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-1-二影响世界发展进程的科学巨人-2-二影响世界发展进程的科学巨人首页JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习情境导入课程目标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。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?1.知道牛顿在物理学、天文学等领域的主要成就,认识牛顿在世界自然科学发展史上的崇高地位,理解牛顿是“近代科学之父”,是人类历史上最伟大的科学家之一2.掌握爱因斯坦发现相对论及其他科学成就,认识爱因斯坦对维护世界和平所作出的巨大贡献,理解爱因斯坦为什么被视为“20世纪最伟大的科学家”-3-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三牛顿:宇宙定律的发现者1.成长历程(1)所处时代:欧洲自然科学和社会科学发生巨大变革的时代。(2)少年时代:喜欢读书、沉思、做科学小实验。(3)大学时代:1661年进入剑桥大学,得到巴罗教授的赏识和指导,逐步被引进近代自然科学的殿堂。(4)乡下时光:1665年,牛顿为躲避瘟疫,回到家乡,在自然科学领域内的思考,为其一生的重大科学发现奠定了坚实的基础。-4-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三2.重要成就(1)物理学:①发现了万有引力定律,综合并表达了经典力学的三个基本定律——惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律。②《自然哲学的数学原理》的发表,标志着他完成了物理学发展史上的第一次大综合。③创立了一个崭新的天文学分支——天体力学。(2)天文学:①牛顿用万有引力定律说明,天上的星体运动和地面上的物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。②采用数学的方法,精确地计算和解决天体运动问题。(3)数学:发现了二次项定理,创立了微积分,开辟了数学新纪元。-5-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三(4)光学:①发现白光是由各种不同颜色的光组成的。②制成第一架反射望远镜,提出了光的“微粒说”。自主思考牛顿曾说:“如果说我看得远,那是因为我站在巨人的肩上。”你对牛顿这段话是如何理解的?提示:这段话一方面说明了牛顿具有谦逊的高贵品格,另一方面说明科学是在继承与创新中不断向前发展的,牛顿力学体系就是在伽利略研究成果的基础上进一步发展而形成的。-6-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三3.晚年生活生活富裕,参与政治;迷恋神学;1727年3月31日去世。4.历史地位英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家。他建立起一个完整的力学理论体系,把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论中,成为宇宙定律的发现者。-7-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三爱因斯坦:追寻空间和时间的本质1.成长经历(1)出生:1879年出生于德国一个犹太人的家庭中。(2)中学:因厌恶学校的军国主义教育而放弃学籍和德国国籍,只身去了意大利米兰。(3)大学:1896年进入大学学习物理学,毕业后开展科学研究。(4)工作:1905年,担任瑞士伯尔尼专利局技术员。-8-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三2.科学成就(1)狭义相对论:①提出:1905年,在论文《论动体的电动力学》中提出②内容:认为空间、时间、物质和物质运动之间紧密相连;作为物质存在形式的空间和时间,在本质上是统一的,随着物质的运动而变化。(2)广义相对论:①原因:狭义相对论不能解释加速运动和万有引力的问题。②发表:1916年完成总结性论文《广义相对论基础》。③内容:在狭义相对论的基础上进一步提示了时空结构同物质分布之间的关系;1938年又导出物体运动方程,进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性。④意义:为人们认识宏观宇宙打开了一扇新的窗口,它与量子理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革命性的变化。-9-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三(3)其他成就:①提出质量与能量之间存在的内在联系并建立起质能关系式,为利用原子能提供了理论依据。②以量子论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热,发展了量子统计。③1921年,以其光子理论而获得诺贝尔物理学奖。-10-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三3.捍卫和平(1)认为战争与和平问题是人类的首要问题,并为此多方呼吁奔走。(2)第一次世界大战爆发后,公开发表反战宣言。(3)第二次世界大战中,对美国用原子弹轰炸日本城市表示强烈不满。(4)第二次世界大战后,为反对核战争和反对美国国内法西斯主义而斗争。4.地位是世界历史上继牛顿之后最伟大的科学家;创立狭义和广义相对论,标志着物理学的重大突破,是科学发展道路上的一座新的里程碑。-11-二影响世界发展进程的科学巨人JICHUZHISHI基础知识ZHONGDIANNANDIAN重点难点SUITANGLIANXI随堂练习首页知识点一知识点二知识点三科学改变世界1.科学家们的一项项研究成果被应用到社会生活的方方面面,成为促进社会经济结构和上层建筑变革的重要力量。2.为丰富人们的精神生活、提高科学文化和社会管理水平、促进人类精神文明,创造了有利条件。3.已经并将继续以其自身的伟大力量,改变着世界。-12-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二经典力学理论与相对论的关系●史料导入●在20世纪,我们极其幸运地目睹了我们世界的物理图像的两次重大革命。第一次革命推翻了我们的空间和时间观,把两者结合为我们现在称之为时空的东西,人们发现这种时空以一种微妙的方式弯曲着,从而引起人们早就熟悉的、无处不在而又神秘的引力现象。第二次革命完全改变了我们理解物质和辐射本性的方式,给了我们一种实在的图像……——《爱因斯坦创造了什么样的人类奇迹》互动探究(1)史料中被推翻的“我们的空间和时间观”指什么?(2)“我们现在称之为时空的东西”指什么?(3)上述二者之间的关系如何?-13-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二提示:(1)以牛顿经典力学为基础建立起来的静止的、绝对的时空观。(2)以相对论为基础建立起来的时空观。(3)爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。-14-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二●名师精讲●1.批判和修正(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,即物体运动是在低速情况下,这些定律才适用。(2)而爱因斯坦提出相对论,否定了牛顿的绝对时空观,指出了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。-15-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二2.继承与发展(1)牛顿力学是整个力学的基础,他所关注的是宏观的世界和低速运动的物体。(2)相对论发展了牛顿力学,把人类的目光引向了微观世界和高速运动的物体,又使得牛顿力学成为相对论力学在低速状态下的一个特例。这既是对传统物理学的一次伟大革命,同时又促进了物理学研究的进一步发展。-16-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二【例题1】1919年英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”,两个副标题是“宇宙新理论”“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是()A.日心说B.量子论C.相对论D.经典力学题目立意:本题考查分析理解能力。解题指导:由“牛顿观念的破产”可知该理论突破了牛顿经典力学中的旧有观念,即为现代科学革命的两大支柱:相对论和量子论,故排除A、D两项。由“宇宙新理论”可判断为相对论,相对论主要是宇宙宏观领域的理论,而量子论主要是微观领域的理论。答案:C-17-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二全面评价爱因斯坦●史料导入●爱因斯坦余生的大部分精力都用来纠正他所犯的这个“最痛心的错误”。1947年,他在联合国大会上说道:“今后若干年内,自然科学家的态度将决定人类文明的命运。人类终于懂得,当前的任务是什么,这就是寻求谅解,为的是实现各国人民间、不同信仰的各民族间的彻底谅解。”——《阿尔伯特·爱因斯坦:不允许自己沉默》互动探究(1)爱因斯坦“最痛心的错误”指什么?(2)爱因斯坦如何看待科技与人类社会的相互关系?(3)爱因斯坦身上体现了哪些优秀品质?-18-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二提示:(1)建议美国总统罗斯福研制原子弹,成为美国原子弹研究的发起人之一。(2)从全人类的立场上看待科技进步,反对科技的滥用。(3)坚持献身科学的理想主义;维护正义、反对法西斯和强调以人为本的强烈社会责任感;不迷信权威、不惧怕困难、不计较名利;独立自主,自由思考,追求科学真理的精神。-19-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二●名师精讲●爱因斯坦,世界十大杰出物理学家,现代物理学的开创者、集大成者和奠基人,同时也是一位著名的思想家、哲学家和具有正义感的社会活动家。(1)科学贡献:①爱因斯坦提出光量子假说,完满地解释了光电效应问题。后来进行光辐射学的研究,并于1921年因光子理论而获得诺贝尔物理学奖,他的研究推动了量子力学的发展。②狭义相对论揭示了作为物质形式存在的空间和时间统一成一个四维空间,爱因斯坦的相对论是人类认识自然过程中的一次质的飞跃,推动了现代科学技术的发展。-20-二影响世界发展进程的科学巨人ZHONGDIANNANDIAN重点难点JICHUZHISHI基础知识SUITANGLIANXI随堂练习首页探究点一探究点二(2)倡导和平:①他反对侵略战争,反对军国主义和法西斯主义,反对民族压迫和种族歧视,为人类的进步进行坚决的斗争。②倡议各国认识核战争的极端危险性,各国科学家用自己的言行来维护世界和平。(3)爱因斯坦一生淡泊名利,他获得了许多荣誉,但他从来没把这些荣誉看得很重