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2019-2020年高中歷史 第20課 20世紀科學巨匠愛因斯坦教案 岳麓版選修4《中外歷史人物評說》 【知識模塊】 1、愛因斯坦作為20世紀最偉大的科學家，創(chuàng)立了 ，為科學帶來了革命性變化，提出的質量能量公式E＝MC2，為 的研究提供了理論依據(jù)，。 2、1905年，愛因斯坦發(fā)表了他的研究成果，提出了 ，震動當時的物理學界。 3、狹義相對論和 的問世，解決了經(jīng)典物理學的難題，改變了人們對宇宙的看法。 4、相對論的提出揭示了時空、物質、運動和引力的統(tǒng)一性，奠定了系統(tǒng)科學的 和 ，為人們的認識打開了新窗口。 5、現(xiàn)代物理學的兩大支柱是 和 。 6、愛因斯坦作為和平的捍衛(wèi)者，一戰(zhàn)期間，參與發(fā)起成立反戰(zhàn)團體 ，二戰(zhàn)期間受 迫害，被迫移居美國；20世紀的50年代，愛因斯坦和羅素聯(lián)合發(fā)表了《羅素——愛因斯坦宣言》，反對 。 7、愛因斯坦除了是一名杰出的科學家以外，還是一位 和優(yōu)秀的 。 8、 年，愛因斯坦在普林斯頓逝世。 問題探究 問題 ：一位法國物理學家曾經(jīng)這樣評價愛因斯坦：“在我們這一時代的物理學家中，愛因斯坦將位于最前列。他現(xiàn)在是、將來也還是人類宇宙中最光輝的巨星之一?！薄八苍S比牛頓更偉大，因為他于科學的貢獻，更加深入的進入了人類思想要領的結構中”。探究愛因斯坦的相對論和牛頓的力學體系的關系。 思路點撥： 1）牛頓力學體系概括了物體機械運動的基本定律，這些定律適用有一個前提，即物體在低速情況下運動。2）愛因斯坦的相對論否定了牛頓的絕對時空觀，指出時間和空間不是絕對不變的，而是隨物質運動而變化，愛因斯坦還提出質能轉換原理，加深了人們對物質和運動的認識。3）但并不是說，牛頓的貢獻被相對論抹掉，而是相對論發(fā)展了牛頓力學，把牛頓力學概括在相對論力學中，牛頓力學是相對論力學在低速運動狀態(tài)下的一個特例。牛頓所創(chuàng)的概念，至今仍然是指導物理學的重要思想。 同步練習 一、選擇題： 1、愛因斯坦相對論的提出是物理學領域的一場重大革命，主要是因為（ ） ①否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀 ②揭示了時間、空間并非絕對不變的本質屬性 ③打破了經(jīng)典力學體系的局限性 ④使人類對客觀世界的認識從宏觀世界深入到微觀世界 A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②③④ 2、 對以下幾位物理學家所作的科學貢獻，表述不正確的是（ ） A、牛頓發(fā)現(xiàn)電流的磁效應 B、愛因斯坦成功解釋了光電效應現(xiàn)象 C、法拉第發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律 D、牛頓提出了萬有引力定律奠定天體力學的基礎 3、下列表述不正確的是 A、牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學是經(jīng)典物理學的基礎 B、經(jīng)典物理學所適用的主要是日常生活中的物理現(xiàn)象 C、相對論的提出證明經(jīng)典的物理學是完全錯誤的 D、量子理論使人類對微觀世界的基本認識有了革命性的進步 4、廣義相對論是由下列哪位科學家提出的（ ） A、愛迪生 B、伽利略 C、祖沖之 D、愛因斯坦 5、下列有關愛因斯坦的相對論力學與牛頓力學關系的表述，比較準確的是（ ） A、前者否定后者 B、前者概括后者 C、前者解釋后者 D、前者融化后者 6、愛因斯坦提出相對論的時間是（ ） A、19世紀末 B、20世紀初 C、“一戰(zhàn)”后 D、“二戰(zhàn)”后 7、愛因斯坦的相對論揭示了 （ ） A、時間和空間的無限性 B、時間和空間的有限性 C、時間和空間的連續(xù)性 D、時間和空間的相對性 8、在自然科學的發(fā)展上，有三位具有里程碑意義的科學家，他們是（ ） ①哥白尼 ②牛頓 ③法拉第 ④愛因斯坦 A ①②③ B ②③④ C ①③④ D ①②④ 9、“謝謝你們給我說了那么些好話。如果我相信這些話是真的，那我該是一個瘋子，因為我知道我不是一個瘋子，所以我不相信”，這段話廣為流傳，出自哪位科學家之口（ ） A瓦特 B達爾文 C居里夫人 D愛因斯坦 10、愛因斯坦說：“人只有獻身社會，才能找到那短暫而有風險的生命的意義”這句名言表明（ ） ①人生價值的實現(xiàn)必須有良好的社會環(huán)境 ②人生價值的實現(xiàn)需要發(fā)揮主觀能動性 ③要實現(xiàn)社會價值必須先實現(xiàn)自我價值 ④人的自我價值和社會價值是統(tǒng)一 A ①② B ③④ C ①③ D ②④ 二、非選擇題： 11、愛因斯坦說，在牛頓時代，牛頓的道路是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人所能發(fā)現(xiàn)的唯一道路；牛頓所創(chuàng)造的概念，至今仍然指導著我們的物理學思想。 請回答： ① “牛頓時代”在物理學上指什么時代？ ② 有人認為相對論出現(xiàn)后，牛頓在歷史上的光輝完全被摸掉。愛因斯坦是如何評價牛頓的？你同意哪一種觀點？說出你的理由。 12、愛因斯坦根據(jù)相對論的觀點提出質能轉換理論后，曾致信美國總統(tǒng)羅斯福，建議美國研制原子彈，以便在二戰(zhàn)中盡快戰(zhàn)勝法西斯國家。1945年8月，美國先后在日本的廣島、長畸投下兩顆原子彈，加速了日本法西斯的投降，但對無辜平民的傷害也同樣令全世界震驚。愛因斯坦為此非常懊悔。從這件事中，我們能得到什么啟發(fā)？我們應如何對待科學的發(fā)展？ 參考答案 【知識模塊】 1、相對論 原子彈 2、狹義相對論3、廣義相對論 4、物質觀 時空觀 5、相對論 量子理論 6、“新祖國同盟” 德國納粹分子 核戰(zhàn)爭 7、音樂愛好者 小提琴手 8、1955 一、選擇題：DACDB BDDDD 二、非選擇題： 11、①經(jīng)典力學體系建立的時代 ②愛因斯坦認為，牛頓“是一位具有最高思維能力和創(chuàng)造力的人”，其理論對現(xiàn)代物理學仍然具有指導作用。 牛頓力學體系的建立是近代科學形成的標志，在歐洲啟蒙思想宣揚科學、反對封建神學的運動中發(fā)揮了極大的作用，以牛頓力學為代表的經(jīng)典物理學開創(chuàng)了一個嶄新的科學時代。相對論是在經(jīng)典物理學基礎上發(fā)展起來的，兩者之間是繼承與發(fā)展而不是相互排斥的關系。 12、答題要點：科學理論對科學的發(fā)展有巨大的推動作用，但科學技術本身是一把雙刃劍?？萍寄茉旄Ｈ祟悾苿由a(chǎn)力水平的提高，但如果運用不當，也能危害人類。 【知識補充】 相對論的意義 狹義相對論和廣義相對論建立以來，已經(jīng)過去了很長時間，它經(jīng)受住了實踐和歷史的考驗，是人們普遍承認的真理。相對論對于現(xiàn)代物理學的發(fā)展和現(xiàn)代人類思相的發(fā)展都有巨大的影響。 相對論從邏輯思想上統(tǒng)一了經(jīng)典物理學，使經(jīng)典物理學成為一個完美的科學體系。狹義相對論在狹義相對性原理的基礎上統(tǒng)一了牛頓力學和麥克斯韋電動力學兩個體系，指出它們都服從狹義相對性原理，都是對洛倫茲變換協(xié)變的，牛頓力學只不過是物體在低速運動下很好的近似規(guī)律。廣義相對論又在廣義協(xié)變的基礎上，通過等效原理，建立了局域慣性長與普遍參照系數(shù)之間的關系，得到了所有物理規(guī)律的廣義協(xié)變形式，并建立了廣義協(xié)變的引力理論，而牛頓引力理論只是它的一級近似。這就從根本上解決了以前物理學只限于慣性系數(shù)的問題，從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴格地考察了時間、空間、物質和運動這些物理學的基本概念，給出了科學而系統(tǒng)的時空觀和物質觀，從而使物理學在邏輯上成為完美的科學體系。 狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規(guī)律，并提示了質量與能量相當，給出了質能關系式。這兩項成果對低速運動的宏觀物體并不明顯，但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性。因為微觀粒子的運動速度一般都比較快，有的接近甚至達到光速，所以粒子的物理學離不開相對論。質能關系式不僅為量子理論的建立和發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件，而且為原子核物理學的發(fā)展和應用提供了根據(jù)。 　　廣義相對論建立了完善的引力理論，而引力理論主要涉及的是天體。到現(xiàn)在，相對論宇宙學進一步發(fā)展，而引力波物理、致密天體物理和黑洞物理這些屬于相對論天體物理學的分支學科都有一定的進展，吸引了許多科學家進行研究。 　　一位法國物理學家曾經(jīng)這樣評價愛因斯坦：“在我們這一時代的物理學家中，愛因斯坦將位于最前列。他現(xiàn)在是、將來也還是人類宇宙中最有光輝的巨星之一”，“按照我的看法，他也許比牛頓更偉大，因為他對于科學的貢獻，更加深入地進入了人類思想基本要領的結構中。”