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【2012优化方案优秀课件】历史选修四（配人教版）第5课20世纪的科学伟人爱因斯坦第5课20世纪的科学伟人爱因斯坦教材研读学案课堂探究讲义课程标准速效提能演练第5课课程标准了解爱因斯坦的成长历程及主要科学成就，认识他在社会发展中的作用。教材研读学案一、提出狭义相对论1．成长历程(1)出身：1879年，出生于德国南部一个小城_________的犹太血统家庭。(2)童年：善于思考，对自然界的现象总爱寻根问底。(3)中学：被赶出校门，坚持自学。(4)大学：进入瑞士_________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。乌尔姆苏黎士2．提出狭义相对论(1)提出：1905年6月，发表了《论物体的电动力学》，标志着_______相对论的提出。(2)内容：相对性原理和光速不变原理。(3)意义：改变了_____________的时空观念，揭露了物质和能量的相当性，为_______的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。狭义牛顿力学原子能【特别提醒】爱因斯坦相对论，改变了牛顿力学的时空观，这充分体现了爱因斯坦敢于打破传统束缚，向权威挑战，坚持真理的精神。二、推动量子力学的发展1．广义相对论(1)标志：1916年发表论文《__________________》。(2)内容①等效原理：即在一个加速运动的系统里，物质会自动改变运动状态，而改变这种运动状态的力，就是__________。②广义相对性：即在加速运动系统里的惯性力，可以运用到时空中的各种物体运动上。广义相对论的基础惯性力(3)意义：改变了人们对宇宙的认识，在___________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。2．推动量子力学发展(1)1905年提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的_________问题。(2)1921年因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。(3)其他成就：在__________、统一场论等领域取得重大研究成果。广义相对论光电效应宇宙学【特别提醒】广义相对论进一步揭示了时空结构同物质分布的关系，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而引起的。三、为人类和平进步而斗争1．捍卫和平(1)一战时：在仅有四人参加的______________上签字。(2)一战后：致力于恢复各国人民的相互谅解，并为此到法、英、荷等国奔走。(3)30年代：开始呼吁各国人民为_______而斗争。(4)二战中：为美国用原子弹轰炸日本城市终生遗憾。反战宣言和平(5)二战后：致力于防止核战争，亲自领导组织了“_______________________”，出刊《原子科学家公报》，要使全世界人民认识到核战争的极端危险性，倡议各国科学家用自己的言行维护世界和平。2．评价(1)爱因斯坦创立的相对论是人类认识自然过程中一次质的飞跃，这个理论已经成为原子能科学、宇宙航行等科学的理论基础。(2)如果没有爱因斯坦，原子能发电站、__________等现代科技或许还在探索之中。原子科学家非常委员会宇宙飞船【特别提醒】20世纪50年代，“冷战”加剧，核讹诈成为笼罩在人们头上的阴云。针对这种情况，爱因斯坦和英国哲学家罗素联合发表了《罗素——爱因斯坦宣言》，反对核战争，呼吁世界和平。归纳综合爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家，他创立了相对论，提出了光量子假说，同时在宇宙学、统一场论等领域也取得重大研究成果。爱因斯坦创立的相对论是科学发展史上的一座里程碑，和量子论构成了现代物理学的重要支柱，同时他反对战争，争取和平的努力，赢得了世人的敬重。课堂探究讲义【探究核心问题】一、爱因斯坦相对论与牛顿力学体系的关系1．牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个适用的前提，即物体运动是在低速情况下发生的。2．爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间不是绝对不变的，它们随着物质的运动而变化，物质质量随运动速度的增大而增加。爱因斯坦还提出质能转化原理，加深了人们对物质和运动的认识。3．但并不是说，牛顿在历史上的光辉被相对论抹掉了，而应该理解为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。牛顿所创造的概念，至今仍然是指导物理学的重要思想。二、爱因斯坦为人类和平进步而斗争一战时支持反战宣言一战后致力于恢复各国人民的相互谅解，呼吁人民为和平而斗争二战时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”，倡议各国科学家用自己的言行维护世界和平【探究热点考向】考向一以全新的角度考查爱因斯坦的主要科学成就例1普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的“这个原理”是()A．日心说B．相对论C．量子假说D．万有引力定律【解析】本题考查再认再现历史知识的能力。普朗克的观点主要是高度评价爱因斯坦的科学成就，日心说是哥白尼的学说，量子假说是普朗克首先提出的，万有引力定律是牛顿经典力学的组成部分。爱因斯坦的主要学说是相对论，相对论的提出是物理学思想的一次革命，它否定了经典力学的绝对时空观，把物理学发展到一个新高度，普朗克高度评价爱因斯坦主要是基于此。【答案】B针对训练在日本动画片《忍者神龟》中，四名神龟的名字都取自世界著名人物。其中一名取自一位犹太人科学家之名，这位科学家还提出了E＝mc2公式。他就是()A．马克思B．牛顿C．达·芬奇D．爱因斯坦解析：选D。本题考查爱因斯坦的科学成就这一知识点。解题时要区分被选项几位世界名人的成就。紧扣“犹太人科学家”和“E＝mc2”公式可以找到答案。阅读下列材料：材料1：19世纪末，正当物理学家在庆贺“物理学大厦”落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。考向二综合考查19世纪末20世纪初经典物理学的发展例2材料2：20世纪初，爱因斯坦发表了具有划时代意义的论文，为物理学的发展做出了重要贡献。为纪念这一奇迹100周年，2004年6月10日，联合国大会召开第58次会议鼓掌通过了2005年为“国际物理年”的决议。请回答：(1)材料1中的“物理学大厦落成”指的是什么？它是在怎样的背景下落成的？(2)20世纪初，物理学理论有什么新发展？其发展的原因是什么？(3)物理学理论的新发展在当时有什么意义？【解析】由题干可知，本题主要考查19世纪末20世纪初经典物理学向现代物理学过渡的背景、内容及意义。设问简单，可结合材料与教材相关知识解答。第(1)问考查经典物理学形成及原因，即牛顿力学体系建立及原因。第(2)问根据材料内容可判断为相对论的提出，原因应结合材料与教材知识解答。第(3)问考查相对论的意义，可结合所学知识解答。【答案】(1)经典物理学。背景：资本主义经济的发展；人文主义的兴起和发展极大地解放了人们的思想；自然科学从神学的束缚中解脱出来。(2)由经典物理学发展到相对论。原因：科技革命的推动；经典物理学出现危机；科学理论有了重大突破。(3)相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，极大地扩展了物理学应用的领域。同时，相对论也打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。【探究史料研习】爱因斯坦的相对论阅读下列材料，回答问题。材料1：日食期间光线弯曲情况的记录日期地点结果及误差(角秒)1919年5月29日Sobral1.98±0.16Principe1.61±0.40在1919年11月6日召开的英国皇家天文学会和皇家学会联合举行的大会上，天文学家罗伊尔宣布：“星光确实按照爱因斯坦引力理论的预言发生偏折。”——摘编自钮卫星《从光线弯曲的验证历史看广义相对论的正确性问题》材料2：在一片“牛顿被推翻了”的叫喊声中，爱因斯坦说：“可是人们不要以为，牛顿的伟大工作能被这一理论或者任何别的理论代替。他伟大而明晰的观念，作为自然哲学领域里整个近代概念结构的基础，将永远保持它独特的意义。”——摘自《巨人百传丛书——爱因斯坦》【思考探究】(1)材料1中罗伊尔的结论是通过哪些方法得出的？他的结论证实了什么？(2)为什么人们认为“牛顿的伟大工作”会被相对论代替？材料2中爱因斯坦的回答展现了他怎样的人格魅力？【探究思路】本题以爱因斯坦相对论被证实、认可为切入点，考查学生从材料中获取有效信息的能力以及对相对论与牛顿力学体系关系的认识。学生在平时学习中要注意掌握爱因斯坦相对论的内容、影响，理解其与牛顿力学的关系，并学习爱因斯坦的科学研究精神与意志品质。第(1)问要依据表格中的记录内容进行分析；第(2)问应从经典力学的缺陷及相对论的提出与发展方面说明理由，根据爱因斯坦的回答概括其人格魅力，言之成理即可。【答案提示】(1)方法：观测、计算、验证。证实：广义相对论是成立的(或正确的)。(2)理由：以牛顿力学为代表的经典物理学陷入危机，相对论突破了经典力学，揭示了时间和空间是相对的本质属性(或形成系统而科学的时空观、物质观)。魅力：谦逊、宽容、理性等。速效提能演练本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用