专题六杰出的中外科学家导学案

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1、专题六杰出的中外科学家第二课影响世界进程的科学巨人【学习目标】了解牛顿、爱因斯坦等人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。【教学重点难点】重点:了解牛顿、爱因斯坦成长的历程及主要科学成就,认识他们对科学及社会发展所产生的巨大推动作用。难点:正确理解科学技术与社会发展的辩证关系。【自学方法导引】利用多种手段自主收集资料,分析整合提取有效信息,探讨科学与社会发展之间的关系。【自读预习知识梳理自我评价】一、牛顿:宇宙定律的发现者情境创设:英国诗人波普曾经这样写道:自然界和自然规律,隐藏在黑暗中,上帝说:让牛顿出生吧!于是,一切都变得光明。 有一天,牛顿在茶园里思考引力问题的时候

2、,一个苹果从树上落下来。受到苹果落地的启发,牛顿心中豁然开朗:为什么苹果总是垂直落向地面呢?为什么苹果不向外侧或向上运动,而总是向着地球中心运动呢?这肯定是有一个向下的力拉着它,而且这个向下的拉力必须指向地球中心,而不是指向地球的其他部分,所以苹果总是垂直下落,或者总是朝向地球的中心。苹果砸头居然砸出了伟大的万有引力定律,真是得来全不费功夫!牛顿真有这么好的天赋吗?在灵感突发的背后又隐含着多少心血和汗水、思考与探索?(一)、牛顿成长历程1、少年时代:出生在英格兰的自耕农家庭,喜欢读书、沉思、做实验2、大学时代:1661年,牛顿进入剑桥大学三一学院。在大学阶段,得到巴罗教授的赏识和指导,被

3、引进近代自然科学的殿堂,后为研究生。1665年,大学毕业后留在大学研究室。3、乡下时光:在自然科学领域内的思考,为其一生的重大科学发现奠定了坚实的基础。被称为“”的牛顿为人类社会的发展做出了巨大的贡献。他的科学成就为现代科学的发展奠定了基础。(二)、牛顿的科学成就  1、物理学:创立经典力学经典力学的主要内容:和牛顿三大定律(惯性定律、加速度定律、作用与反作用力定律)意义:(1)牛顿力学体系完成了物理学发展史上第一次大综合,其标志就是他于1687年所发表的巨著——。(2)人们把的建立当作近代科学体系形成的标志。(3)为近代天文学奠定了基础,对以后的天体研究起了极大的推动作用;另外,牛顿力

4、学理论能够预见新的物理现象,并能以天文观测或试验论证其正确性,如:海王星的发现过程。  2、天文学:牛顿用万有引力定律说明,天上的星体运动和地面上的物体运动都受到力学规律的支配,并采用数学的方法,精确地计算和解决天体运动问题。3、数学:发现二次项定理,创立了微积分,开辟了数学新纪元。 4、光学:牛顿发现白光是由各种不同颜色的光组成的。他制成第一架,提出了光的“微粒说”。二、爱因斯坦:追寻空间和时间的本质(一)成长经历1、出生:1879年出生在德国一个经营电器作坊的犹太人家庭中。 2、中学:因厌恶德国学校的军国主义教育,自动放弃学籍和德国国籍,只身去了意大利米兰。3、大学:1896年,进入

5、大学学习物理学,毕业后利用业余时间开展科学研究4、工作:担任瑞士伯尔尼专利局技术员。5、逝世:1955年,病逝。(二)科学成就1、创立狭义相对论(1905年提出) 狭义相对论认为时间不是(即固定不变的)。爱因斯坦指出,随着物体(观察者所见到的)线性运动速度的加快,时间会变慢。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性,将一个钟表留在地面上,而携带另一个以很快速度移动(如在喷气式飞机上),随后进行比较,静止的钟表总比另一个稍微快一点。什么是狭义相对论?相对论的例子:一卷录音带,如果在地面上播放需要一个小时;在快速飞行的宇宙飞船里播放,宇宙飞船里的人测定也是一个小时。但是由地面上的人员,来测定在

6、宇宙飞船中播放的时间呢?根据牛顿的理论,因为时间是绝对的,所以也是一小时;但是爱因斯坦的理论则认为应该是一个多小时,因为时间是相对的,在不同速度下测量时间,长度是不一样的。爱因斯坦1905年提出的相对论,后来称作狭义相对论,以光速永不改变、相对性原则来推论,得到“时间”会因速度快慢而改变的结论。2、广义相对论(年提出)1915年,爱因斯坦发表了他的广义相对论。他解释了引力作用和加速度作用没有差别的原因。他还解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的,利用数学,爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲,在物体具有很大的相对质量(例如一颗恒星)时,这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物,即使是光线,改

7、变路径。意义:相对论的创立为人们认识宏观宇宙打开了一扇新的窗口,它与量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱,奠定了现代物理学的基础,为物理学的发展带来革命性的变化。“相对论”妙解:有一次,群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住宅,要他用“最简单的话”解释清楚他的“相对论”。当时,据说全世界只有几个高明的科学家看得懂他关于“相对论”的著作。爱因斯坦走出住宅,对大家说:“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉边,一个钟头过去了,你觉

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