第一节 高速世界
教学目的
知识与技能
知道世纪之交的晴朗的物理学天空上的两朵乌云，了解其主要内容以及由此所引起的物理学理论的发展与创新。
认识经典力学的实用范围和局限性。知道经典时空观与相对论时空观之间的关系。
初步了解相对论时空观中的基本观点，了解狭义相对论和广义相对论。知道相对论以人类认识高速世界的影响。
过程与方法
经历科学家建立相对论的思维探索过程，认识科学思维的意义，学习科学的思维方法，从中体验成功的乐趣。
了解物理学的研究方法，认识理想实验，物理模型和数学工具在科学研究中的重要作用，以及物理验证实验在物理学发展过程中的作用。
情感态度与价值观
领略到自然界的奇妙与和谐，发展学生对科学的好奇心与求知欲。
养成敢于发表自己观点，既坚持原则又尊重他人的良好习惯。培养有根据的怀疑精神和批判意识，敢于坚持真理，勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神以及判断大众传媒等有关信息是否科学的意识。
了解科学理论的相对性，知道科学理论发展过程的继承与扬弃。
体会科学，技术与社会之间的互动关系。
教学流程
第一课时
课件演示 标题：人类的宇宙图象
“抛砖”
“引玉”
教师讲述物理学史；
物理学大厦上空的两朵乌云、“迈克尔逊－莫雷实验”40年如一日反复得出的结果――光速不变、以太阴魂、牛顿力学的两个先验条件（绝对时空观）。爱因斯坦通盘考虑了有关光的传播速度的实验结果和牛顿力学、麦克斯韦电磁场理论的根基，他得出结论，唯一的出路是革命，从根本上改造经典物理学，抛弃以太，抛弃绝对时间和绝对空间，在新的时间、空间概念的基础上，建立全新的物理学体系――相对论。爱因斯坦的两个基本假设（狭义相对论）、由相对论引发的两个著名佯谬“尺缩钟慢”
5 “尺缩钟慢”的推导
6 作业：想象小论文 ，收集有关相对论的资料。
第一课时结束。
第二课时
学生朗诵＜＜想象小论文＞＞，讨论是否符合相对论原理。
辅导自学“质速关系”“质能关系”
讲解爱因斯坦升降机理想实验并得出加速运动和引力作用都导致了轨迹弯曲的结果。由此总结出“等效原理”； 预言光线弯曲并得到证实；将光线弯曲等效于时空弯曲来解释引力场的效应、提出广义相对论引力场方程。
模拟演示“时空弯曲的引力效应”
相对论的几个预言及被证实的过程（由学生讲述，教师补充）
介绍爱因斯坦的生平及一生的伟大贡献（由学生讲述，教师补充）
作业；试解释“山中方七日，世上已千年”
对相对论有兴趣的同学可课外阅读＜＜时间简史＞＞＜＜时间简史续编＞＞＜＜时空本性＞＞＜＜相对论演义＞＞＜＜奇异的量子世界＞＞等书
有关相对论的一此资料：
1 公元1054年发生过一起非常著名的超新星爆发事件，若光速能叠加则在几十年后都能看到这颗超新星爆发时所发出的光，而实际情况却像我国宋史上所记载的那样“岁余稍没”，此事间接证明了光速不变原理。
2 激发氢原子的实验以及对宇宙线的研究过程都证实了时间膨胀说。
3 广义相对论解释了水星近日点的进动问题，证明它是来源于实践的科学理论。
4 广义相对论预言了光谱线的引力红移，并得到证实。
5 英国的日全蚀观测队证实了星光在近太阳时弯曲。
6 广义相对论解释了“爱因斯坦十字星座”现象
本文只是给出一个授课过程的框架性建议，以及一此参考资料，本课内容多，处理也灵活，相信每个教师都有自己的特点及学情，不应受到束缚。这里只是抛砖引玉而已。
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