高中历史第5单元杰出的科学家第20课世纪科学巨匠爱因斯坦学案岳麓版选修4.docx
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高中历史第5单元杰出的科学家第20课世纪科学巨匠爱因斯坦学案岳麓版选修4
第20课20世纪科学巨匠爱因斯坦
课程标准
1.了解爱因斯坦的成长历程及主要科学成就。
2.认识爱因斯坦在社会发展中的作用。
重点难点
1.爱因斯坦的主要科学成就及其影响。
(重点)
2.相对论的提出及影响。
(难点)
相对论
1.成长历程
(1)出生:
出生于德国一个犹太人家庭。
(2)求学:
在大学主修数学、物理学。
(3)工作:
先在瑞士伯尔尼专利局当了一个技术员,后任普林斯顿大学教授。
2.相对论的提出
(1)1905年,他提出了狭义相对论学说,震动了当时的物理学界。
(2)后来,爱因斯坦又把狭义相对论进一步向前推进,建立了广义相对论。
3.相对论的意义
(1)揭示了时空、物质、运动和引力之间的统一性。
(2)奠定了系统、科学的物质观和时空观,为人们认识宏观宇宙打开了一个新的窗口。
(3)与量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱,为物理学的发展带来了革命性的变化。
(4)对其他学科产生了历史性的影响。
(5)揭示出人类可以将物质的部分质量直接转换为巨大的能量,从而极大地扩展了物理学的应用领域。
和平捍卫者
1.成立“新祖国同盟”
第一次世界大战期间,多次表明自己坚定的反战立场,并参与发起成立反战团体“新祖国同盟”。
2.反对法西斯
“二战”爆发后,向美国总统罗斯福建议抢在纳粹德国之前研制出原子弹。
3.反对核战争
50年代,与英国哲学家罗素联合发表了《罗素-爱因斯坦宣言》,反对核战争,呼吁世界和平。
爱好音乐的人
1.一个平凡的人
(1)不爱钱财,非常节俭,过着简朴的生活。
(2)为人善良、纯朴,对任何人都十分谦逊。
2.音乐爱好者和小提琴手
爱因斯坦从小学习小提琴,喜欢古典音乐。
科学巨匠的遗言
1.爱因斯坦的去世
1955年4月,在普林斯顿逝世。
2.临终遗言
“不许把这房子变成博物馆”,不希望别人把他当作偶像崇拜。
预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中
问题1
问题2
问题3
问题4
牛顿的经典力学体系和爱因斯坦的相对论的关系
1.牛顿的经典力学体系概括了物体机械运动的基本定律,这些定律适用有一个前提,即物体在低速情况下运动。
2.爱因斯坦的相对论否定了牛顿的绝对时空观,指出时间和空间不是绝对不变的,而是随物质运动而变化,爱因斯坦还提出质能转换原理,加深了人们对物质和运动的认识。
3.相对论发展了牛顿力学,把牛顿力学概括在相对论力学中,牛顿力学是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。
牛顿所创的概念,至今仍然是指导物理学的重要思想。
1.1919年,英国《泰晤士报》曾刊登标题文章——“科学革命”,两个副标题“宇宙新理论”“牛顿观念的破产”。
具有“科学革命”意义的理论是( )
A.日心说 B.量子论
C.相对论D.经典力学
【解析】 A项只能说明“宇宙理论”,B项只能说明“牛顿观念的破产”,故A、B两项错误;而D项是牛顿的科学成就,它的提出形成了绝对时空观的“牛顿观念”,只有C项可以同时说明两个副标题。
【答案】 C
全面认识爱因斯坦
1.科学贡献
(1)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电效应。
(2)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,提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。
1916年,他开始用广义相对论引力论来考察宇宙问题。
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,为人类的进步事业进行坚决的斗争。
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.爱好音乐
爱因斯坦崇尚科学,也崇尚艺术。
他6岁开始,就跟着母亲学小提琴,从此毕生痴迷于音乐,不仅小提琴演奏水平很高,还能弹一手好钢琴,古典音乐一直是他生活中的伴侣。
4.淡泊名利
爱因斯坦一生不崇拜偶像,也不希望别人把他当作偶像来崇拜。
他获得了许多荣誉,但他从来没把这些荣誉看得很重。
2.爱因斯坦曾说:
“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.极端的民族主义者
B.反对战争的科学家
C.狂热的爱国主义者
D.鼓吹战争的社会活动家
【解析】 因为第三次世界大战一旦使用原子核武器,将会毁灭世界,人类文明将不复存在,这反映为发明原子武器的研制提供理论的科学家是反对使用该武器的,表明了他对人类命运的担忧。
【答案】 B
阅读下面材料:
材料 第一次世界大战爆发后,连那些素来不问政治、清高脱俗的教授和学者也加入了“保卫祖国”的大合唱。
爱因斯坦本人则公开表明自己是和平主义者,反对一切战争。
他认为科学是全世界的,因此像躲避瘟疫一样,避开那些数不清的对炮弹、潜艇和飞机的研究。
他说:
“在我看来,战争是多么卑鄙、下流!
我宁愿被千刀万剐,也不愿参与这种可憎的勾当。
”
进入30年代以后,爱因斯坦逐渐转变为积极的和平主义者。
1933年4月,有人请求他出面援助因拒绝服兵役而被捕的比利时青年,他发表公开信回答说:
“如果我是比利时人,在目前的形势下,我不会拒绝服兵役。
我将愉快的参军。
我相信,这将有助于拯救欧洲。
”后来爱因斯坦移居美国。
在得知希特勒动员力量进行核研究的消息后,他毅然给罗斯福总统写信,建议美国加快研究。
1945年,美国在长崎和广岛投掷了原子弹。
爱因斯坦悔恨地认为是自己“按了按钮”,并表示如果知道德国人不会成功地制造原子弹,就一点忙都不会去帮了。
他认为,清除原子弹对人类生存的威胁已经成为今天最迫切的问题,因而积极投身到反战和平运动中。
——布恩《爱因斯坦大传》
请回答:
(1)根据材料,指出爱因斯坦和平主义思想内涵在三个不同时段的表现。
(2)根据材料并结合所学知识,分析概括爱因斯坦关于科学与战争关系的基本观点。
(3)爱因斯坦在科学与战争关系上的认识体现了他怎样的为人?
【思路分析】
考查角度
爱因斯坦是和平的捍卫者
材料解读
第一次世界大战爆发后,爱因斯坦本人则公开表明自己是和平主义者,反对一切战争;进入30年代以后,爱因斯坦逐渐转变为积极的和平主义者;1945年,美国在长崎和广岛投掷了原子弹后,爱因斯坦积极投身到反战和平运动中。
解答思路
第
(1)问把握三个时间点:
第一次世界大战爆发后、进入30年代以后、1945年,再结合材料内容分析爱因斯坦思想的变化。
第
(2)问根据材料并结合所学知识分析,科学不能成为战争的附庸而要利用科学来制止战争。
第(3)问从爱因斯坦捍卫和平的高尚品质角度思考。
【尝试解答】
(1)表现:
________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)基本观点:
____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)评价:
________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【答案】
(1)表现:
①反对一切战争;②用正义战争抗击非正义战争;③消除导致战争的因素。
(2)基本观点:
①科学不能为战争服务;②迫不得已时科学应该帮助正义战争制止非正义战争;③防止科学成果用于战争,威胁人类生存。
(3)评价:
从人道主义出发,体现了科学家的良知。
一、选择题
1.下列关于爱因斯坦的说法正确的是( )
①出生于德国犹太人家庭 ②1905年,提出狭义相对论学说 ③“一战”期间参与发起成立反战团体 ④“二战”期间在德国开展反战活动
A.①②④ B.①③④
C.①②③D.①②③④
【解析】 本题考查学生的识记能力。
“二战”前夕爱因斯坦因受迫害,移居美国。
【答案】 C
2.2010年,为庆祝中华人民共和国和瑞士联邦建交60周年,瑞士驻华使馆和瑞士伯尔尼历史博物馆在北京特别举办了“阿尔伯特·爱因斯坦”展览。
爱因斯坦于1899年正式申请瑞士公民权,居住至1914年。
爱因斯坦留居瑞士期间做出的突出贡献是( )
A.发表《自然哲学的数学原理》
B.提出狭义相对论
C.提出太阳中心说
D.提出量子理论
【解析】 A项是牛顿的著作,C项是哥白尼提出的,D项最早是由德国科学家普朗克提出的,B项是爱因斯坦的突出贡献。
【答案】 B
3.20世纪50年代,爱因斯坦与英国哲学家罗素发表了《罗素—爱因斯坦宣言》,其内容主要是( )
A.反对德国纳粹分子迫害犹太人
B.反对核战争,呼吁世界和平
C.宣扬原子能发电站的广阔前景
D.宣传相对论
【解析】 从二战后爱因斯坦致力于维护世界和平的角度入手分析,A项时间上错误,C、D两项不正确。
【答案】 B
4.爱国斯坦对原子弹的研制起了推动作用,他( )
A.一生不崇拜偶像
B.喜欢别人把自己当偶像崇拜
C.一生对荣誉看得很重
D.1955年4月在柏林去世
【解析】 本题考查基础知识的掌握能力。
据所学知识可知,B、C、D三项的表述均不符合历史史实。
【答案】 A
二、非选择题
5.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
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,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。
——《爱因斯坦与大科学的诞生》
请回答:
(1)材料一中“牛顿创造的概念”、材料二中爱因斯坦的“理论非常深奥”分别指的是什么?
它们之间的关系如何?
(2)1952年11月8日,以色列总理本·古里安提名爱因斯坦为总统候选人。
根据材料二和所学知识,说明爱因斯坦被提名为以色列总统候选人的原因。
【解析】 第
(1)问,“牛顿所创造的概念,至今仍然指导着我们的物理学思想”是指经典力学;爱因斯坦“他的理论非常深奥,一般人无法领悟。
”是指相对论、光子理论。
牛顿的理论属于经典物理学,爱因斯坦的理论属于现代物理学。
第
(2)问,由材料信息“作为科学家”“作为思想家”“一位有社会责任感和科学良心的世界公民”可以得出答案。
【答案】
(1)牛顿:
经典力学;爱因斯坦:
相对论、光子理论。
关系:
爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。
(2)爱因斯坦在科学上做出了杰出的贡献;具有强烈的正义感、社会责任感和科学良心;是犹太人中的杰出人物。
课时作业(二十)
一、选择题
1.在1919年5月的一次天文观测后,媒体以头条新闻《空间弯曲了!
》进行了报道。
这次天文观测结果支持的科学理论应是( )
A.自由落体定律 B.经典力学
C.量子理论D.广义相对论
【解析】 广义相对论认为,空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况,还取决于物质本身的分布状态。
材料中描述的光线在宇宙中弯曲,即体现了这一理论。
【答案】 D
2.菲利普·费尔南德兹—阿迈斯托在评价某科学家时指出:
在他的宇宙里,“每一种现象都带着欺骗性。
物质和能量可以相互转换。
双胞胎以不同的速度衰老。
平行线可以交叉。
光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。
”这位科学家是( )
A.伽利略B.达尔文
C.牛顿D.爱因斯坦
【解析】 材料反映了物体运动发展是相对的,这一理论是爱因斯坦提出的,故D项正确。
伽利略、牛顿的科学贡献只是局限在肉眼的观察范围即宏观世界的绝对时空观,故A、C两项错误;达尔文的进化论与题目材料反映的内容无关,故B项错误。
【答案】 D
3.美国科幻大片《星际穿越》中出现了“虫洞”“黑洞”“时间膨胀”“五维空间”等科学概念,让很多人大呼“烧脑”。
下列与“时间膨胀”有关的理论是( )
A.牛顿力学反映的宏观物体低速运动的客观规律
B.广义相对论阐述的四维时空和物质的分布相联系
C.爱因斯坦在光速不变原理的基础上创立的狭义相对论
D.相对论中空间和时间的尺度随着观察者速度的改变而改变
【解析】 材料中描述的现象属于相对论的范畴,故A项错误;狭义相对论阐述的四维时空和物质的分布相联系,故B项错误;材料中论述的是广义相对论,故C项错误;材料中“虫洞”“黑洞”“时间膨胀”“五维空间”的信息说明时空分布现象,属于广义相对论,时间和空间随着速度变化而变化,故D项正确。
【答案】 D
4.爱因斯坦提出相对论的意义是( )
①提醒人们不要被常识和日常经验所蒙蔽 ②相对论的提出是物理学领域伟大的革命 ③极大地扩展了物理学应用的领域 ④使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
A.①②③B.①③④
C.②③④D.①②④
【解析】 本题考查学生的分析理解能力。
使人类对微观世界的基本认识有了革命性进步的科学成就是量子理论。
【答案】 A
5.1944年12月,爱因斯坦同斯特恩、玻尔讨论原子武器和战后和平问题。
1945年3月,同西拉德讨论原子军备的危险性,他还写信介绍西拉德去见罗斯福,未果。
1946年5月,他又发起组织“原子科学家非常委员会”并担任主席。
爱因斯坦这些行为的主要目的是( )
A.倡议各国科学家不要研制原子弹
B.宣扬自己反非正义战争的坚定立场
C.敦促美苏结束“冷战”对峙局面
D.促使社会认识核战争的严重后果
【解析】 A项表述不符合史实,爱因斯坦主张研制原子弹,以消灭法西斯。
B项与题干没有直接关系。
C项与题意无关。
D项准确反映了题中材料的核心内容,故选。
【答案】 D
6.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。
刀子对人生活是有用的,但是它能够用来杀人。
……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
【解析】 仔细阅读材料可知,爱因斯坦认为科学具有先进性,但也是双刃剑,他希望用之于和平而不是战争之中。
【答案】 B
7.下列关于爱因斯坦的说法,正确的是( )
A.生于美国,在中学阶段就自修理论物理学
B.他的狭义相对论的成果主要是在大学研究出来的
C.他毕生爱好音乐
D.他逝世后人们举行了隆重的追悼仪式
【解析】 爱因斯坦生于德国,A项错误;他的狭义相对论的成果是在大学毕业后研究出来的,B项错误;他死后举行了极简单的葬礼,D项错误;爱因斯坦毕生爱好音乐,C项正确。
【答案】 C
8.爱因斯坦生前留下遗言:
“不许把这房子变成博物馆。
”这说明爱因斯坦( )
A.崇拜偶像
B.死后要哀荣
C.看重荣誉
D.不希望别人把自己当偶像来崇拜
【解析】 材料本身说得很明白,“不许把这房子变成博物馆”,就是不希望别人把自己当偶像来崇拜,表现了爱因斯坦谦虚的精神。
【答案】 D
二、非选择题
9.阅读下列材料:
材料一 (詹天佑)在致诺索布夫人的信中也写道:
“全体中国人和外国人都在密切注视着我的工作,如果我失败了,那就不仅是我个人的不幸。
因若如此,中国工程师将失掉大众的信任。
”……近年在八达岭长城脚下建造了詹天佑纪念馆,以纪念他在中国铁路建设事业中的不朽功绩。
——白寿彝《中国通史》
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,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。
爱因斯坦在悼念居里夫人时所说:
“第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面还要大。
即使是后者,它们取决于品格的程度,也远超过人们认为的那样。
”
——《爱因斯坦与大科学的诞生》
请回答:
(1)指出材料一中“我的工作”指的是什么?
结合所学知识指出,詹天佑是在什么背景下完成这一“工作”的?
有何意义?
(2)材料二中所说的爱因斯坦的深奥理论有哪些?
这些理论有什么重大历史意义?
材料二认为爱因斯坦“受到全世界男女老少的尊敬和爱戴”的原因是什么?
(3)你认为作为科学家的詹天佑和爱因斯坦在人文情怀方面有何不同?
【解析】 本题主要考查詹天佑和爱因斯坦的主要贡献,这是课本的基础知识,难度不大。
解题时要注意结合材料中所述两人生活的时代背景、成就、个人性格和品质来归纳作答。
【答案】
(1)设计、建成京张铁路。
背景:
中国技术力量薄弱,列强认为中国人没有能力完成如此艰巨的工程;面临国际社会的压力。
意义:
自行设计中国第一条铁路,极大地提高了民族自信心。
(2)创立相对论、光子理论。
意义:
带来了物理学思想的革命;是人类思想发展史上的一次根本性变革。
原因:
爱因斯坦不仅在科学上做出了杰出贡献,而且具有社会责任感和良心。
(3)詹天佑具有强烈的爱国情怀;爱因斯坦具有强烈的正义感和责任感。
10.阅读下列材料:
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。
——《迈向一个世界政府》
节选自爱因斯坦致希伯莱大学的信
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)
请回答:
(1)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】 爱因斯坦是一位杰出的物理学家,同时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,是一位敏锐的、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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