【北师大】选修4：6.5《科学巨匠爱因斯坦》学案(含答案)

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当你的经济还撑不起你的梦想时，那你就应该踏实的去做！ 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。

一、26岁的世界级大科学家

1．1896年爱因斯坦考进了苏黎世的联邦工业大学。

2．1901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《物理学年鉴》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“相对论”，使他的名字与牛顿并列在一起。

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。

二、狭义相对论与广义相对论的创立

1．狭义相对论

(1)建立：1905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光速不变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。

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引力理论，使宇宙学得到了进一步的发展。

[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。

[疑难辨析]

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当你的经济还撑不起你的梦想时，那你就应该踏实的去做！ 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：

[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。

[教材互补]

在随后的研究中，爱因斯坦发现狭义相对论只解释了匀速直线运动，不能解释加速运动和万有引力的问题，于是又花了整整10年的时间进行研究思考，于1916年3月完成了总结性论文《广义相对论基础》。(人民版) 深化探究

材料 在20世纪，我们极其幸运地目睹了我们世界的物理图像的两次重大革命。第一次革命推翻了我们的空间和时间观，把两者结合为我们现在称之为时空的东西，人们发现这种时空以一种微妙的方式弯曲着，从而引起人们早就熟悉的、无处不在而又神秘的引力现象。第二次革命完全改变了我们理解物质和辐射本性的方式，给了我们一种实在的图像……——《爱因斯坦创造了什么样的人类奇迹》

思考 结合爱因斯坦的科学成就及影响，阅读上述材料回答：

(1)材料中被推翻的“我们的空间和时间观”是指什么？

(2)“我们现在称之为时空的东西”是指什么？

(3)爱因斯坦的科学成就对现代科技的影响。

答案 (1)以牛顿经典力学为基础建立起来的静止的、绝对的时空观。

(2)以相对论为基础建立起来的时空观。

(3)狭义相对论为原子能的利用奠定了理论基础；广义相对论推动了天体和宇宙演化的观测研究，奠定了宇宙航行等科学的理论基础。

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”。

(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人类生活的工具”，一为“作用于人的心灵”的“教育的性质”。

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当你的经济还撑不起你的梦想时，那你就应该踏实的去做！ (4)科学是推动民主的革命性力量。

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。

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“战斗的和平主义”的演讲，正式放弃了“绝对的和平主义”的立场。

3．第二次世界大战时，原子弹的悲剧，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“世界政府”，或者把联合国改组为世界政府。 深化探究

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。

当E ＝mc 2

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。 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：①签署反战宣言。②反对法西斯。③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。 课堂小结

爱因斯坦是20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。

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

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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

答案 B

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。

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。” …… 此处隐藏：5973字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……