第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦
课程标准 学习目标 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。 了解爱因斯坦的成长历程和狭义相对论的创立。
掌握爱因斯坦的相对论、量子力学的提出及意义;爱因斯坦为人类和平作出的努力。
分析爱因斯坦对人类科学发展的主要贡献,理解爱因斯坦为什么被视为20世纪最伟大的科学家。
一、提出狭义相对论
1.成长历程
(1)出身:1879年,出生于德国南部小城乌尔姆的一个犹太血统家庭。
(2)童年:善于思考,对自然界的现象总要寻根问底。
(3)中学:被赶出校门,坚持自学。
(4)大学:进入瑞士苏黎世联邦工业大学师范系,主修数学和物理。迷上了物理学,为以后从事理论物理学研究打下了基础。
2.提出狭义相对论
(1)提出:1905年6月,发表了《论动体的电动力学》,标志着狭义相对论的提出。
(2)内容:相对性和光速不变原理。
(3)意义:改变了牛顿力学的时空观念,揭示了物质和能量的相当性,为原子能的利用奠定了理论基础,是近代物理学领域的一次伟大革命。
[特别提醒] 爱因斯坦的相对论,改变了牛顿力学的时空观,这充分体现了爱因斯坦敢于打破传统束缚,向权威挑战,坚持真理的精神。
二、推动量子力学的发展
1.广义相对论
(1)标志:1916年发表论文《广义相对论的基础》。
(2)内容
①等效原理:即在一个加速运动的系统里,物体会自动改变运动状态,而改变这种运动状态的力,就是惯性力。
②广义相对性:即在加速运动系统里的惯性力,可以运用到时空中的各种物体运动上。
(3)意义:改变了人们对宇宙的认识,在广义相对论的指引下,天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。