理论，放的时间呢？根据牛顿的理

7、论，因为时间是绝对的，所以也是因为时间是绝对的，所以也是一小时；但是爱因斯坦的理论一小时；但是爱因斯坦的理论则认为应该是一个多小时，因则认为应该是一个多小时，因为时间是相对的，在不同速度为时间是相对的，在不同速度下测量时间，长度是不一样的下测量时间，长度是不一样的。 什么是狭义相对论？什么是狭义相对论？二、主要贡献二、主要贡献1 1、狭义相对论的提出、狭义相对论的提出时间：时间：19051905年年标志：标志：论物体的电动力学论物体的电动力学基本原理：基本原理：相对性；光速不变相对性；光速不变意义意义: :改变了改变了牛顿力学的时空观念，牛顿力学的时空观念， 揭露了揭露了物质和能量的相当性，物

8、质和能量的相当性， 为原子能的利用为原子能的利用奠定了奠定了理论基础，理论基础， 是近代物理学领域的一次是近代物理学领域的一次伟大革命伟大革命。二、主要贡献二、主要贡献2 2、广义相对论、广义相对论标志标志-1916-1916年年广义相对论基础广义相对论基础基本原理：基本原理：等效原理；广义相对性等效原理；广义相对性广义相对论广义相对论 爱因斯坦指爱因斯坦指出物体使周围空出物体使周围空间、时间弯曲，间、时间弯曲，在物体具有很大在物体具有很大的相对质量（例的相对质量（例如一颗恒星）时，如一颗恒星）时，这种弯曲可使从这种弯曲可使从它旁边经过的任它旁边经过的任何其它事物，即何其它事物，即使是光线，改

9、变使是光线，改变路径。路径。 地球周围引力场和时空结构地球周围引力场和时空结构拖曳扭曲时的情景。科学家通过拖曳扭曲时的情景。科学家通过分析两枚绕地球轨道的人造卫星分析两枚绕地球轨道的人造卫星1111年的运行轨迹，发现由于地球年的运行轨迹，发现由于地球旋转所造成的特异的空间结构，旋转所造成的特异的空间结构，使这些卫星大概每年出现大约使这些卫星大概每年出现大约2 2米的轨道偏离的现象。米的轨道偏离的现象。宇宙中黑洞旋转引起的时空扭宇宙中黑洞旋转引起的时空扭曲效应，以及黑洞物质猛烈喷曲效应，以及黑洞物质猛烈喷发的情景。发的情景。二、主要贡献二、主要贡献2 2、广义相对论、广义相对论标志标志-1916

10、-1916年年广义相对论基础广义相对论基础基本原理：基本原理：等效原理；广义相对性等效原理；广义相对性意义：改变了人们对宇宙的认识，在广义相对论的意义：改变了人们对宇宙的认识，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。所未有地蓬勃开展起来。3 3、推动量子力学的发展、推动量子力学的发展 爱因斯坦利用量子论成功地解释了爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电光电效应出现的现象效应出现的现象及及光的本质光的本质，进一步推动了，进一步推动了量子力学的发展。量子力学的发展。 19211921年因光电效应研究获年因光电效应研究获

11、诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖。二、重要贡献二、重要贡献 相对论贡献长期不被人所重视，以至于没有给他诺相对论贡献长期不被人所重视，以至于没有给他诺贝尔奖金，而光电效应是他第一次明确地指出光既是波贝尔奖金，而光电效应是他第一次明确地指出光既是波动又是粒子的性质，这个得到了诺贝尔奖金委员会的认动又是粒子的性质，这个得到了诺贝尔奖金委员会的认可，所以可，所以爱因斯坦得到诺贝尔奖是光电效应，其中没有爱因斯坦得到诺贝尔奖是光电效应，其中没有相对论。相对论。 二、主要贡献二、主要贡献1 1、狭义相对论、狭义相对论2 2、广义相对论、广义相对论3 3、光电效应理论研究、光电效应理论研究4 4、宇宙学、统一场论

12、、宇宙学、统一场论建议罗斯福抢在纳粹之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1 1、和平的坚定捍卫者、和平的坚定捍卫者一战时一战时: :一战后一战后：二战时二战时: :冷战时冷战时: :发起成立反战团体发起成立反战团体积极致力于恢复各国人民的相互谅解积极致力于恢复各国人民的相互谅解防止核战争防止核战争三、爱因斯坦的其它贡献三、爱因斯坦的其它贡献 科学技术本身是科学技术本身是一把一把双刃剑双刃剑。科技能。科技能造福人类，推动生产造福人类，推动生产力水平的提高，但如力水平的提高，但如果运用不当，也能危果运用不当，也能危害人类。害

13、人类。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、和平的坚定捍卫者一战时一战时: :发起成立反战团体发起成立反战团体一战后一战后：积极致力于恢复各国人民的相互谅解：积极致力于恢复各国人民的相互谅解二战时二战时: :建议罗斯福抢在纳粹之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冷战时冷战时: :防止核战争防止核战争2 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 爱因斯坦：爱因斯坦：“早在早在19011901年，我还是二十二岁的青年时，我已经发年，我还是二十二岁