高中历史 第五单元 第20课 20世纪科学巨匠爱因斯坦课件 岳麓版选修4

第五单元第20课新知预习巧设计名师课堂一点通高频考点巧解密创新演练大冲关课后习题解答知识点知识点知识要素知识要素识记识记理解理解 运用运用相对论相对论狭义相对论和广义相对论；狭义相对论和广义相对论；现代物理学的革命性变化现代物理学的革命性变化和平捍卫者和平捍卫者反对战争；反对战争；罗素罗素爱因爱因斯坦宣言斯坦宣言爱好音乐的爱好音乐的人及遗言人及遗言人格魅力；优秀的小提琴人格魅力；优秀的小提琴手；看淡荣誉手；看淡荣誉 一、相对论一、相对论 1 1出身出身 1879 1879年爱因斯坦出生于德国一个年爱因斯坦出生于德国一个 家庭。家庭。 2 2成长成长 (1) (1)爱因斯坦从小就对爱因斯坦从小就对 产生了浓厚的兴趣。产生了浓厚的兴趣。 (2) (2)大学期间培养了自学和独立思考的能力，对大学期间培养了自学和独立思考的能力，对的兴趣也与日俱增。的兴趣也与日俱增。 (3) (3)大学毕业后，利用业余时间继续研究物理学。大学毕业后，利用业余时间继续研究物理学。几何几何犹太人犹太人物理学物理学 3 3提出相对论提出相对论 (1) (1)提出：提出：19051905年，提出年，提出 ，后又建立广义，后又建立广义相对论。相对论。 (2) (2)意义：意义： 解决了经典物理学的难题，改变了人们对解决了经典物理学的难题，改变了人们对 的的看法。看法。 揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性，奠揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性，奠定了系统、科学的定了系统、科学的 和时空观。和时空观。狭义相对论狭义相对论宇宙宇宙物质观物质观 与与 一起构成了现代物理学的两大支柱，一起构成了现代物理学的两大支柱，对其他学科产生了历史性的影响。对其他学科产生了历史性的影响。揭示出人类可以将物质的部分揭示出人类可以将物质的部分 直接转化为巨直接转化为巨大的能量，极大地扩展了物理学的应用领域。大的能量，极大地扩展了物理学的应用领域。量子理论量子理论质量质量 知识点拨知识点拨 爱因斯坦取得巨大成就的原因爱因斯坦取得巨大成就的原因 (1) (1)由于其对科学的浓厚兴趣及个人勤奋、严谨、探索、由于其对科学的浓厚兴趣及个人勤奋、严谨、探索、创新的科学精神。创新的科学精神。 (2) (2)由于爱因斯坦对物理学的研究顺应了科学发展的时由于爱因斯坦对物理学的研究顺应了科学发展的时代要求。代要求。 二、和平捍卫者二、和平捍卫者 1 1一战期间一战期间 多次表明坚定的反战立场，参与发起反战团体多次表明坚定的反战立场，参与发起反战团体 。“新祖新祖国同盟国同盟” 2 2二战前二战前 成为德国纳粹分子的迫害对象，移居成为德国纳粹分子的迫害对象，移居 。 3 35050年代年代 “ “冷战冷战”加剧，与罗素联合发表加剧，与罗素联合发表罗素罗素爱因斯坦宣爱因斯坦宣言言，反对，反对 ，呼吁世界和平。，呼吁世界和平。 三、爱好音乐的人三、爱好音乐的人 1 1简单生活简单生活 爱因斯坦始终把自己看做是一个平凡的人，他对爱因斯坦始终把自己看做是一个平凡的人，他对 要求很低，一直过着简朴的生活。要求很低，一直过着简朴的生活。美国美国核战争核战争物质生活物质生活 2 2高尚的品格高尚的品格 爱因斯坦为人善良、纯朴，对任何人都十分谦逊。他的爱因斯坦为人善良、纯朴，对任何人都十分谦逊。他的 赢得了世人的尊重。赢得了世人的尊重。 3 3音乐爱好者音乐爱好者 爱因斯坦从小就学习小提琴，爱好音乐，爱因斯坦从小就学习小提琴，爱好音乐， 一一直是他生活中的伴侣。直是他生活中的伴侣。伟大人格伟大人格古典音乐古典音乐 四、科学巨匠的遗言四、科学巨匠的遗言 1 1看淡荣誉看淡荣誉 爱因斯坦获得了许多奖励，但他从来没有把这些荣誉爱因斯坦获得了许多奖励，但他从来没有把这些荣誉看得很重。看得很重。 2 2逝世逝世 1955 1955年年4 4月爱因斯坦在普林斯顿逝世，临终前他留下遗月爱因斯坦在普林斯顿逝世，临终前他留下遗言：言：“不许把这房子变成博物馆。不许把这房子变成博物馆。”一、牛顿经典力学与爱因斯坦相对论的关系是怎样的？一、牛顿经典力学与爱因斯坦相对论的关系是怎样的？ (1) (1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这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一个特例。生的一个特例。 (2) (2)爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观，指出时间和空间都不是绝对不变的，他们随着物质的运动而变时间和空间都不是绝对不变的，他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。质能转化原理，加深了人们对物质和运动的认识。 (3) (3)相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论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。个特例。1 1“科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论，科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论，而是限制和缩小旧理论的作用范围，把旧理论作为新理而是限制和缩小旧理论的作用范围，把旧理论作为新理论的某种特例包含在其中。论的某种特例包含在其中。”下列最能说明此观点的是下列最能说明此观点的是 ( () )A A神创论与进化论神创论与进化论B B经典力学与相对论经典力学与相对论C C经典力学与量子论经典力学与量子论 D D相对论与量子论相对论与量子论解析：解析：经典力学是相对论在物体宏观低速运动状态下的经典力学是相对论在物体宏观低速运动状态下的特例，选特例，选B B项。项。答案：答案：B B 二、如何全面认识爱因斯坦？二、如何全面认识爱因斯坦？ 1 1科学贡献科学贡献 (1) (1)爱因斯坦提出光束的能量在传播、吸收和产生过程爱因斯坦提出光束的能量在传播、吸收和产生过程中都具有粒子性，即量子性。他的这个理论圆满地解释了光中都具有粒子性，即量子性。他的这个理论圆满地解释了光电效应。电效应。 (2) (2)狭义相对论在本质上改变了牛顿力学的时空观，揭狭义相对论在本质上改变了牛顿力学的时空观，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，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，揭示了力学运动和电磁运动在运动学上的统一性，最后形成揭示了力学运动和电磁运动在运动学上的统一性，最后形成了广义相对论，推断在引力场中传播的光线将会发生弯曲。了广义相对论，推断在引力场中传播的光线将会发生弯曲。19161916年，他开始用广义相对论引力论来考察宇宙问题。年，他开始用广义相对论引力论来考察宇宙问题。 2 2倡导和平倡导和平 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。行来维护世界和平。 3 3淡泊名利淡泊名利 爱因斯坦一生不崇拜偶像，也不希望别人把他当做偶爱因斯坦一生不崇拜偶像，也不希望别人把他当做偶像来崇拜。他获得了许多荣誉，但他从来没把这些荣誉看像来崇拜。他获得了许多荣誉，但他从来没把这些荣誉看得很重。得很重。2. 2. 普朗克对爱因斯坦最初的科学研究给予了很大帮助，因此爱普朗克对爱因斯坦最初的科学研究给予了很大帮助，因此爱因斯坦对普朗克非常尊敬。纳粹横行期间，普朗克对纳粹暴因斯坦对普朗克非常尊敬。纳粹横行期间，普朗克对纳粹暴行保持沉默。对此，爱因斯坦表示永不原谅，从此再未与普行保持沉默。对此，爱因斯坦表示永不原谅，从此再未与普朗克进行联系。这最能说明爱因斯坦朗克进行联系。这最能说明爱因斯坦 ( () )A A科学成就远超普朗克科学成就远超普朗克 B B对和平与正义的追求对和平与正义的追求C C战争造成的历史误会战争造成的历史误会 D D狭隘的民族主义观点狭隘的民族主义观点解析：解析：爱因斯坦从此再未与普朗克进行联系，是因为爱因斯坦从此再未与普朗克进行联系，是因为普朗克对纳粹暴行保持沉默，而爱因斯坦则是二战时普朗克对纳粹暴行保持沉默，而爱因斯坦则是二战时期反对纳粹暴行著名人士，这说明了爱因斯坦对和平期反对纳粹暴行著名人士，这说明了爱因斯坦对和平和正义的追求，和正义的追求，A A、C C、D D三项与此没有关系。三项与此没有关系。答案：答案：B B高频考点高频考点爱因斯坦的相对论及人格魅力爱因斯坦的相对论及人格魅力 示例示例 阅读材料，回答问题。阅读材料，回答问题。 材料一材料一有位太太从维特来，走得比光还要快；她有一有位太太从维特来，走得比光还要快；她有一天出门早，沿着相反的方向跑，却在头天晚上回来了。天出门早，沿着相反的方向跑，却在头天晚上回来了。 一个时代的神话一个时代的神话爱因斯坦的一生爱因斯坦的一生 材料二材料二在在19311931年的一次采访中，爱因斯坦说：年的一次采访中，爱因斯坦说：“我首我首先承认我的政治信念：国家是为人而设立的，不是人为国家先承认我的政治信念：国家是为人而设立的，不是人为国家而存在。这对科学也适用。有一些多年前的表述是由这样一而存在。这对科学也适用。有一些多年前的表述是由这样一些人作出的，在这些人看来人本身才具有最高的人类价些人作出的，在这些人看来人本身才具有最高的人类价值。值。我相信国家的最重要使命就是要保护个人并使他有我相信国家的最重要使命就是要保护个人并使他有可能发展成一个创造性的人。可能发展成一个创造性的人。”一个时代的神话一个时代的神话爱因斯坦的一生爱因斯坦的一生 材料三材料三我从不追求舒适和奢侈的生活，说起来我还有点我从不追求舒适和奢侈的生活，说起来我还有点蔑视它。我对社会正义的激情常常使我开罪于人，而且我同样蔑视它。我对社会正义的激情常常使我开罪于人，而且我同样坚决反对任何不必要的束缚和人身依附。坚决反对任何不必要的束缚和人身依附。”我向来重视作我向来重视作为个体的人，我极端仇视暴力和党同伐异。综上所述，我是一为个体的人，我极端仇视暴力和党同伐异。综上所述，我是一个充满热情的和平主义者和军国主义反对者，拒绝任何种族主个充满热情的和平主义者和军国主义反对者，拒绝任何种族主义，尽管它总是把它打扮成爱国主义。义，尽管它总是把它打扮成爱国主义。我坚信社会地位和我坚信社会地位和财物带来的特权不公平且败坏道德，过分夸张个人崇拜同样如财物带来的特权不公平且败坏道德，过分夸张个人崇拜同样如此此我认同民主的理想，虽然我深知民主国家的痼疾我认同民主的理想，虽然我深知民主国家的痼疾国国家这个共同体的重要目标就是社会正义和对个人经济的保护。家这个共同体的重要目标就是社会正义和对个人经济的保护。爱因斯坦爱因斯坦我的信仰声明我的信仰声明 (1) (1)材料一用风趣的小诗形式揭示了爱因斯坦的哪一项科材料一用风趣的小诗形式揭示了爱因斯坦的哪一项科学成就？这一成就有什么重大影响？学成就？这一成就有什么重大影响？ (2) (2)根据材料一、二概括爱因斯坦的主要观点，并简要评根据材料一、二概括爱因斯坦的主要观点，并简要评价爱因斯坦。价爱因斯坦。 解析解析 第第(1)(1)问，考查相对论及出现的影响；第问，考查相对论及出现的影响；第(2)(2)问，问，要结合材料要结合材料“国家是为人而设立的国家是为人而设立的”“”“国家的最重要使命就是国家的最重要使命就是要保护个人并使他有可能发展成一个创造性的人要保护个人并使他有可能发展成一个创造性的人”“”“坚决反对坚决反对任何不必要的束缚和人身依附任何不必要的束缚和人身依附”“”“拒绝任何种族主义拒绝任何种族主义”“”“我认我认同民主的理想同民主的理想”，归纳概括爱因斯坦的观点，并在此基础上评，归纳概括爱因斯坦的观点，并在此基础上评价爱因斯坦。价爱因斯坦。 答案答案 (1)(1)相对论。推动了现代科学革命，使自然相对论。推动了现代科学革命，使自然科学发展进入了一个崭新的阶段；有利于推动人们的思科学发展进入了一个崭新的阶段；有利于推动人们的思想解放。想解放。 (2) (2)国家是为人设立的，国家的重要目标是保护社会国家是为人设立的，国家的重要目标是保护社会正义和保护个人的自由；科学的目的是服务于人类的幸正义和保护个人的自由；科学的目的是服务于人类的幸福；反对种族主义；反对军国主义，主张和平；反对个福；反对种族主义；反对军国主义，主张和平；反对个人崇拜；主张实行民主制度人崇拜；主张实行民主制度( (答出其中三点即可答出其中三点即可) )。爱因。爱因斯坦是一个热爱民主，拥护个人自由的民主主义者。斯坦是一个热爱民主，拥护个人自由的民主主义者。 图文探究图文探究爱因斯坦的科技成就和影响爱因斯坦的科技成就和影响探探究究目目的的(1)知识层面：了解爱因斯坦在相对论、量子理论知识层面：了解爱因斯坦在相对论、量子理论方面的贡献，认识其理论对人类社会发展的贡献；方面的贡献，认识其理论对人类社会发展的贡献；了解爱因斯坦为世界和平所做的努力了解爱因斯坦为世界和平所做的努力(2)能力层面：从图文材料中提取有效信息，并对能力层面：从图文材料中提取有效信息，并对所学知识进行分类归纳、概括的能力所学知识进行分类归纳、概括的能力 探究示例探究示例 爱因斯坦爱因斯坦19211921年获诺贝尔物理学奖，中图为瑞典皇家科年获诺贝尔物理学奖，中图为瑞典皇家科学院颁发的获奖证书，右图为诺贝尔奖纪念章。学院颁发的获奖证书，右图为诺贝尔奖纪念章。 问题生成问题生成 请你为爱因斯坦获奖写一段解说词，以表彰他在科学请你为爱因斯坦获奖写一段解说词，以表彰他在科学领域的贡献。假如，某年瑞典皇家科学院，又再次为爱因领域的贡献。假如，某年瑞典皇家科学院，又再次为爱因斯坦颁发了斯坦颁发了“诺贝尔和平奖诺贝尔和平奖”，你会如何设计解说词？，你会如何设计解说词？ 探究思路探究思路 本题考查爱因斯坦的主要贡献：一是在物理学领域内本题考查爱因斯坦的主要贡献：一是在物理学领域内的成就，主要围绕相对论和光子假说，二是作为科学家所的成就，主要围绕相对论和光子假说，二是作为科学家所具有的社会责任感和良心，主要围绕二战后为世界反战和具有的社会责任感和良心，主要围绕二战后为世界反战和平运动所做的贡献。平运动所做的贡献。 尝试解答尝试解答 物理学奖：爱因斯坦先后提出了狭义与广义相对论、物理学奖：爱因斯坦先后提出了狭义与广义相对论、解释了光量子假说理论，解释了光量子假说理论，19211921年因光电效应研究而获得诺年因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，后来致力于统一场论的研究，由此带来了贝尔物理学奖，后来致力于统一场论的研究，由此带来了物理学思想的革命，因而是人类思想发展史上的一次根本物理学思想的革命，因而是人类思想发展史上的一次根本性变革。因在科学上做出了杰出贡献，后来的计算机、人性变革。因在科学上做出了杰出贡献，后来的计算机、人造卫星、通讯技术、激光、电视和原子能，无一不与他所造卫星、通讯技术、激光、电视和原子能，无一不与他所揭示的理论有关。揭示的理论有关。 和平奖：一战时，他曾在反战宣言上签字。到了和平奖：一战时，他曾在反战宣言上签字。到了2020世纪世纪3030年代战争阴影出现在德国时，爱因斯坦呼吁各国人民为和年代战争阴影出现在德国时，爱因斯坦呼吁各国人民为和平而斗争，为此遭到纳粹分子的追捕和迫害，被迫离开德国。平而斗争，为此遭到纳粹分子的追捕和迫害，被迫离开德国。二战时，建议罗斯福抢在德国之前研制原子弹，后痛心原子二战时，建议罗斯福抢在德国之前研制原子弹，后痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害。二战后，为防止核战争，发表弹爆炸引起的大量平民伤害。二战后，为防止核战争，发表了了罗素罗素爱因斯坦宣言爱因斯坦宣言，维护世界和平。他具有社会责，维护世界和平。他具有社会责任感和科学良心，热爱和平，厌恶战争，关心人类的命运，任感和科学良心，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。而他伟大的人格更是留给后人的一笔最宝贵遗产。 一、解析与探究一、解析与探究 在理解爱因斯坦立场与态度的基础上，进一步思考科学、在理解爱因斯坦立场与态度的基础上，进一步思考科学、战争与和平的关系。战争与和平的关系。 提示：提示：在特定条件下，先进的科技成果能够加快战争的在特定条件下，先进的科技成果能够加快战争的结束，如结束，如“二战二战”中对日本使用原子弹，加快了日本的投降中对日本使用原子弹，加快了日本的投降和和“二战二战”的结束。但也应看到，战争刺激了科学的发展和的结束。但也应看到，战争刺激了科学的发展和应用，科学的发展和应用则为战争规模的扩大和杀伤力的大应用，科学的发展和应用则为战争规模的扩大和杀伤力的大幅提高创造了条件，从而威胁了世界和平。幅提高创造了条件，从而威胁了世界和平。 二、自我测评二、自我测评 简述爱因斯坦的主要科学成就及其在社会发展中的作用。简述爱因斯坦的主要科学成就及其在社会发展中的作用。 提示：提示：成就：建立了狭义相对论和广义相对论。作用：奠成就：建立了狭义相对论和广义相对论。作用：奠定了系统、科学的物质观和时空观，为人们认识宏观宇宙创造定了系统、科学的物质观和时空观，为人们认识宏观宇宙创造了条件；相对论与量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱，了条件；相对论与量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱，为物理学的发展产生了革命性的变化，并对其他学科的发展产为物理学的发展产生了革命性的变化，并对其他学科的发展产生了历史性的影响；爱因斯坦的研究揭示出人类可以将物质的生了历史性的影响；爱因斯坦的研究揭示出人类可以将物质的部分质量转换为巨大的能量，从而极大地扩展了物理学的应用部分质量转换为巨大的能量，从而极大地扩展了物理学的应用领域。领域。