人教版历史选修四精选课件—20世纪的科学伟人爱因斯坦.ppt

1、现代物理学是相对于什么而言的？现代物理学的两大支柱是什么？分别是由谁提出的?,相对于牛顿的经典物理学(力学)而言的;量子论和相对论是现代物理学的两大支柱;两大理论的提出者分别是德国理论物理学家普朗克和美籍德国科学家爱因斯坦。,第5课：20世纪的科学伟人爱因斯坦,沉思这个世界的問題，才能指望获得解放。,教学指导意见：基本要求：了解爱因斯坦的成长历程，简述他的主要科学成就：提出狭义相对论、广义相对论、光量子假说等。感受爱因斯坦脚踏实地进行科学研究和勇于科学创新的精神。发展要求：认识爱因斯坦对科学和社会发展的巨大推动作用，感悟其成长的人生启迪。,（一）成长历程：,成为瑞士伯尔尼专利局的一名技术员,1

2、、出生：,1879年出生于德国的一个犹太人家庭；,2、童年：,善于思考，爱寻根问底；,3、中学：,被赶出校门，坚持自学,4、大学：,进入苏黎世联邦工业大学师范系，主修数学和物理。迷上了物理学，为以后从事理论物理学研究打下了基础。,5、大学毕业：,一、生平个性,第5课：20世纪的科学伟人爱因斯坦,（二）个性特征,1、和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。爱因斯坦小时候头很大，形狀也奇怪，4岁还不会说话；行为迟钝，他說話所用的時間比起別的孩子要多得多。2、孤独：他不愿和其他孩子在一起玩耍，总喜欢一个人玩，并且老是陷在沉思之中，如痴如呆。

3、3、成绩平平、自学能力强。在整个中小学时代常常被斥为“生性孤僻、智力迟钝”，“不守纪律、心不在焉、想入非非”。,二、爱因斯坦的科学贡献：,（一）提出狭义相对论：,1、标志：,1905年论物体的电动力学的发表,3、内容：,2、原理（基础！）：,（1）相对性原理：,（2）光速不变原理：,4、意义：,改变了牛顿力学的时空观念，揭露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。,狭义相对论认为：时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。,物理定律与参照系的选择无关,（二）提出广义相对论：,1、标志：,2、原理：,（1）等效原理：,（2）广义相对性

4、原理：,4、意义：,1916年广义相对论的基础的发表,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所未有地蓬勃开展起来。,3、内容：,广义相对论认为，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。空间、时间不是独立的实在，而是物质存在的形式。广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。,重力场与以适当加速度运动的参考系是等价的。,物理定律在一切参考系中都具有相同的形式,爱因斯坦的“时空弯曲”概念,爱因斯坦的广义相对论：解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的，爱因斯坦利用数学，

5、指出物体运动使周围空间、时间弯曲，在物体具有很大的相对质量（例如一颗恒星）时，这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物，即使是光线，也要改变路径。,普朗克提出量子假说.,爱因斯坦提出光量子假说，解决了经济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，1921年因光电效应研究获诺贝尔物理学奖。,量子力学标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。,（三）其它成就：,1、光电效应研究,他的研究推动了量子力学的发展。,物理学演变和发展,伽利略宣传“日心说”、望远镜、温度计、落体

6、定律：自由落体，匀速运动，匀加速运动。经典力学基础奠基者，是近代物理的开端,哥白尼太阳中心说，打破地心学说,开普勒行星按一定轨道运行,源于古希腊亚里士多德的著作物理学,伽利略的发现及他所应用的科学的推理方法是“人类思想史上最伟大的成就之一。它标志着物理学的真正开端”爱因斯坦,物理学的演变和发展,牛顿是经典力学的建立者，他的物体机械运动三大定律和万有引力定律，标志着近代物理学的形成。,1900德国物理学家普朗克提出量子概念，标志着量子理论的诞生。量子理论成为现代物理学两大支柱之一。,爱因斯坦提出相对论，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示时间和空间是相对的本质属性，树立起新的时空观、运动观和物

7、质观。1905年把普朗克的量子理论推广到光学中，成功解释光电效应。使人类对客观物质世界的认识，由宏观世界深入到微观世界。,（2）牛顿力学与爱因斯坦相对论反映的事物有何不同？两者之间有什么关系？,相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。,鉴于未来任何世界大战必将使用核武器，而这种武器威胁着人类的继续生存，我们敦促世界各国政府认识到并公开承认，它们的目的决不能通过世界大战来达到，因此，我们也敦促它

8、们寻求和平办法来解决它们之间的一切争端。我们将结束人类的生存呢，还是人类将结束战争？罗素爱因斯坦宣言,爱因斯坦的主张是什么？,三、为人类和平进步而斗争,三、爱因斯坦为人类和平作出的贡献,1、一战时：在仅有四人参加的反战宣言上签字；2、一战后：致力于恢复各国人民的相互谅解，并为此3、20世纪30年代：开始呼吁各国人民为和平而斗争，为此遭到纳粹的迫害。4、二战时：建议罗斯福抢在纳粹之前研制原子弹；几年后，痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害。5、二战后：致力于防止核战争，亲自领导组织“原子科学家非常委员会”，出刊原子科学家公报,爱因斯坦淡泊名利，在接受邀请到普林斯顿研究院任职的要求之一竟然是年薪只要3

9、000美元，他甚至还表示：“倘若在普林斯顿维持一年生活不需3000美元，还可以再低一些。”以至于校方要和他“讨价还价”，请他别把年薪标准定得如此之低。,“我们不要忘记，仅有知识和技术不可能使人类过上一种快乐而有尊严的生活。人类绝对有理由将高道德标准和价值观念的倡导者，放在客观真理的发现者之上。”爱因斯坦,拉小提琴的爱因斯坦(1941年),巨星陨落：1955年4月18日爱因斯坦病逝于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣造，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结

10、束了那朴素的葬礼：我们全都获益不浅，全世界都感谢他的教诲；那专属他个人的东西，早已传遍广大人群。他像行将陨灭的彗星，光华四射，把无限光芒同他的光芒永相连结。,在20世纪思想家的画廊中，爱因斯坦就是公正、善良、真理的化身。他的品格与天地日月相辉映，他的科学贡献，人类将万世景仰。,2005年是爱因斯坦逝世50周年，同时也是他提出狭义相对论100周年。100年前，年仅26岁的爱因斯坦，以他卓越的思考力、非凡的洞察力，提出了狭义相对论，传统经典物理学由此彻底改变。为纪念相对论诞生100周年暨爱因斯坦逝世50周年，联合国大会将2005年确定为“国际物理年”，这是联合国首次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。爱因斯坦，这位在许多国度千年人物(10012000年)评选中都居榜首的俊杰，绝不仅仅是因为在物理学上的成就。他既是伟大的科学家、现代物理学的