2024-2025學(xué)年高中歷史第6單元杰出的科學(xué)家第5課20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦教學(xué)案含解析新人教版選修4

PAGE1-第5課20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦學(xué)習(xí)目標(biāo)重點難點1.了解愛因斯坦的成長歷程。2.駕馭愛因斯坦的相對論及意義、推動量子力學(xué)發(fā)展的有關(guān)探討。3.記住愛因斯坦為人類和平所做出的貢獻(xiàn)。1.重點：愛因斯坦及其主要科學(xué)成就和科學(xué)精神。2.難點：相對論的提出及影響。一、提出狹義相對論1．人生經(jīng)驗(1)出身：1879年，誕生于德國南部小城烏爾姆的猶太血統(tǒng)家庭。(2)童年：擅長思索，對自然界的很多現(xiàn)象總愛尋根究底。(3)中學(xué)：由于他的探究精神而被趕出校門，堅持自學(xué)。(4)高校：進(jìn)入蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)高校師范系，主修數(shù)學(xué)和物理。2．理論提出(1)標(biāo)記：1905年6月，發(fā)表了《論動體的電動力學(xué)》，標(biāo)記著狹義相對論的提出。(2)原理：一是相對性原理，二是光速不變原理。(3)意義①變更了牛頓力學(xué)的時空觀念，揭示了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性。②為原子能的利用奠定了理論基礎(chǔ)，是近代物理學(xué)領(lǐng)域的一次宏大革命。[課中思索]閱讀教材P130[學(xué)思之窗]，思索：你認(rèn)為愛因斯坦的科學(xué)創(chuàng)新體現(xiàn)了哪種精神？【提示】愛因斯坦的科學(xué)創(chuàng)新體現(xiàn)了向權(quán)威挑戰(zhàn)、大膽質(zhì)疑、追求真理的精神。二、推動量子力學(xué)的發(fā)展1．提出廣義相對論(1)提出：1916年愛因斯坦發(fā)表《廣義相對論的基礎(chǔ)》。(2)內(nèi)容①等效原理：在一個加速運動的系統(tǒng)里，物體會自動變更運動狀態(tài)，而變更這種運動狀態(tài)的力，就是慣性力。②廣義相對性：在加速運動系統(tǒng)里的慣性力，可以運用到時空中的各種物體運動上。③提出在引力中傳播的光線，也要發(fā)生彎曲。(3)意義：變更了人們對宇宙的相識。在廣義相對論的指導(dǎo)下，天體和宇宙演化的觀測探討及理論探討前所未有地蓬勃開展起來。2．提出量子假說(1)1905年，愛因斯坦就提出了光量子假說，解決經(jīng)典物理學(xué)無法說明的光電效應(yīng)問題。(2)愛因斯坦接著進(jìn)行光輻射學(xué)的探討。1921年，因光電效應(yīng)探討而獲得諾貝爾物理學(xué)獎，他的探討推動了量子力學(xué)的發(fā)展。3．其他領(lǐng)域的探討愛因斯坦在宇宙學(xué)、統(tǒng)一場論等物理學(xué)的其他領(lǐng)域也取得重大探討成果，他的探討對傳統(tǒng)物理學(xué)是一次宏大的革命，也是人類自然科學(xué)史上的一次革命。三、為人類和平進(jìn)步而斗爭1．一戰(zhàn)時，在僅有4人參與的反戰(zhàn)宣言上簽字。2．一戰(zhàn)后，致力于復(fù)原各國人民的相互諒解，并為此到法、英、荷等國奔跑呼號。3．20世紀(jì)30年頭，起先呼吁各國人民為和平而斗爭。4．二戰(zhàn)中，上書羅斯福，建議搶在德國之前研制原子彈，但他又為美國用原子彈轟炸日本城市終生缺憾。5．二戰(zhàn)后，致力于防止核斗爭，親自領(lǐng)導(dǎo)組織“原子科學(xué)家特別委員會”等。[特殊提示]20世紀(jì)50年頭，“冷戰(zhàn)”加劇，核訛詐成為覆蓋在人們頭上的陰云。針對這種狀況，愛因斯坦和英國哲學(xué)家羅素聯(lián)合發(fā)表了《羅素—愛因斯坦宣言》，反對核斗爭，呼吁世界和平。[課中思索](1)閱讀教材P132上面[學(xué)思之窗]，思索：對這兩種截然相反的看法，你怎樣看？【提示】愛因斯坦酷愛科學(xué)，也酷愛人類。他沒有因為埋頭于科學(xué)探討而把自己置于社會之外，始終關(guān)切著人類的文明和進(jìn)步，并為之堅韌、英勇地戰(zhàn)斗。(2)閱讀教材P132下面[學(xué)思之窗]，思索：對愛因斯坦來說，生命的意義是什么？【提示】對愛因斯坦來說，生命的意義在于設(shè)身處地替別人著想，憂他人之憂，樂他人之樂，并全力以赴為改善人類境況而奮斗。評價愛因斯坦[史料一]在一片“牛頓被推翻了”的叫喊聲中，愛因斯坦說：“可是人們不要以為，牛頓的宏大工作能被這一理論或者任何別的理論代替。他宏大而明晰的觀念，作為自然哲學(xué)領(lǐng)域里整個近代概念結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，將恒久保持它獨特的意義?！薄浴毒奕税賯鲄矔獝垡蛩固埂穂史料解讀]關(guān)鍵句：“恒久保持它獨特的意義”。(1)史料一中為什么人們認(rèn)為“牛頓的宏大工作”會被相對論代替？愛因斯坦的回答呈現(xiàn)了他怎樣的人格魅力？【提示】理由：以牛頓力學(xué)為代表的經(jīng)典物理學(xué)陷入危機，相對論突破了經(jīng)典力學(xué)體系，揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性。魅力：謙遜、寬容、理性等。[史料二]作為科學(xué)家，他的理論特別深邃，一般人無法領(lǐng)悟。作為思想家，他的見解相當(dāng)深邃，一般人難以理解?？墒?，這樣一位科學(xué)精英和思想精英，為什么會走進(jìn)大眾的生活，成為家喻戶曉的人物，并受到全世界男女老少的敬重和愛戴呢……愛因斯坦是一位有社會責(zé)任感和科學(xué)良心的世界公民。——《愛因斯坦與大眾科學(xué)的誕生》[史料解讀]史料分兩層評價愛因斯坦：宏大的科學(xué)家；社會活動家。(2)1952年11月8日，以色列總理本·古里安提名愛因斯坦為總統(tǒng)候選人。依據(jù)史料二和所學(xué)學(xué)問，說明愛因斯坦被提名為以色列總統(tǒng)候選人的緣由?！咎崾尽繍垡蛩固共粌H是一個宏大的科學(xué)家，也是一個具有高度責(zé)任感的社會活動家。全面評價愛因斯坦愛因斯坦，世界十大杰出物理學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者、集大成者和奠基人，同時也是一位聞名的思想家、哲學(xué)家和具有正義感的社會活動家。(1)科學(xué)貢獻(xiàn)①愛因斯坦提出光量子假說，圓滿地說明白光電效應(yīng)問題。后來進(jìn)行光輻射學(xué)的探討，并于1921年因光電效應(yīng)探討獲得諾貝爾物理學(xué)獎，他的探討推動了量子力學(xué)的發(fā)展。②狹義相對論揭示了作為物質(zhì)形式存在的空間和時間統(tǒng)一成一個四維空間，愛因斯坦的相對論是人類相識自然過程中的一次質(zhì)的飛躍，推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。(2)提倡和平①他反對侵略斗爭，反對軍國主義和法西斯主義，反對民族壓迫和種族卑視，為人類的進(jìn)步進(jìn)行堅決的斗爭。②倡議各國相識核斗爭的極端危急性，各國科學(xué)家用自己的言行來維護世界和平。(3)愛因斯坦一生淡泊名利，他獲得了很多榮譽，但他從來沒把這些榮譽看得很重。正確相識愛因斯坦的相對論與牛頓力學(xué)(1)牛頓力學(xué)體系概括了物體機械運動的基本定律，這些定律的適用有一個前提，即物體在低速運動狀況下。(2)愛因斯坦的相對論否定了牛頓的肯定時空觀，指出時間和空間不是肯定不變的，而是隨物質(zhì)運動的變更而變更，愛因斯坦還提出質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理，加深了人們對物質(zhì)和運動的相識。(3)相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，把牛頓力學(xué)概括在相對論力學(xué)中，牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速運動狀態(tài)下的一個特例。牛頓所創(chuàng)的概念，至今仍是指導(dǎo)物理學(xué)的重要思想。[課堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)答題術(shù)語1.相對論發(fā)展了牛頓力學(xué)，把牛頓力學(xué)概括在相對論力學(xué)之中，牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速運動狀態(tài)下的一個特例。2.愛因斯坦不僅是一個宏大的科學(xué)家，也是一個具有高度責(zé)任感的社會活動家。1．愛因斯坦的一生，使近代物理學(xué)大放光線。哪一時期為他從事理論物理學(xué)探討奠定了基礎(chǔ)()A．童年 B．中學(xué)C．高校 D．工作后C[愛因斯坦上高校時主修數(shù)學(xué)和物理，慢慢地迷上了物理學(xué)，為以后探討打下了良好基礎(chǔ)。]2．“在1905年之前，物理學(xué)家信任空間是一個寬廣的舞臺，在這個呈現(xiàn)著宇宙戲劇的舞臺上，時間對于全部的演員而言都在以同樣的速度‘滴答滴答’地消逝著。而1905年后否定了全部的這一切?！睂?dǎo)致這一“否定”的主要緣由是()A．普朗克創(chuàng)立了量子理論B．伽利略創(chuàng)立了試驗科學(xué)C．愛因斯坦相對論的提出D．達(dá)爾文發(fā)覺了人類起源C[解答本題的關(guān)鍵是時間節(jié)點。愛因斯坦的相對論創(chuàng)立于1905年，否定了經(jīng)典力學(xué)的肯定時空觀，因此C項說法正確，A、B、D三項說法由時間可以解除。]3．在相對論創(chuàng)立之初，法國聞名物理學(xué)家朗之萬曾說，全世界只有12個人能懂相對論。愛因斯坦關(guān)于相對論的第一篇論文是()A．《關(guān)于光和色的新理論》B．《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》C．《論動體的電動力學(xué)》D．《廣義相對論的基礎(chǔ)》C[A、B兩項都是牛頓的作品，D項把狹義相對論擴大為廣義相對論；《論動體的電動力學(xué)》標(biāo)記著狹義相對論的提出。]4．愛因斯坦生前留下遺言：“不許把我的房子變成博物館?！边@最能說明愛因斯坦()A．看輕財產(chǎn) B．淡泊名利C．珍視榮譽 D．崇拜偶像B[愛因斯坦遺言的意圖是反對別人把他當(dāng)偶像崇拜，表明白其淡泊名利的名貴品質(zhì)。]5．諾貝爾獎得主楊振寧教授曾在中山高校說，20世紀(jì)20年頭物理學(xué)“遍地黃金”，愛因斯坦26歲時一年寫出三篇震驚世界的文章，“因為物理學(xué)幾大原則問題正在等待破解”。愛因斯坦破解的“黃金”及其作用是()A．相對論變更了人們相識世界的角度B．相對論否定了經(jīng)典力學(xué)的相對時空觀C．經(jīng)典力學(xué)體系變更了人們的相識論D．量子論對微觀世界相識取得革命性變更A[C、D兩項分別是牛頓、普朗克的成就，B項說法錯誤，故選A項。]6．愛因斯坦說：“我不知道第三次世界大戰(zhàn)用什么武器，但是第四次世界大戰(zhàn)人們將只會用木棒和石頭打仗了?！边@個言論表明愛因斯坦是一位()A．反對斗爭的科學(xué)家B．極端的民族主義者C．狂熱的愛國主義者D．鼓吹斗爭的社會活動家A[其次次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，愛因斯坦曾致力于防止核斗爭，成為聞名的反戰(zhàn)運動活動家，故A項符合題意。]7．閱讀下列材料，回答問題。材料一第一次世界大戰(zhàn)前，有不少學(xué)者對愛因斯坦的學(xué)說持懷疑看法。1919年，英國科學(xué)家愛丁頓對日全食的觀測結(jié)果證明白愛因斯坦的理論，引起巨大轟動，世界范圍的愛因斯坦熱接踵而至。荷蘭、捷克斯洛伐克、奧地利、美國、英國、法國、日本等國先后邀請他前往講學(xué)。在中國，梁啟超發(fā)起成立的講學(xué)社曾擬邀請愛因斯坦來華講學(xué)。北京高校校長蔡元培亦發(fā)出邀請，并得到其本人應(yīng)允。雖然愛因斯坦因故未能成行，但相對論卻在中國廣泛傳播。從1917年到1923年，各種報刊登載相對論的論著、譯文、通訊、報告和文獻(xiàn)不下百篇，出版譯著15種左右。——阿爾布雷希特·弗爾辛《愛因斯坦傳》等材料二愛因斯坦熱在中國方興未艾之際，正是國內(nèi)東方文化與西方文化問題論戰(zhàn)正酣之時。以梁啟超為代表的部分學(xué)問分子認(rèn)為，東方文明與西方文明是兩種不同類型的文明，前者以道德文明為核心，后者以科學(xué)精神為核心。梁啟超前往歐洲考察一年多，1920年回國后寫道：“一百年物質(zhì)的進(jìn)步，比從前三千年所得還加幾倍。我們?nèi)祟惒晃]有得著華蜜，倒反帶來很多災(zāi)難。似乎沙漠中失路的旅人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望見個大黑影，舍命往前趕，以為可以靠他向?qū)АＤ侵s上幾程，影子卻不見了，因此無限凄惶悲觀。影子是誰？就是這位‘科學(xué)先生’。歐洲人做了一場科學(xué)萬能的大夢，到如今卻叫起科學(xué)破產(chǎn)來……我們可愛的青年啊，立正！開步走！大海對岸那邊有好幾萬萬人，愁著物質(zhì)文明破產(chǎn)，哀哀欲絕的喊救命，等著你來超拔他哩！我們在天的祖宗、三大圣(孔子、老子、墨子)和很多前輩，眼巴巴盼望你完成他的事業(yè)，正在拿他的精神來加佑你哩?！薄钕菜?、元青《梁啟超傳》等(1)依據(jù)材料一并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，說明愛因斯坦熱興起的緣由。(2)依據(jù)材料一、二并結(jié)合所學(xué)學(xué)問，指出當(dāng)時中國學(xué)問界對西方科學(xué)的看法，并予以評析。[解析]第(1)問，留意材料一中的“1919年”“證明白愛因斯坦的理論”等信息，由此可聯(lián)系到其次次工業(yè)革命、一戰(zhàn)結(jié)束以及材料中證明愛因斯坦理論的史實。第(2)問應(yīng)留意回答評析問題的方法——辯證的方法，從正反兩方面來回答。[答案](1)其次次工業(yè)革命中