1、第5课20世纪的科学伟人爱因斯坦学习目标：1.了解爱因斯坦的成长历程。2.掌握爱因斯坦的相对论及意义、推动量子力学发展的有关研究。3.记住爱因斯坦为人类和平所作出的贡献。1.重点：爱因斯坦及其主要科学成就和科学精神。2.难点：相对论的提出及影响。教材整理1提出狭义相对论1人生经历(1)出身：1879年，出生于德国南部小城乌尔姆的犹太血统家庭。(2)童年：善于思考，对自然界的许多现象总爱寻根究底。(3)中学：由于他的探究精神而被赶出校门，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。2理论提出(1)标志：1905年6月，发表了论动体的电动力学，标志着狭义相对论的提出。(2)
2、原理：一是相对性原理，二是光速不变原理。(3)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。课中思考阅读教材P134学思之窗，思考：你认为爱因斯坦的科学创新体现了哪种精神？【提示】爱因斯坦的科学创新体现了向权威挑战、大胆质疑、追求真理的精神。教材整理2推动量子力学的发展1提出广义相对论(1)提出：1916年爱因斯坦发表广义相对论的基础。(2)内容等效原理：在一个加速运动的系统里，物体会自动改变运动状态，而改变这种运动状态的力，就是惯性力。广义相对性：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。提出在引力中传
3、播的光线，也要发生弯曲。(3)意义：改变了人们对宇宙的认识。在广义相对论的指导下，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提出量子假说(1)1905年，爱因斯坦就提出了光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题。(2)爱因斯坦继续进行光辐射学的研究，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其他领域的研究：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，他的研究对传统物理学是一次伟大的革命，也是人类自然科学史上的一次革命。图解示意图示法理解相对论与经典力学的继承与发展教材整理3为人类和平进步而斗争1一战时，在仅有4
4、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，并为此到法、英、荷等国奔走呼号。320世纪30年代，开始呼吁各国人民为和平而斗争。4二战中，上书罗斯福，建议抢在德国之前研制原子弹，但他又为美国用原子弹轰炸日本城市终生遗憾。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”等。课中思考(1)阅读教材P136上侧学思之窗，思考：对这两种截然相反的态度，你怎么看？【提示】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。(2)阅读教材P136下侧学思之窗，思考：对爱因斯坦来说，生命的意义是什么
5、？【提示】对爱因斯坦来说，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，并竭尽全力为改善人类境况而奋斗。知识网络史论要旨1.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。2.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。探究点评价爱因斯坦史 料解 读史料一在一片“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关键句：“永远保持它独特的意
6、义”。史料二作为科学家，他的理论非常深奥，一般人无法领悟。作为思想家，他的见解相当深邃，普通人难以理解。可是，这样一位科学精英和思想精英，为什么会走进大众的生活，成为家喻户晓的人物，并受到全世界男女老少的尊敬和爱戴呢爱因斯坦是一位有社会责任感和科学良心的世界公民。爱因斯坦与大众科学的诞生史料分两层评价爱因斯坦：伟大的科学家；社会活动家。【史料应用】(1)史料一中为什么人们认为“牛顿的伟大工作”会被相对论代替？爱因斯坦的回答展现了他怎样的人格魅力？【提示】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体系，揭示了时间和空间的本质属性。魅力：谦逊、宽容、理性等。(2)1952年1
7、1月8日，以色列总理本古里安提名爱因斯坦为总统候选人。根据史料二和所学知识，说明爱因斯坦被提名为以色列总统候选人的原因。【提示】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。【史论拓展】全面评价爱因斯坦爱因斯坦，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)科学贡献爱因斯坦提出光量子假说，圆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年因光电效应研究获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。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
8、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。(2)倡导和平他反对侵略战争，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。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。(2016唐山高三模拟)阅读材料，回答问题。材料一(英国)皇家学会会长汤姆逊曾说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛。而是发现了新的科学思想的新大陆。”1921年，爱因斯坦获得了诺贝尔奖，这奖来得相当不易。当时，有不少德国的诺贝
9、尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已经获得的奖章，结果评选委员会找到了一个办法，让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者而得奖。吴国盛科学的历程材料二一般公众，甚至许多当权的人都没有意识到使用核弹的战争究竟会引起怎样的后果。一般公众仍然用城市的毁灭来想象，据了解，新的核弹比旧的核弹有更大的威力，一颗原子弹能毁灭广岛，而一颗氢弹能毁灭像伦敦、纽约和莫斯科那样的大城市我们向自己提出的问题应当是：采取怎样的措施来制止一场其结局对一切方面都必然是灾难的军事竞赛罗素爱因斯坦宣言(1)根据材料一并结合所学知识，分析爱因斯坦获奖的原因。(2)根据上述材料并结合所学知识，简评爱因斯坦。【规范解答】考查
10、角度对爱因斯坦的评价材料解读材料一：爱因斯坦对物理学的贡献材料二：爱因斯坦对世界和平的贡献解答思路第(1)问从材料一第一句话可以看出国际学术界对于爱因斯坦所做贡献的肯定；此外爱因斯坦个人因素，提出了相对论等，对物理学作出了巨大贡献。 第(2)问，从材料一获得诺贝尔奖可以看出爱因斯坦是一个伟大的科学家；从材料二罗素爱因斯坦宣言中可以看出爱因斯坦是一个热爱和平，反对战争的社会活动家【答案】(1)原因：国际学术界的肯定；爱因斯坦本人因素。(2)简评：爱因斯坦提出相对论，是一个伟大的科学家；他反对战争，爱好和平，是一个具有高度责任感的社会活动家。1(2016烟台高二检测)爱因斯坦的一生，使近代物理学大
11、放光芒。哪一时期为他从事理论物理学研究奠定了基础()A童年B中学C大学D工作后【解析】爱因斯坦上大学时主修数学和物理，渐渐地迷上了物理学，为以后研究打下了良好基础。【答案】C2在相对论创立之初，法国著名物理学家朗之万曾说，全世界只有12个人能懂相对论。爱因斯坦关于相对论的第一篇论文是()A关于光和色的新理论B自然哲学中的数学原理C论动体的电动力学D广义相对论的基础【解析】A、B两项都是牛顿的作品，D项把狭义相对论扩大为广义相对论；论动体的电动力学标志着狭义相对论的提出。【答案】C3(2016杭州高二检测)爱因斯坦生前留下遗言：“不许把我的房子变成博物馆。”这最能说明爱因斯坦()A看轻财产B淡泊
12、名利C珍视荣誉D崇拜偶像【解析】爱因斯坦遗言的意图是反对别人把他当偶像崇拜，表明了其淡泊名利的高贵品质。【答案】B4爱因斯坦说：“我不知道第三次世界大战用什么武器，但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头打仗了。”这个言论表明爱因斯坦是一位 ()A反对战争的科学家B极端的民族主义者C狂热的爱国主义者 D鼓吹战争的社会活动家【解析】第二次世界大战结束后，爱因斯坦曾致力于防止核战争，成为一个著名的反战运动活动家，故A项符合题意；B、C、D三项均与题干材料中的有效信息不符。【答案】A5阅读材料，回答问题。材料1919年11月7日，伦敦报纸对这一重大科学事件作了大量报道。泰晤士报上以“科学中的革命新的
13、宇宙理论牛顿的概念被推翻”的标题报道了这次会议。报道中说：“观测结果决定性地证实了著名物理学家爱因斯坦的预言，而且皇家学会的主席宣称这是发现了被预言存在海王星以来的最惊人的事件。”(1)泰晤士报当时报道的应当是爱因斯坦的哪一重要成果，该成果诞生的标志是什么？(2)报道中为什么说是“最惊人的事件”？(3)报道标题中说“牛顿的概念被推翻”，请结合所学知识分析相对论与牛顿经典力学之间的关系。【解析】本题主要考查现代物理学的主要成就，意在考查灵活迁移所学知识解答新问题的能力。第(1)问属于记忆性问题，只要根据材料中的时间就能判断。第(2)问应当侧重回答广义相对论的重大价值和影响。第(3)问要答出相对论
14、与经典力学之间的否定与发展的关系。【答案】(1)标志：广义相对论。1916年广义相对论的基础发表。(2)爱因斯坦的广义相对论改变了人们对宇宙的认识，他的研究无疑对传统物理学是一次伟大的革命，也是人类自然科学史上的一次革命。(3)相对论否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。它也发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例，推动物理学发展到一个新的高度。学业分层测评(二十二)20世纪的科学伟人爱因斯坦(建议用时：40分钟)学业达标1爱因斯坦1931年2月16日在美国加利福尼亚理工学院的演讲中指出：“你们只懂得应用科学本身是不够的，关心
15、人的本身，应当始终成为一切技术在奋斗的主要目标用以保证我们科学思想的成果会造福于人类，而不致成为祸害。”你认为，下列对此言论理解最准确的是()A科学工作者必须懂得“科学是一柄双刃剑”B从事科学工作的人必须关注人类本身的身心发展C学校的科学教育必须坚持以关心人的福祸为出发点D科学工作者必须坚持用科学造福于人类【解析】由“用以保证我们科学思想的成果会造福于人类，而不致成为祸害”可见爱因斯坦认为科学工作者必须坚持用科学造福于人类，故D项正确。【答案】D21919年英国泰晤士报曾刊登文章，标题为“科学革命”，副标题为“宇宙新理论”和“牛顿观念的破产”。此具有“科学革命”意义的成果是()A日心说 B量子
16、论C经典力学D相对论【解析】根据题干中“宇宙新理论”和“牛顿观念的破产”等信息可知其指的是爱因斯坦相对论，故D项正确。【答案】D3爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家之一，他在1905年发表的五篇论文涉及分子动力论、相对论和量子理论，为日后的诸多技术奠定了基础。关于爱因斯坦孜孜不倦地探索科学的动机，正确的是()财富名声好奇心科学的美研制原子弹创造神话ABC D【解析】科学家探索科学的动机，不为名，不为利，只是出于科学的好奇心和对科学的美的追求；至于只是特殊时期的产物，则与科学探索无关。【答案】B4宇宙探险一书认为，由于科学家“揭示了时间、空间与物质分布、运动之间的辩证关系，提出了新的宇宙观
17、，同时使得现代物理学和天文学如此结合而产生了天体物理学，为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径”。你认为为此作出最重要贡献的应是()A创立万有引力定律的牛顿B创立相对论的爱因斯坦C提出量子假说的普朗克D提出太阳中心说的哥白尼【解析】从材料“揭示了时间、空间与物质分布、运动之间的辩证关系”可以很容易地推断出答案为B项。【答案】B51931年“九一八事变”后，爱因斯坦向各国呼吁采取联合的经济制裁制止日本对华侵略；20世纪30年代，当战争阴影在德国呈现时，爱因斯坦呼吁各国人民为和平而斗争。这些行动表明爱因斯坦是一位()A极端的民族主义者B极具正义感的社会活动家C狂热的爱国主义者D创造能力极强的科
18、学家【解析】爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，还是一位具有正义感的社会活动家，时刻关心人类的和平与进步。【答案】B617世纪和20世纪两位伟大的物理学家牛顿和爱因斯坦，他们在科学史上有着相似的贡献，这就是()A以科学精神批判天主教神学B用实验的方法验证科学理论C将“变化”观念引入科学领域 D用数学方程式描述物质运动【解析】牛顿的力学体系对自然界的力学现象作出了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，从此，科学摆脱了神学的束缚向前发展，爱因斯坦未涉及“批判天主教神学”，故A项错误；牛顿形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系，而爱因斯坦相对论的建立，是对
19、近代物理学理论框架的重大突破，但当时限于条件难以实验，故B项错误；经典力学认为时间和空间与物质运动无关，存在绝对的静止和绝对的时间，故C项错误；牛顿经典力学体系以数学为表达形式，爱因斯坦提出了著名的质量能量公式Emc2，故D项正确。 【答案】D能力提升7.(2016晋中高二检测)阅读下列材料，回答问题。材料一现在拥有的破坏性武器使地球上不存在任何一块可以免于突然性的总毁灭的地方。逃脱这一命运的唯一希望在于通过超国家的方式来确保和平。必须创建一个能够通过司法仲裁解决国家间冲突的世界政府。这个政府必须建立在所有政府与国家都一致同意的含义明确的宪章基础上，并由该宪章赋予其对进攻性武器的唯一处置权。节
20、选自爱因斯坦致希伯来大学的信迈向一个世界政府材料二参加第二届联合国大会的五十五国政府的代表无疑会意识到这样一个事实：最近两年之中从取得对轴心国势力的胜利开始在阻止战争方面，或是在就控制原子能以及在为重建遭受毁坏地区进行经济合作达成协议的方面，都没有取得明显的进展。联合国不应因这些而受到谴责。任何一个国际组织所具有的力量都不会比宪章赋予它的势力更强大，也不会比它的成员国对它所希望的更强大。事实上，只要世界各国人民和政府意识到联合国仅仅是达到最终目标确立为保持和平而被赋予充分的立法权和行政权的超国家的权威的过渡组织，联合国就是一个极其重要和有用的机构了。爱因斯坦致联合国大会的公开信(1947)(1
21、)依据材料，概括爱因斯坦对当时世界形势的认识及解决办法。(2)结合材料谈谈你对爱因斯坦的认识。【解析】爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，还是一位具有正义感的社会活动家。第(1)问考查概括能力，内容涉及爱因斯坦对世界形势的认识和解决办法。从材料信息中可知，世界面临核武器威胁，而联合国当时并不能为国际安全提供军事的或法律的基础。爱因斯坦的办法是成立“世界政府”。第(2)问要求谈认识，从倡导和平、反对战争、关注时局并提出积极构想等方面回答。【答案】(1)认识：世界面临(破坏性)核武器的威胁，当时的联合国不具备实现国际安全的军事力量与法律基础。办法：在联合国框架基础上，建立一个世界政府。(或由联合国过渡到世界政府)(2)是一位反战和平的倡导者，敏锐的、持批评态度的观察者，关注时事并提出积极构想者。
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