1、学案5 学案 5 科学巨匠爱因斯坦课标要求 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。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 一、26 岁的世界级大科学家11896 年爱因斯坦考进了苏黎世的联邦工业大学。21901 年，他的第一篇论文由毛细管现象得到的推论就被当时最权威的德国物理学年鉴刊登了。1905 年，他在上共发表了 4 篇论文：一篇研究布朗运动，解决了长期得不到正确解释的分子无规则运动问题；一篇提出了光量子假说，解决了一直无法解释的光电效应问题；另两篇论文构成了赫赫有名的“”，使他的名字与牛顿并列在一起。物理学年鉴相对论本学案栏目开关
2、 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 3从 1909 年起，爱因斯坦才被瑞士的一些大学聘任为副教授、教授。毫无疑问。即使不是“相对论”的创始人，他也堪称科学史上伟大的物理学家。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 二、狭义相对论与广义相对论的创立1狭义相对论(1)建立：年建立的狭义相对论；(2)基本内容：狭义相对论是关于物质运动与时间空间关系的理论。它的基本原理包括相对性原理和原理以及由此导出的许多重要结论；(3)意义：狭义相对论统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两大体系，使物理学在逻辑上成了完美的科学体系。1905光速不变本学案栏目开关 自
3、主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 2广义相对论(1)建立：1916 年，爱因斯坦建立广义相对论；(2)意义：广义相对论建立了完善的理论，使宇宙学得到了进一步的发展。引力本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 三、科学思想与音乐爱好1科学思想(1)爱因斯坦相信，人的理性思维能力能够获得对宇宙与自然的统一性及规律性的理解。(2)爱因斯坦认为，科学的目的在于“造福人类”，生命的意义在于“”。献身于社会本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区(3)他对于科学的社会功能，他阐述：一为“直接地并更大程度上间接地生产出完全改变
4、人类生活的工具”，一为“作用于人的心灵”的“”。(4)科学是推动的革命性力量。教育的性质民主2音乐爱好毕生痴迷于音乐，不仅小提琴演奏水平很高，还能弹一手好钢琴。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 四、为人类和平事业而奋斗1第一次世界大战爆发，爱因斯坦与另外两名学者发表了告欧洲人书，反对战争，呼吁和平。2爱因斯坦最初是站在“绝对的和平主义”的立场上反对一切战争的。1932 年 12 月，他在美国发表了“”的演讲，正式放弃了“绝对的和平主义”的立场。战斗的和平主义本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 3第二次世界大战时，原子弹的
5、悲剧，使爱因斯坦万分痛苦。他在战后不遗余力地反对核战争，反对美国制造氢弹，反对美国的扩军备战政策。4他还一度建议联合国建立一个“”，或者把联合国改组为世界政府。世界政府本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 教材栏目内容指导探究与思考1爱迪生所言“天才不过是百分之一的灵感，再加上百分之九十九的汗水。”说明了灵感和勤奋是一个人有所成就的重要因素，尤其是勤奋。如爱因斯坦，在家待业“赋闲”间，做实验、看书、思考、写论文，忙得不亦乐乎。长期的努力终于取得了伟大成就。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自主学习区 2爱因斯坦的成就与牛顿等前辈的贡献
6、具有密切联系。其狭义相对论统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两大体系，使物理学在逻辑上成了完美的科学体系。3爱因斯坦毕生热爱科学、艺术与和平，艺术与科学二者均以丰富的想象力为心理背景，共同追求和谐之美。想象力是艺术创作的源泉，音乐充满想象力的优美旋律，往往激发出科学所必需的想象力。他一生为人类和平事业奋斗一生。二战中原子弹的悲剧，使爱因斯坦不遗余力地反对核战争。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 探究点一 爱因斯坦对科学发展的主要贡献情境材料 20 世纪最后一期的时代周刊评选出了一位“世纪人物”，时代周刊称他为“天才、政治难民、人道主义者、原子和宇宙谜的开启者
7、”、“以其最伟大的思想和无与伦比的形象独占鳌头”。他说过这样的名言：“一个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动对增进人类利益有多大作用。”本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 探究思考这位历史人物是谁？试列举他“以感情、思想、行动增进人类利益”的主要事迹。答案(1)人物：爱因斯坦。(2)事迹：提出相对论，奠定了现代物理学的理论基础。提出光量子假说，解释了光电效应，推动了量子力学的发展。在宇宙学、统一场论等物理学方面也有重大成就，他的研究是物理学及人类自然科学史上的革命。呼吁防止核战争，关注人类的进步与和平。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检
8、测区 学案5 互动探究区 重点精讲狭义相对论的基本要点是什么？其意义是什么？(1)要点：指出时间、空间与物质运动不是各自孤立存在的，时间和空间是随着物质的运动而变化的，物质的质量也是随运动速度的变化而变化的。(2)意义：该理论揭示了空间、时间、物质、运动之间的本质上的统一性，把牛顿的力学理论作为一种特殊情况(当运动速度远比光速低的时候)概括在内，从而建立了一个既适用于宏观、低速，又适用于微观、高速的运动理论。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 疑难辨析爱因斯坦的相对论实际上是对牛顿经典力学的继承与发展，其关系用图示表示如下：本学案栏目开关 自主学习区 互动探
9、究区 自我检测区 学案5 互动探究区 易混易错爱因斯坦的相对论是现代物理学的标志，吹响现代物理学第一声号角的是量子论。相对论广博，量子论实用并且最早用于技术研究，如果说相对论作为时空的物理理论从根本上改变了人们以往的时空观念，那么量子论则在很大程度上改变了人们的实践。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 探究点二 为人类和平进步而斗争情境材料 1945 年夏天，美国先后在日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹。“广岛已成焦土！长崎将成死城！”耸人听闻的大标题，出现在报纸上。有人开始把爱因斯坦叫做“原子弹之父”，因为他写给罗斯福总统的那封信，开启了原子弹的研究和制造。
10、本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 当 Emc2 第一次活生生地呈现在全世界面前时，是沾着鲜血、蒙受着耻辱的。轰隆一声巨响，天空中出现一个大火球，它比 1 000 个太阳还要热、还要亮。这 1 000 个太阳，没有给人世间带来温暖和光明，却在世界上投下了1 000 个阴影。爱因斯坦为之感到痛苦，他觉得，这是他平生最大的错误，他开始为防止核战争而努力。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 探究思考(1)说一说自己对上述材料信息的认识。(2)爱因斯坦为防止核战争，维护人类和平做了哪些努力？答案(1)认识：科学是一把双刃剑。可以造
11、福人类，推动社会进步，但如果运用不当也会带来负面效应。所以科学能否发挥其积极作用，关键在于运用它的人。(2)努力：签署反战宣言。反对法西斯。反对核战争，倡议各国科学家用自己的言行来维护世界和平。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 探究点三 爱因斯坦个人的优秀品质情境材料 材料一 我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根刨底地追问问题罢了。智慧并不产生于学历，而是来自对于知识的终身不懈的追求。一个人只有以他全部的力量和精神致力于某一事业时，才能成为一个真正的大师，因此全力以赴才能精通。爱因斯坦本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 材
12、料二 有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘诀。他回答：“早在 1901 年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是 AXYZ！A 就是成功，X 就是努力工作，Y 是懂得休息，Z 是少说废话！这个公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。”本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区 探究思考由以上材料可感受到爱因斯坦怎样的个人优秀品质。答案 勤奋好学、善于思考；热爱科学、脚踏实地；挑战权威、勇于创新；毫不动摇、追求真理。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 互动探究区【课堂小结】爱因斯坦是 20
13、世纪最伟大的科学家。他创立的相对论为科学的发展带来了革命性的变化；他提出的著名的质能关系式为原子弹的研制提供了理论依据；他热爱和平，厌恶战争，关心人类的命运；而他伟大的人格更是留给后人的一笔最宝贵遗产。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 1有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”此语意指()A绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦B相对论有悖于人们的日常经验C爱因斯坦的理论与人们日常生活无关D伟大的科学家不如著名艺术家B本学案栏目开关 自主学习区 互动
14、探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 解析 相对论的理论很多人不理解，与人们日常经验不一致，往往人们不能接受。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 2爱因斯坦在 1933 年 3 月 28 日主动向普鲁士科学院递交了辞呈。辞呈上写道：“鉴于德国目前的状况，我不得不放弃在普鲁士科学院的职务。”“德国目前的状况”主要指()A德国纳粹分子迫害犹太人B德国科学研究的气氛不浓C德国四分五裂的政治状况D德国发生经济危机的现实A解析 注意题干中的时间，纳粹分子上台后大肆迫害犹太人，爱因斯坦不得不远赴美国。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测
15、区 3电影神话是国内首部“穿越”题材影视作品，让历史人物蒙毅大将军和公主穿越古今。目前，人类实现“穿越时空”梦想的科学依据主要是()A相对论B量子论C牛顿力学D太阳中心论A解析 根据爱因斯坦的相对论，时间和空间是随着物质的运动而变化的。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 4爱因斯坦在为英国一刊物撰稿时写道：“科学是一种强有力的工具，如何使用它，它是给人赐福还是给人降祸，则取决于人本身，而不是取决于工具。我们的唯一希望在于，拒绝任何有助于战争准备或战争意图的行为。”上述材料说明()A爱因斯坦对自己的科学研究促成了原子弹的发明深感不安B爱因斯坦反对把科学技术用到
16、战争中C爱因斯坦认识到资本主义国家的侵略性D爱因斯坦认识到科学技术的威力B本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 5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A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，成为一位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。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 6阅读下列材料：材料一
17、 20 世纪初，爱因斯坦从相对论出发提出著名的质能关系式 Emc2，这为核开发提供了理论基础。材料二 德国十分重视这一理论的军事价值，在相关研究中处于领先地位。第二次世界大战爆发之后，爱因斯坦向美国总统罗斯福建议，应抢在德国之前研制出原子弹。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 材料三 政府于 1945 年 8 月投放原子弹到日本广岛、长崎，造成平民伤亡严重，爱因斯坦得知后，非常痛心，他说，致信罗斯福提议研制核武器，是自己一生中最大的错误和遗憾。他甚至懊悔当初从事科研。请回答：结合上述材料，分析爱因斯坦的做法究竟是对还是错？从中我们得到什么启发？我们应怎样对待
18、科学的发展？本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 答案(1)爱因斯坦基于他对维护人类和平的热忱而做出上述举动，也是正确的。(2)启发：科学研究应用于促进社会发展、保持人类和平等方面；科学对军事技术进步的推动作用巨大，有时能起到以暴制暴，从而换取和平的作用；科学研究的初衷，与其后的实际应用效果之间可能会出现较大偏差等。(3)态度：科学的发展本身是客观而不受任何利益集团左右的。我们应以理性的态度来看待科学的发展，既要努力学习，进一步推动科学发展，同时也要控制科研成果的实际应用，使其向着保护人类的方向发展。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5
19、自我检测区 解析 本题属于开放性问题，应鼓励学生畅所欲言，答案不求唯一。对爱因斯坦的做法和认识可从其主观目的即维护世界和平方面考虑；科技的发展具有双重作用，我们应尽量趋利避害，使其为人类和平进步事业的发展做出贡献。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 7阅读下列材料：材料一 在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。爱因斯坦本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 材料二 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，
20、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。(英)彼得科尔斯爱因斯坦与大科学的诞生本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区 学案5 自我检测区 请回答：(1)材料一中“牛顿所创造的概念”主要是指什么？这一创造对人们的认识论有何影响？(2)材料二中爱因斯坦的“深奥”理论指的是什么？它与材料一中“牛顿所创造的概念”之间的关系如何？答案(1)经典力学体系。影响：完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大飞跃。(2)相对论。关系：爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。本学案栏目开关 自主学习区 互动探究区 自我检测区