第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦 课件 (1)【21张ppt】

课件21张PPT。第5课　20世纪的科学伟人爱因斯坦课程标准
了解爱因斯坦的成长历程及主要科学成就，认识其在社会发展中的作用。
内容解读
1.爱因斯坦与相对论。
2.为了人类和平进步而斗争。 一、提出狭义相对论
1．1879年，爱因斯坦出生于德国一个犹太血统家庭中。儿时的他很少说话，却十分善于 。
2．上学后，爱因斯坦的 精神使他成为不受老师欢迎的学生，后被赶出校门，坚持自学。因数学、物理成绩优秀，进入瑞士苏黎世联邦工业大学师范系，主修数学和 。
3．在大学里，爱因斯坦迷上了物理学，开始如饥似渴地攻读物理大师们的著作，这为他打下了从事理论物理学研究的基础。思考探究物理4．1905年，《论物体的 》论文的发表，标志着狭义相对论的提出。狭义相对论有两条基本原理，一是 ，二是光速不变原理。狭义相对论的创立，改变了牛顿力学的 观，揭示了物质和能量的相对性，为 的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大的革命。
名师点拨：相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学之中。电动力学相对性时空原子能二、推动量子力学的发展
1．1916年发表的论文《 》，将狭义相对论扩大为广义相对论。广义相对论也有两条基本原理：一是 原理，二是广义相对性。
2．1905年，爱因斯坦就提出了 假说，解释经典物理学无法解释的光电效应问题。1921年，他获得 奖。
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重大研究成果，其研究对传统物理学是一次伟大的革命，也是人类 史上的一次革命。广义相对论的基础等效光量子诺贝尔物理学自然科学名师点拨：相对论的提出和以量子论完满地解释光电效应等问题，发展了量子力学。三、为人类和平进步而斗争
1．全人类命运的关注者
(1)是一位具有正义感的 ，时刻关注人类的进步与和平。
(2)一战时就在一份仅有四人参加的反战宣言上签了字，而当时德国多数科学家是支持本国战争的。
(3)二战前后，曾上书 总统建议抢在德国之前研制原子弹，但对使用原子弹感到遗憾。此后致力于防止 ，亲自出刊《原子科学家公报》，要使全世界人民认识到这种战争的极端危险性，倡议维护和平。社会活动家罗斯福核战争2．巨星陨落： 年4月18日，这位人类历史上最伟大的科学家因主动脉瘤破裂病逝于美国普林斯顿。
名师点拨：爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，也是一个具有高度责任感的社会活动家。1955拓展1
观察下图：
图二　爱因斯坦向电视观众介绍核武器
对人类的巨大危害(1)爱因斯坦与图一这一事件之间有什么关系？为什么他得知该事件后感到震惊？
(2)图二反映了爱因斯坦正致力于什么工作？
答案　(1)爱因斯坦对原子弹的研制起了推动作用。震惊原因：爱因斯坦虽未直接参加研制原子弹，但他的著名质能关系式E＝mc2是制造原子弹的理论依据。利用他的研究成果研制的核武器夺去了许多人的生命，使他深感不安；他担心这个“潘多拉魔盒”一旦被打开，就会严重威胁人类的安全。
(2)反对核战争，呼吁世界和平。拓展2
20世纪30年代，德国纳粹政府把一批犹太学者包括爱因斯坦赶出了德国，爱因斯坦的几个亲人还被纳粹杀害在集中营里。二战中爱因斯坦建议美国政府抢在德国之前研制原子弹。战争后期美军用原子弹轰炸了日本城市，这促使爱因斯坦后来致力于防止核战争，倡导科学家联合起来维护世界和平。
(1)爱因斯坦为什么离开德国？
(2)他对战争持有什么态度？
答案　(1)受到纳粹迫害。
(2)既反对法西斯发动战争，也反对原子弹用于战争，主张世界和平。【角度1】相对论的提出有何意义？
提示　相对论严格地考察了时间、空间、物质和物质运动的这些物理学的基本概念，给出了科学而系统的时空观和物质观，从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。相对论的创立，改变了人类对自然的认识，开创了物理学的新纪元，几乎整个20世纪物理学的创造历程，都由它指引着前进的方向。爱因斯坦与相对论 【角度2】相对论与牛顿力学有何关系？
提示　(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物质运动是在低速情况下，这些定律才适用。
(2)相对论否定了牛顿的绝对时空观，提出时空不是绝对不变的，而是随物质的运动而变化，物质质量随运动的速度变化而变化，并提出了质能转化原理，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，在科学、哲学上有重大意义。
(3)相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学中，牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。阅读下面材料：
材料　爱因斯坦讲过这样一个故事：在未来的某一天，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以29万千米/秒的速度飞行，哥哥留在地球上，50年以后，弟弟还是一个30多岁的年轻人！原来，对于乘坐以光速运行的飞船的弟弟来讲，才刚刚过了十几年。
请回答：
爱因斯坦讲的故事阐述了他的哪一著名理论？这一理论有何价值？答案　相对论。价值：揭示了时空结构(四维空间)同物质分布的关系，指出了物质间所存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀(即时空弯曲)而引起的。相对论的提出是物理学思想的一场重大革命，相对论既是原子内部的微观物理学的基础，也是天体物理学和宇宙学的基础。特别提醒
相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学之中，牛顿力学是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。学思之窗
1．你认为爱因斯坦的科学创新体现了哪种精神？
答案提示　坚持解放思想，实事求是，勇于面对新情况新问题，反复研究，反复实践，不断前进；热爱科学，崇尚真理，重视科学决策，一切按规律办事；勤于学习，勤于思考，努力用科学理论、科学知识以及人类所创造的一切优秀文明成果武装头脑；勇攀高峰，甘于奉献，为人类贡献一切智慧和力量。2．对这两种截然不同的态度，你怎样看？
答案提示　爱因斯坦虽身居战争的发源地，生活在战争鼓吹者的包围之中，却坚决地表明了自己的反战态度；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。
3．这是爱因斯坦的两句名言，对爱因斯坦来说，生命的意义是什么？
答案提示　生命的意义在于设身处地替别人着想，忧他人之忧，乐他人之乐。酷爱正义，并竭尽全力为改善人类境况而奋斗。探究学习总结
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？
答案提示　对科学的主要贡献是狭义相对论、光量子理论、广义相对论、宇宙论和统一场论的提出，从而引发了传统物理学的伟大革命和人类自然科学史的一次革命。
2．爱因斯坦为人类和平事业做了哪些工作？
答案提示　致力于防止核战争，领导组织“原子科学家委员会”，出版《原子科学家公报》等。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。
答案提示　爱因斯坦在牛顿力学体系的基础上，提出了相对论：①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，深刻揭示了时间和空间的本质属性，即揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，树立了新的时空观、运动观和物质观；②它发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论体系之中，推动物理学思想发展到一个新的高度。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，爱因斯坦在材料(1)中的主张是不是发生了变化？你怎样评价爱因斯坦的行为？
答案提示　在材料(1)中，爱因斯坦认为科技是一把双刃剑，其效用的大小不在于其本身，而在于其应用者。同时反对把科学用于战争准备或任何战争意图。
爱因斯坦的主张并没有发生变化。因为爱因斯坦研制原子弹是为制止德国法西斯战争对人类更大的伤害。