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《2时间和空间的相对性》精品教案优质课下载
知道相对性原理和光速不变原理
能利用公式，解释长度收缩效应和时间延缓效应
二、学习目标
简单叙述相对论产生的历史进程
说出迈克尔逊·莫雷实验的工作原理
知道光速不变原理
通过光钟推导出时间膨胀和长度收缩
能利用公式解释时间膨胀
能利用公式解释长度收缩
三、学情分析
授课对象为高二年级的理科学生。学生基本完成了高中所有物理课程内容，具备一定的物理推导能力，了解了波的叠加原理，观察过光的干涉现象。部分学生对这一部分内容充满好奇与渴望，课程开始前需要充分调动学生兴趣，使学生对相对论这团迷雾有一定的了解，激发学习兴趣。
四、评价任务
通过全程的推导，达到学习目标四。
通过场景实践一检验是否达到学习目标五。
通过场景实践二检验是否达到学习目标六。
五、教学设计
课堂引入
1900年4月27日，开尔文勋爵在英国皇家研究所做了一篇名为《在光和热动力理论上空的十九世纪乌云》的演说，演说中提到“动力学理论认为热和光都是运动的方式，现在这一理论的优美和明晰，正被两朵乌云笼罩着。”这句后后被演说成“物理学的大厦已经基本构建完成，后人只需要修修补补就好了，在万里晴空下，仍旧存在着两朵乌云。”
这两朵乌云分别是迈克尔逊·莫雷实验和黑体辐射，分别引出了以爱因斯坦等人为领导的相对论体系以及以普朗克等人为领导的量子力学。这也对应着课本选修3-4和选修3-5.
以太假说
人们认识到波的传播需要介质，光也是一种波，它的传播也需要介质，但是光传播的介质始终没有被发现。为了填补理论的空缺，人们假设了一种名为以太的物质为光传播的介质。
以太充斥在整个宇宙，地球周围也被以太紧紧包围着。随着地球的自转，地球表面会和以太形成相对运动，进而形成以太风。人们便把研究方向投入到以太风的探索中。
迈克尔逊·莫雷实验
为了验证以太的存在，利用赤道上的以太风，人们设计了迈克尔逊·莫雷实验。实验装置如图。
利用实验装置，如果以太风存在，两束光在不同方向的以太风作用下到达平面镜的时间不同，但是人们反复实验后，发现无论如何旋转实验器材，两束光抵达平面镜后产生的干涉条纹均未发生变化，借此，证明了以太假说的失败。在此之后，爱因斯坦提出了光速不变的假说，脱离出伽利略参考系，建立出一套更完备的参考系。