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1、坐在轮椅上的宇宙狂人坐在轮椅上的宇宙狂人霍金教学目标：1、了解天才的诞生2、明确霍金的成就和贡献3、走进霍金的青葱岁月4、感悟霍金命运多舛的一生5、拓展积累霍金的名言名句教学准备：多媒体教学课时安排：2-3个课时教学过程一、 导入二、 一分钟了解霍金斯蒂芬威廉霍金（Stephen William Hawking，1942年1月8日-2018年3月14日），ALS患者，英国著名物理学家和宇宙学家。肌肉萎缩性侧索硬化症患者，全身瘫痪，全身只有一双眼睛和三根手指能动，不能发音。霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，在统一

2、20世纪物理学的两大基础理论爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。 霍金是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一，被世人誉为“宇宙之王”。2017年4月，霍金接访采访表示，他比以前更加坚定地认为人类应该在2117年之前离开地球。 2018年3月14日，斯蒂芬霍金去世，享年76岁，他的骨灰被安放在伦敦的威斯敏斯特教堂内，与牛顿和达尔文为邻。三、天才的诞生斯蒂芬威廉霍金，1942年1月8日生于英国牛津，现代伟大的物理学家之一，被称为“当今的爱因斯坦”。这一天，恰逢意大利著名科学家伽利略逝世300周年。伽利略是世界上第一个用望远镜观测、研究月亮、行星和太阳的物理学家，正是由

3、于他的研究，人类才基本弄清了太阳系的运动状况，走出人类了解宇宙最重要的一步。而在伽利略逝世300年后的这一天出生的斯蒂芬霍金，让人类更进一步了了宇宙的开始和未来。逝世于2018年3月14日，巨星的陨落。 霍金的家庭成员父亲弗兰克霍金，毕业于牛津大学医学院，是一位小有名气的热带病专家；热爱祖国。二战爆发后，在东非的他立即回国报名参军，但未能如愿。弗兰克后来进入了一个医学研究院，在这里，他幸运地遇见了后来的人生伴侣伊莎贝尔。 弗兰克的祖先是勤劳本分、正直善良的农民。他的祖先通过勤奋努力，使霍金家族成为当地的望族，并拥有富丽堂皇的住宅。 霍金的祖父是约克郡的一位农场主，声望颇高。第一次世界大战后，当

4、时的经济大萧条致使霍金家族破产。霍金的祖母是个了不起的妇女，为了让家中5个孩子受到教育，同时摆脱贫困，她费尽周折，在家里开办了一所学校。经过她的苦心经营和倾心投入，这所学校办得有声有色。霍金祖母的事迹让整个家族引以为豪，也正是这件事情，让整个家族的人都清醒地认识到坚强的魅力。这种坚强的性格，也自然成为霍金家族中十分重视和强调的品格，他们甚至认为“温情”是性格中的缺陷。母亲伊莎贝尔出生于苏格兰邓弗姆林的一个十分开明并且十分重视教育的家族，毕业于牛津大学。 她是一位十分了不起的母亲。她善于捕捉三个孩子的兴趣爱好。博物馆是他们经常去的地方。通常霍金会留在科学博物馆，玛丽会留在自然历史博物馆，伊莎贝尔

5、任由他们自由去逛，而自己则带着小女儿在艺术博物馆。他们在各自喜爱的博物馆里流连忘返。 在霍金成长的过程中，母亲伊莎贝尔对他的成长影响是最大的，包括兴趣爱好，对人生的思考，对生命的感悟，对待工作学习的态度等等，这让霍金在追求事业的道路上受益良多。 一个典型的书香门第。 他们一家非常的特立独行，而不太在意他人的评价。这一举动在邻居们看来，特别古怪。 霍金一家对居住条件十分不在意。p7 喜欢看书。 重视教育。他们只能允许将有限的收入投入孩子们的学习上，让孩子们进最好的学校，接受最好的教育，这才是真正生活的意义。四、成就与贡献：现代最伟大的物理学家 当今的“爱因斯坦” 宇宙的主宰者霍金辐射 黑洞”这个

6、名字，总是令人遐想联翩。那么，究竟什么是“黑洞”？ 这个名字的第一个字“黑”，表明它不会向外界发射或反射任何光线，也不会发射或反射其他形式的电磁波无论是波长最长的无线电波还是波长最短的射线。因此人们无法看见它，它绝对是“黑”的。第二个字“洞”，说的是任何东西只要一进入它的边界，就休想再溜出去了，它就像一个真正的“无底洞”。 也许有人会想：假如我用一只超级巨大的探照灯对准黑洞照过去，黑洞不就现形了吗？错了！射向黑洞的光无论有多强，都会被黑洞全部“吞噬”，不会有一点反射。这个“无底洞”，照样还是那么“黑”。把这种奇特的天体称为“黑洞”，真是太妙了。这话是什么意思？我们不妨先从宇宙飞船说起。宇宙飞船

7、要摆脱地球的引力进入行星际空间，速度至少要达到11.2千米/秒，否则它就永远逃不出地球引力的控制。这11.2千米/秒的速度，就是任何物体从地球引力场中“逃逸”出去所需的最低速度，称为地球的“逃逸速度”。太阳的引力比地球引力强大得多，因此太阳的逃逸速度也要比地球的大得多，为618千米/秒。再进一步，要是一个天体的逃逸速度达到了光速，那么就连光线也不可能从它那里逃逸出去了。这样的天体就是黑洞。光是宇宙间跑得最快的东西，既然连光都逃不出黑洞，那么其他一切东西也就休想逃出去了。 随着科学的发展，人们对黑洞的认识也越来越深入。如今，关于黑洞的更准确的说法是：“黑洞是广义相对论预言的一种特殊天体。它的基本

8、特征是有一个封闭的边界，称为黑洞的视界；外界的物质和辐射可以进入视界，视界内的东西却不能逃逸到外面去。”正因为黑洞如此“只进不出、贪得无厌”，所以才有了一个不雅的外号：“太空中最自私的怪物”。 不过，事情也不是那么简单。出乎人们意料，黑洞这个“怪物”，有时候竟然还十分“慷慨”。这又是怎么一回事？在20世纪70年代，英国科学家霍金等人以量子力学为基础，对黑洞作了更缜密的考察，结果发现黑洞会像“蒸发”那样稳定地往外发射粒子。 考虑到这种“蒸发”，黑洞就不再是绝对“黑”的了。霍金还证明，每个黑洞都有一定的温度，而且质量越小的黑洞温度就越高，质量越大的黑洞，其温度反而越低。大黑洞的温度很低，蒸发也很微

9、弱；小黑洞的温度很高，蒸发也很猛烈，类似剧烈的爆发。一个质量像太阳那么大的黑洞，大约需要一个地球年才能蒸发殆尽；但是质量和一颗小行星相当的小黑洞，竟会在一秒钟内就蒸发得干干净净！奇性定理指在现在的宇宙膨胀相的开端，时空被高度地畸变，并且具有很小的曲率半径。 宇宙大爆炸有一个初始奇点，那是时间开始的地方。黑洞内部有一个奇点，那是时间终结的地方。 霍金70年代研究爱因斯坦的引力理论，他发现在很一般的条件下，空间和时间一定存在奇点，时空似乎被无限弯曲。不过当时还不清楚奇点是否真实存在。伦敦伯克贝克学院的罗杰彭罗斯(Roger Penrose)证实，奇点确实会在黑洞中形成。后来，彭罗斯和霍金将同样的想

10、法应用到整个宇宙中，并表明爱因斯坦的理论预测我们在遥远过去的奇点，这就是宇宙大爆炸。霍金与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。5、霍金的青葱岁月并不出彩的小学时代圣奥尔本斯学校 霍金的书写十分糟糕，加上讲话似乎有些口吃，同学们称其“霍金语”所以导致不少师生认为霍金是个“傻瓜”，但也有少部分人被霍金的智力所折服，为他取了个了不起的绰号“爱因斯坦”霍金喜欢设计和发明各种棋盘游戏，每当此时，他就成了伙伴中的首领。天才少年开始觉醒六年级时，霍金和几位同学利用空闲，在一位数学硕士的帮助下，他们把电话交换器上拆下来的零件和一些收集来的零件焊接、组装起来，制造出一台非

11、常原始的逻辑计算机，并成功运作起来。这是霍金在圣奥尔本斯读书期间最为骄傲的事情了。这台计算机在当地引起了一阵轰动。霍金的牛津时代1959年10月1日，霍金以牛津新生的身份来到牛津大学学习轻松应对考试 p30摔下楼梯 p29 做一个优秀的舵手p24霍金后来回忆这段为期三年的大学生活，曾多少有些内疚地说：“那时牛津大学物理课程的安排对我来说是很容易就能逃避用功的。上大学前，我考了一次试；最后参加一次毕业考，这让我有很多无聊的时间。我计算过，在牛津的三年中，我大学总共学习1000小时，平均每天学习不到一小时。我并不是为那时不用功而感到骄傲，我只不过是说下我当时的情形。百无聊赖的心态，让我觉得没有任何

12、事情值得去努力争取。1962年，霍金被剑桥大学录取为研究生。与此同时，一场巨大的疾病正降临到他身上。他说：“我的疾病带来的一个结果就是把这一切都改变了：当你面临夭折的危险时，你就会意识，生命是宝贵的，你有大量的事情要做。”6、命运多舛的一生霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生，这时他被诊断患了“卢伽雷病”，不久，就完全瘫痪了。1985年，霍金又因肺炎进行了穿气管手术，此后，他完全不能说话，依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈；看书必须依赖一种翻书页的机器，读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读 霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中，成

13、为世界公认的引力物理科学巨人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职，他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界，并且对哲学和宗教也有深远影响。从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制，霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题。他的宇宙模型是一个封闭的无边界的有限的四维时空-不需要上帝的第一推力，宇宙的演化完全取决于物理定律。霍金的剑桥时代1962年10月，霍金来到剑桥大学三一学院攻读博士学位。来到剑桥大学，霍金决定以宇宙学作为自己将来的研究对象。霍金的导师西阿马是一位很优秀的科学家，不仅可以随时帮助他解决疑难，而且善于激励他。

14、霍金曾说：“我能取得成就，是因为剑桥有良好的人文环境。剑桥大学是最能让科学家安静、专心致志工作的地方。”霍金进入剑桥后学业上是困难重重，迷失了方向，但更可怕的是他的身体出现了问题。1963年1月，刚过完21岁生日的霍金得知患有一种十分罕见的病，学名“肌萎缩性侧索硬化症（ALS）”，在英国被称为“运动神经元病”。这种病没有任何疼痛的感觉。由于肌肉萎缩，会引起运动功能减退，最后可能瘫痪；说话也会日益感到困难，最终丧失说话能力。最后，呼吸肌受到侵害引起肺炎和窒息，死亡就降临了。幸运的是在整个患病过程中大脑不受侵害，因此思维能力和记忆能力不会受到影响。医生估计霍金只能活两年多。霍金在知道自己的病情后，

15、起初感觉天就要塌了，他不断地向上苍发问：“为什么这种事情会发生在我身上呢？我做错了什么吗？为什么我要经历无尽的折磨，然后再悲惨地死去呢？”霍金当时十分绝望，认为自己活不了多久！后来发生了一件事，让霍金从绝望中振作起来。在霍金住院时，邻床有个小孩患了白血病，最终因为肺炎死了。这让霍金伤心的同时又让他醒悟：其实有的人的命运比我还要悲惨，至少他的情况还没使他感到有病。当他为自己难过时，他就想起了那个小孩。霍金曾经回忆说：“我经常会做一些可怕的梦，梦见自己被处死。醒了以后，我突然意识到，如果我的生命还可以延续一段时间的话，那还有许多有价值的事情等待我去做。我的一个深刻体验是，当一个人面临早逝的危险时，

16、就会体验到活下去是多么让人期待！”霍金虽遭遇不幸，但他庆幸的是，自己的思维能力和记忆力不会随病情受到任何破坏，这样，他的事业就不会终结，上帝对他还是很关爱的。患病后，霍金为了家庭，为了自己的理想，果断的“站了起来”，继续了自己的研究。他自己在个人传记中谈到，他并不认为疾病对他有多大影响，他每天都陶醉在自己的世界之中，努力不去思考自己的疾病。同时，他又努力证明自己能够象常人那样生活!霍金在自己的生活中，只要能做到的事情绝不麻烦别人，他很憎恨别人把自己当做残疾人，他说：一个人身体残疾了，决不能让精神也残疾。霍金的意志力是非常坚强的，同时他又是一个对生活很有主见的人。他对生活永远充满了乐观和幽默的态

17、度。在他患病后，曾有6次非常近距离的和死神交手，他都顽强的活了下来。一次霍金演讲结束后，一位女记者冲到演讲台前问到：“病魔已将您永远固定在轮椅上，你不认为命运让你失去太多了吗?”大师的脸上充满了笑意，用他还能活动的3根手指，艰难地叩击键盘后，显示屏上出现了四段文字：“我的手指还能活动;我的大脑还能思维;我有终生追求的理想;我有爱我和我爱的亲人和朋友”.在回答完那个记者的提问后，他又艰难的打出了第五句话：“对了，我还有一颗感恩的心!”现场顿时爆发出了雷鸣般的掌声。的确用霍金自己的话来说，活着就有希望，人永远不能绝望!比大海更广阔的是天空，比天空更广阔的是人的胸怀!即使病魔把霍金关在果壳中，他也是

18、无限空间之王!7、霍金名言（1）当你面临着夭折的可能性，你就会意识到，生命是宝贵的，你有大量的事情要做。（2）上帝既造就天才，也造就傻瓜，这不取决于天赋，完全是个人努力程度不同的结果。（3）在我21岁时，我的冀望值变成了零。自那当前，一切都变成了额定津贴。（4）我的手指还能活动，我的大脑还能思维；我有终身追求的理想，我有爱和爱我的亲人朋友；对了，我还有一颗感恩的心。（5）一个人如果身体有了残疾，绝不能让心灵也有残疾。（6）假如生涯没有了乐趣，那将是一场悲剧。（7）人有自由选择结束生命，但那将是一个重大错误。无论命运有多坏，人总应有所作为，有生命就有希望。（8）生活是不公平的，不管你的境遇如何，你只能全力以赴。