中外历史人物评说之爱因斯坦.ppt

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1、20世纪的科学伟人爱因斯坦,Albert Einstein 1879-1955年,课标要求：了解爱因斯坦的成长历程及主要科学成就，认识他们在社会发展中的作用。感受爱因斯坦脚踏实地地进行科学研究和勇于科学创新的精神,爱因斯坦的大脑有何不同?爱因斯坦的主治医生托马斯哈维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来。最新结论是：,哈维曾首次接受美国国家地理频道专访，彻底曝光整个事件的绝对内幕。如今91岁高龄的哈维称，为了方便研究，他竟将爱因斯坦大脑切成了240块！首先是爱因斯坦大脑左右半球的顶下叶区域异常发达，比普通人的平均厚度多出一厘米，这造成爱因斯坦大脑宽度超过普通人

2、 15%左右。爱因斯坦大脑的另一显著特征是其缺少常人大脑中的一种皱沟。这使神经元彼此间更容易建立起联系，因而使思维更为活跃。,科学趣闻：,爱因斯坦部分大事年表,1.出生：1879年出生于德国一个犹太人家庭。2.童年时代：很少讲话，却十分善于思考。3.中学时代：不受欢迎，被赶出学校。4.大学时代：培养了自学和独立思考能力。5.大学毕业：成为专利局的一名技术员。,照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是真、善和美。对真理和知识的追求并为之奋斗，是人的最高品质之一。爱因斯坦,狭义相对论,广义相对论,光量子假说,相对性光速不变原理,等效原理广义相对性,近代物理学领域的一次伟大革命

3、,促进了人们对宇宙的认识及观测研究和理论探讨,解释了光电效应推动了量子力学的发展,光具有波粒两象性,一、理想之一：“真”为人类科学事业而奋斗,相对性原理和光速不变原理,举个例子吧，一束光向你而去,如果你乘一辆每秒20万公里的火车去追它，按照常理可知光速每秒30万减掉你的20万，那么你在火车测到的光速应该是10万公里每秒，顺理成章。但是，那是错的,实际情况是，无论你选取的是什么参照系，光速都不受相对性的影响，永远为30万公里每秒。（光相对于以速度v运动着的惯性观察者的传播速度是c-v（当c和v同向时）或c+v（当c和v反向时）。这就是光速不变原理。所谓光速不变是指光在传播时其运动速度不适用于任何

4、参照系。,事实比这个例子更复杂，仅供理解。,相对性原理：,光速不变原理：,物体的运动和力的作用是相对的,而且比普通物体运动速度更快的电磁波的运动也是相对的。,光在真空中的传播速度，是不变的常数，它和光源的运动速度以及观察者本人的运动速度都无关。,你是否能举举例子？我们衣食住行的每个细节都闪现着爱因斯坦的影子。,平坦的公路:回到家后你要开车去上班，你车轮下的平坦公路里也刻着爱因斯坦的功劳。在爱因斯坦的博士论文中探讨了在不同溶液中测量分子的新方法，这些方法后来成为胶体化学的基本方法。建材工程师在建造公路时，就是利用他的研究成果。,太阳能电池:假如你想用太阳能光电池为自己的居室提供能量。这些光电池能

5、够把太阳能转成电能，爱因斯坦在90年前发表的一篇论文里就首次正确地分析过这一转换原理。他发现光子具有能量。某些光子携带的能量足以克服将电子集中于某种金属的“粘性”，这就是著名的光电效应。,数码相机:假期你和家人轻松郊游。当你打开数码相机，准备摄下家人温馨的笑容时，要先感谢爱因斯坦。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走，这同样利用了宝贵的光电效应。,电脑显示器:来到办公室，你打开电脑开始工作。在短促的瞬间，电子正从显像管的阴极发射出来，好像在飞驰过程中获得了能量，积聚在显示屏上这正好符合爱因斯坦的狭义相对论。发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显

6、示屏上产生模糊图像，使你无法工作，当然，精彩的电脑游戏也玩不起来了。,精准的激光:下班后你到超市购物，你手里的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的激光理论，只有激光才能准确读出条形码中的编码。,药物：倘若你身体有点小毛病，需要药物调理。许多药物制造得益于爱因斯坦那篇有关布朗运动的论文。英国植物学家罗伯特布朗最先观察到，悬浮的液体中的微粒永远不停地做无规则运动。爱因斯坦则利用布朗运动创立了将微观数量和宏观数量联系在一起的统计法。直到今天，这些统计法仍是全世界药剂师必须遵循的配比法则。,全球定位系统：万一你不幸成为寻人启事中主角，那也没有关系，你身上携带的GPS（全球定位系统）能帮助你与搜索人员取得

7、联系。100年前爱因斯坦发现，如果想把发生在不同地点的多个事件联系在一起考虑，那么传统的时间概念就不够充分。虽然全球定位系统卫星上安装了精确的原子钟，但是，如果没有地面原子钟对卫星原子钟的时间调整，定位系统每天发给地面的信号就会出现1.6千米的偏差。,控制X射线的能量：肿瘤，手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治疗前，需要估计X射线可能对你细胞造成的伤害，根据就是爱因斯坦的E=mc2。这同样是100年前爱因斯坦的重大发现：任何质量都可以被看作是被压缩的能量。要想知道某一质量能够产生多少能量，可以把消失的质量乘以光速的平方那绝对是一个天文数字！据此理论造出原子弹、氢弹。,探究一：爱因斯坦相对论

8、的创立是不是意味着牛顿力学的消亡？,牛顿力学研究的是宏观下物体低速运动的状态；爱因斯坦相对论研究的是微观世界下物体高速运动的状态所以相对论对经典力学是修正和互补,探究二：爱因斯坦相对论的的提出的意义,狭义相对论的创立,改变了牛顿力学的时空观念,揭露了物质和能量的相对性,为原子能的利用奠定了理论基础,是近代物理学的一次伟大革命。,广义相对论的创立改变了人们对宇宙的认识,在广义相对论的指引下,天体和宇宙的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。,探究思考,材料一：我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根刨底地追问问题罢了。,材料二：成功艰苦的劳动正确的方法少谈空话。,探究三：爱因斯坦的科学精神,材料三

9、：在真理的认识方面，任何以权威者自居的人，必将在上帝的戏笑中垮台！,1、勤奋好学、善于思考2、热爱科学、脚踏实地3、挑战权威、勇于创新4、毫不动摇、追求真理,照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是真、善和美。“人类的福祉必须高于对自己国家的忠诚”。“每一个国家的利益都必须服从更广泛的共同体的利益。”,二、理想之二：“善”为人类和平事业而奋斗,1、一战时:支持反战宣言2、一战后：致力于恢复各国人民的相互谅解，呼吁人民为和平而斗争3、二战时:建议罗斯福抢在纳粹之前研制原子弹；痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害4、二战后:致力于防止核战争的发生，发表反核战的原子科学家公报,我们

10、能感受到爱因斯坦有哪些崇高的品质？,高度的社会责任感 热爱生活，热爱全人类,照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是真、善和美。,三、理想之三：“美”追求生命的和谐与修养,当爱因斯坦来到普林斯顿大学高等科学研究所工作时，校方给了他年薪16000美元的待遇，他却说：“这么多钱？是否可以给我少一点？给我3000美元就够了。”他曾把一张1500美元的支票夹在书里当书签用，结果把书弄丢了。有人请他在无线电台讲话，他拒绝了，说自己不爱出风头。还有人出了1000美元，请他讲一分钟话，他也拒绝了，说自己不需要钱。,人们所努力追求的庸俗的理想财产、虚荣、奢侈生活我总觉得都是可鄙的。我从来不把安逸和快乐看做是生活目的本身这种伦理基础我叫它猪栏的理想。,怀念伟人我们全部都获益不浅，及全世界都感谢他的教诲。那专属于他个人的东西，早已传遍广大人群。他像行将陨灭的彗星，光华四射，把无限的光芒 同他的光芒永相连结。,1955年4月18日，病逝于普林斯顿,讨论：如何评价爱因斯坦？,科学家,物理学贡献,相对论，人类认识自然过程中一次质的飞跃，是原子能科学、宇宙航行等科学的理论基础。光量子假说，解决了经典物理学无法解释的光电效应问题，推动了量子力学的发展。,社会活动家,为人类和平进步而斗争,科学精神,