2019年人民版历史选修四人物评说课件+练习：专题六 二 影响世界发展进程的科学巨人
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(3)1921 年,以其光子理论而获得诺贝尔物理学奖
捍
卫
和
平
地 位
是世界历史上继牛顿之后最伟大的科学家;创立狭义相对论 和广义相对论,标志着物理学的重大突破,是科学发展道路上 的一座新的里程碑
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——《爱因斯坦·1905年》
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探究点
互动探究 (1)材料中被推翻的“我们的空间和时间观”指什么? (2)“我们现在称之为时空的东西”指什么? (3)上述二者之间的关系如何? 材料解读材料提到了20世纪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”,这显然指的是相对论。“第二次 革命完全改变了我们理解物质和辐射本性的方式”,这指的是量子 论。 要点提示(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)爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。
同物质分布之间的关系;1938 年又导出物体运动 方程,进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间 的统一性
为人们认识宏观宇宙打开了一扇新的窗口,它与 意义 量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱,为
物理学的发展带来革命性的变化
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捍 卫 和 平
奔走 (2)第一次世界大战爆发后,公开发表反战宣言 (3)第二次世界大战中,对美国用原子弹轰炸日本城市表示强 烈不满 (4)第二次世界大战后,为反对核战争和反对美国国内法西斯
主义而斗争
地 位
是世界历史上继牛顿之后最伟大的科学家;创立狭义相对论 和广义相对论,标志着物理学的重大突破,是科学发展道路上 的一座新的里程碑
数 发现了二次项定理,创立了微积分,开辟了数学新纪 学元 光 (1)发现白光是由各种不同颜色的光组成的 学 (2)制成第一架反射望远镜,提出了光的“微粒说”
生活富裕,参与政治;迷恋神学;1727 年 3 月 31 日去世
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(1)牛顿用万有引力定律说明,天上的星体运动和地面上 的物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配 (2)采用数学的方法,精确地计算和解决天体运动问题
知识点一
知识点二
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重要成 就
晚年生 活 历史地 位
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思路解析第(1)问属于记忆性问题,根据材料中的时间即可判断。第 (2)问应当侧重回答广义相对论的重大价值和影响。第(3)问要答出 相对论与经典力学之间的否定与发展的关系。 参考答案(1)成果:广义相对论。标志:1916年《广义相对论基础》 的发表。
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1.阅读材料,完成下列要求。 材料 1919年11月7日,伦敦报纸对这一重大科学事件作了大量报 道。《泰晤士报》上以“科学中的革命·新的宇宙理论·牛顿的概念 被推翻”的标题报道了这次会议。报道中说:“观测结果决定性地证 实了著名物理学家爱因斯坦的预言,而且皇家学会的主席宣称这是 发现了被预言存在的海王星以来最惊人的科学事件。” (1)《泰晤士报》当时报道的应当是爱因斯坦的哪一重要成果,该成 果诞生的标志是什么? (2)报道中为什么说是“最惊人的科学事件”? (3)报道标题中说“牛顿的概念被推翻”,请结合所学知识,分析相对 论与牛顿经典力学之间的关系。
探究点
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名师精讲 经典力学理论与相对论的关系 1.批判和修正 (1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律,这些定律有一 个不容忽视的前提,即物体运动是在低速情况下,这些定律才适用。 (2)爱因斯坦提出的相对论,否定了牛顿的绝对时空观,指出了时 间和空间的辩证关系,即时间和空间不是绝对不变的,而是随着物 质的运动而变化,物质质量随运动速度的变化而变化,并提出质能 转化原理。
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知识点一
知识点二
其 他 成 就
(1)提出质量与能量之间存在的内在联系并建立起质能关系 式,为利用原子能提供了理论依据 (2)以量子论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热,发展 了量子统计
(3)1921 年,以其光子理论而获得诺贝尔物理学奖
(1)认为战争与和平问题是人类的首要问题,并为此多方呼吁
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知识点一
知识点二
提示
(1)所处时代:欧洲自然科学和社会科学发生巨大变革的时
成长 历程
代 (2)少年时代:喜欢读书、沉思、做科学小实验 (3)大学时代:1661 年进入剑桥大学,得到巴罗教授的赏识和
指导,逐步被引进近代自然科学的殿堂
(1)发现了万有引力定律,综合并表达了经典力学的三
成就:1687年出版了《自然哲学的数学原理》,提出了物体运动 三大定律和万有引力定律;形成一个以实验为基础,以数学为表达 形式的牛顿力学体系,即经典力学体系;万有引力定律成为天文学 的基础定律。
狭义相对论不能解释加速运动和万有引力的问题 1916 年完成总结性论文《广义相对论基础》
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知识点一
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其 他 成 就
(1)提出质量与能量之间存在的内在联系并建立起质能关系 式,为利用原子能提供了理论依据 (2)以量子论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热,发展 了量子统计
1.对于“牛顿:宇宙定律的发现者”的学习:要 知道牛顿在物理学、天文学等领域的主要 成就,并认识牛顿在世界自然科学发展史上 的崇高地位 2.对于“爱因斯坦:追寻空间和时间的本质” 的学习:要掌握爱因斯坦的相对论及其他科 学成就,并认识爱因斯坦对维护世界和平所 做出的巨大贡献
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探究点
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2.继承与发展 (1)牛顿力学是整个力学的基础,他所关注的是宏观的世界和低速 运动的物体。 (2)相对论发展了牛顿力学,把人类的目光引向了微观世界和高速 运动的物体,又使得牛顿力学成为相对论力学在低速状态下的一个 特例。这既是对传统物理学的一次伟大革命,同时又促进了物理学 研究的进一步发展。
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(1)根据材料分析,近代科学迅速发展的原因是什么?牛顿在力学上 取得了怎样的巨大成就? (2)结合材料,谈谈你的感想。 参考答案(1)原因:资本主义发展为科学的发展奠定了物质基础和 发展动力;文艺复兴解放了人们的思想。
知识点一
知识点二
提示
狭义 提出
相对 论
内容
原因 科
1905 年,在论文《论动体的电动力学》中提出 认为空间、时间、物质和物质运动之间紧密相连; 作为物质存在形式的空间和时间,在本质上是统 一的,随着物质的运动而变化 狭义相对论不能解释加速运动和万有引力的问 题
学
发表
成
就
广义 相对
内容
论
1916 年完成总结性论文《广义相对论基础》 在狭义相对论的基础上进一步揭示了时空结构
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2.阅读材料,完成下列要求。 材料 牛顿出生的时代,正是欧洲的自然科学、社会科学向前跃进 的变革时代。欧洲的科学,曾经有过辉煌的过去。进入中世纪后, 基督教会统治欧洲长达上千年,在这个漫长的岁月里,欧洲的科学 被禁锢在神学思想中,成了宗教的附属物。文艺复兴后的200年中, 真正的科学伴随着资本主义的发展而登上新的历史舞台,并以磅礴 的气势迅速发展。牛顿的时代是一个科学革命的大时代,而他也以 巨大的成就给这个时代增添了绚烂的色彩。……少年时代的牛顿 并不是神童,他资质平常,成绩一般,但却喜欢读书、沉思、做科学 小实验。迫于生活艰难,牛顿的母亲只得让他停学务农,但是被他 的好学精神所感动的舅父说服了母亲让牛顿继续读书。1661年,18 岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务 的收入支付学费。
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探究点
探究点 经典力学理论与相对论的关系
材料研读 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。
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知识点一
知识点二
知识点一 宇宙定律的发现者——牛顿(依据教材内容,自主梳理 本知识点)
成长历 程
重 要
物理 学
成 天文
就学
(1)所处时代:欧洲自然科学和社会科学发生巨大变革的 时代 (2)少年时代:喜欢读书、沉思、做科学小实验 (3)大学时代:1661 年进入剑桥大学,得到巴罗教授的赏识 和指导,逐步被引进近代自然科学的殿堂
知识点一
知识点二
天 (1)牛顿用万有引力定律说明,天上的星体运动和地面
文
学
重要 成就
数 学
上的物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配 (2)采用数学的方法,精确地计算和解决天体运动问题
发现了二次项定理,创立了微积分,开辟了数学新纪元
光 (1)发现白光是由各种不同颜色的光组成的
学 (2)制成第一架反射望远镜,提出了光的“微粒说”
重要 成就
物 理 学
个基本定律——惯性定律、加速度定律、作用力与反 作用力定律
(2)《自然哲学的数学原理》的发表,标志着他完成了物 理学发展史上的第一次大综合
(3)创立了一个崭新的天文学分支——天体力学
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晚年 生活
生活富裕,参与政治;迷恋神学;1727 年 3 月 31 日去世
历史 地位
英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家。 他建立起一个完整的力学理论体系,把天地间万物的运动 规律概括在一个严密的统一理论中,成为宇宙定律的发现 者
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知识点一
知识点二
知识点二 追寻空间和时间的本质——爱因斯坦(依据教材内容, 自主梳理本知识点)
狭 义 相 科对 学论 成广 就义 相 对 论
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提出
内容
原因 发表 内容 意义
1905 年,在论文《论动体的电动力学》中提出
认为空间、时间、物质和物质运动之间紧密相连; 作为物质存在形式的空间和时间,在本质上是统一 的,随着物质的运动而变化
二 影响世界发展进程的科学巨人
-1-
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1.牛顿:宇宙定律的 发现者 近代科学体系的形 成 2.爱因斯坦:追寻空 间和时间的本质 (1)相对论的创立 (2)反对战争,促进和 平
方法点拨
(2)爱因斯坦的广义相对论改变了人们对宇宙的认识,他的研究是 传统物理学的一次伟大的革命,也是人类自然科学史上的一次革命。
(3)相对论否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空 间的本质属性。它也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中, 推动物理学发展到一个新的高度。
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捍
卫
和
平
地 位
是世界历史上继牛顿之后最伟大的科学家;创立狭义相对论 和广义相对论,标志着物理学的重大突破,是科学发展道路上 的一座新的里程碑
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——《爱因斯坦·1905年》
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探究点
互动探究 (1)材料中被推翻的“我们的空间和时间观”指什么? (2)“我们现在称之为时空的东西”指什么? (3)上述二者之间的关系如何? 材料解读材料提到了20世纪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”,这显然指的是相对论。“第二次 革命完全改变了我们理解物质和辐射本性的方式”,这指的是量子 论。 要点提示(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)爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。
同物质分布之间的关系;1938 年又导出物体运动 方程,进一步揭示了时空、物质、运动和引力之间 的统一性
为人们认识宏观宇宙打开了一扇新的窗口,它与 意义 量子理论一起构成了现代物理学的两大支柱,为
物理学的发展带来革命性的变化
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奔走 (2)第一次世界大战爆发后,公开发表反战宣言 (3)第二次世界大战中,对美国用原子弹轰炸日本城市表示强 烈不满 (4)第二次世界大战后,为反对核战争和反对美国国内法西斯
主义而斗争
地 位
是世界历史上继牛顿之后最伟大的科学家;创立狭义相对论 和广义相对论,标志着物理学的重大突破,是科学发展道路上 的一座新的里程碑
数 发现了二次项定理,创立了微积分,开辟了数学新纪 学元 光 (1)发现白光是由各种不同颜色的光组成的 学 (2)制成第一架反射望远镜,提出了光的“微粒说”
生活富裕,参与政治;迷恋神学;1727 年 3 月 31 日去世
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(1)牛顿用万有引力定律说明,天上的星体运动和地面上 的物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配 (2)采用数学的方法,精确地计算和解决天体运动问题
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思路解析第(1)问属于记忆性问题,根据材料中的时间即可判断。第 (2)问应当侧重回答广义相对论的重大价值和影响。第(3)问要答出 相对论与经典力学之间的否定与发展的关系。 参考答案(1)成果:广义相对论。标志:1916年《广义相对论基础》 的发表。
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1.阅读材料,完成下列要求。 材料 1919年11月7日,伦敦报纸对这一重大科学事件作了大量报 道。《泰晤士报》上以“科学中的革命·新的宇宙理论·牛顿的概念 被推翻”的标题报道了这次会议。报道中说:“观测结果决定性地证 实了著名物理学家爱因斯坦的预言,而且皇家学会的主席宣称这是 发现了被预言存在的海王星以来最惊人的科学事件。” (1)《泰晤士报》当时报道的应当是爱因斯坦的哪一重要成果,该成 果诞生的标志是什么? (2)报道中为什么说是“最惊人的科学事件”? (3)报道标题中说“牛顿的概念被推翻”,请结合所学知识,分析相对 论与牛顿经典力学之间的关系。
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名师精讲 经典力学理论与相对论的关系 1.批判和修正 (1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律,这些定律有一 个不容忽视的前提,即物体运动是在低速情况下,这些定律才适用。 (2)爱因斯坦提出的相对论,否定了牛顿的绝对时空观,指出了时 间和空间的辩证关系,即时间和空间不是绝对不变的,而是随着物 质的运动而变化,物质质量随运动速度的变化而变化,并提出质能 转化原理。
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(1)提出质量与能量之间存在的内在联系并建立起质能关系 式,为利用原子能提供了理论依据 (2)以量子论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热,发展 了量子统计
(3)1921 年,以其光子理论而获得诺贝尔物理学奖
(1)认为战争与和平问题是人类的首要问题,并为此多方呼吁
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提示
(1)所处时代:欧洲自然科学和社会科学发生巨大变革的时
成长 历程
代 (2)少年时代:喜欢读书、沉思、做科学小实验 (3)大学时代:1661 年进入剑桥大学,得到巴罗教授的赏识和
指导,逐步被引进近代自然科学的殿堂
(1)发现了万有引力定律,综合并表达了经典力学的三
成就:1687年出版了《自然哲学的数学原理》,提出了物体运动 三大定律和万有引力定律;形成一个以实验为基础,以数学为表达 形式的牛顿力学体系,即经典力学体系;万有引力定律成为天文学 的基础定律。
狭义相对论不能解释加速运动和万有引力的问题 1916 年完成总结性论文《广义相对论基础》
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(1)提出质量与能量之间存在的内在联系并建立起质能关系 式,为利用原子能提供了理论依据 (2)以量子论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热,发展 了量子统计
1.对于“牛顿:宇宙定律的发现者”的学习:要 知道牛顿在物理学、天文学等领域的主要 成就,并认识牛顿在世界自然科学发展史上 的崇高地位 2.对于“爱因斯坦:追寻空间和时间的本质” 的学习:要掌握爱因斯坦的相对论及其他科 学成就,并认识爱因斯坦对维护世界和平所 做出的巨大贡献
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2.继承与发展 (1)牛顿力学是整个力学的基础,他所关注的是宏观的世界和低速 运动的物体。 (2)相对论发展了牛顿力学,把人类的目光引向了微观世界和高速 运动的物体,又使得牛顿力学成为相对论力学在低速状态下的一个 特例。这既是对传统物理学的一次伟大革命,同时又促进了物理学 研究的进一步发展。
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(1)根据材料分析,近代科学迅速发展的原因是什么?牛顿在力学上 取得了怎样的巨大成就? (2)结合材料,谈谈你的感想。 参考答案(1)原因:资本主义发展为科学的发展奠定了物质基础和 发展动力;文艺复兴解放了人们的思想。
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提示
狭义 提出
相对 论
内容
原因 科
1905 年,在论文《论动体的电动力学》中提出 认为空间、时间、物质和物质运动之间紧密相连; 作为物质存在形式的空间和时间,在本质上是统 一的,随着物质的运动而变化 狭义相对论不能解释加速运动和万有引力的问 题
学
发表
成
就
广义 相对
内容
论
1916 年完成总结性论文《广义相对论基础》 在狭义相对论的基础上进一步揭示了时空结构
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2.阅读材料,完成下列要求。 材料 牛顿出生的时代,正是欧洲的自然科学、社会科学向前跃进 的变革时代。欧洲的科学,曾经有过辉煌的过去。进入中世纪后, 基督教会统治欧洲长达上千年,在这个漫长的岁月里,欧洲的科学 被禁锢在神学思想中,成了宗教的附属物。文艺复兴后的200年中, 真正的科学伴随着资本主义的发展而登上新的历史舞台,并以磅礴 的气势迅速发展。牛顿的时代是一个科学革命的大时代,而他也以 巨大的成就给这个时代增添了绚烂的色彩。……少年时代的牛顿 并不是神童,他资质平常,成绩一般,但却喜欢读书、沉思、做科学 小实验。迫于生活艰难,牛顿的母亲只得让他停学务农,但是被他 的好学精神所感动的舅父说服了母亲让牛顿继续读书。1661年,18 岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院,靠为学院做杂务 的收入支付学费。
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探究点
探究点 经典力学理论与相对论的关系
材料研读 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。
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知识点一 宇宙定律的发现者——牛顿(依据教材内容,自主梳理 本知识点)
成长历 程
重 要
物理 学
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(1)所处时代:欧洲自然科学和社会科学发生巨大变革的 时代 (2)少年时代:喜欢读书、沉思、做科学小实验 (3)大学时代:1661 年进入剑桥大学,得到巴罗教授的赏识 和指导,逐步被引进近代自然科学的殿堂
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天 (1)牛顿用万有引力定律说明,天上的星体运动和地面
文
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重要 成就
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上的物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配 (2)采用数学的方法,精确地计算和解决天体运动问题
发现了二次项定理,创立了微积分,开辟了数学新纪元
光 (1)发现白光是由各种不同颜色的光组成的
学 (2)制成第一架反射望远镜,提出了光的“微粒说”
重要 成就
物 理 学
个基本定律——惯性定律、加速度定律、作用力与反 作用力定律
(2)《自然哲学的数学原理》的发表,标志着他完成了物 理学发展史上的第一次大综合
(3)创立了一个崭新的天文学分支——天体力学
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生活富裕,参与政治;迷恋神学;1727 年 3 月 31 日去世
历史 地位
英国伟大的物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家。 他建立起一个完整的力学理论体系,把天地间万物的运动 规律概括在一个严密的统一理论中,成为宇宙定律的发现 者
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狭 义 相 科对 学论 成广 就义 相 对 论
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提出
内容
原因 发表 内容 意义
1905 年,在论文《论动体的电动力学》中提出
认为空间、时间、物质和物质运动之间紧密相连; 作为物质存在形式的空间和时间,在本质上是统一 的,随着物质的运动而变化
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1.牛顿:宇宙定律的 发现者 近代科学体系的形 成 2.爱因斯坦:追寻空 间和时间的本质 (1)相对论的创立 (2)反对战争,促进和 平
方法点拨
(2)爱因斯坦的广义相对论改变了人们对宇宙的认识,他的研究是 传统物理学的一次伟大的革命,也是人类自然科学史上的一次革命。
(3)相对论否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空 间的本质属性。它也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中, 推动物理学发展到一个新的高度。
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