选修3-4《第6章 相对论与天体物理 第2节 爱因斯坦眼中的世界》优秀教案

选修3-4《第6章 相对论与天体物理 第2节 爱因斯坦眼中的世界》优秀教案

（二）过程与方法

通过学习，提高分析物理现象与定理定律矛盾的能力。

（三）情感、态度与价值观

进一步认识世界的真实，进一步理解逻辑推理的力量。

教学重点

时间膨胀和尺缩效应的逻辑推理。

教学难点

对经典悖论的分析与解答，对学生可能提出的问题的理解和引导。

教学方法

逻辑推理讲授，视频剪辑推送辅助，班级研讨合作教学。

教学用具：

智慧教室。

教学过程

1．引入：经典的相对性原理

速度合成的简要回顾，推送视频：速度叠加原理

2．光速不变原理

师：请大家看课本图15.1－1，考虑几个问题：

（1）参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应是多少？

（2）参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？

（3）参考系O′相对于参考系O以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？

师：光速不变这一矛盾，不仅对我们的推理给予否定，还对麦克斯韦电磁场理论提出了挑战：要么否定特殊参考系O的存在，要么放弃麦克斯韦电磁场理论.爱因斯坦选择了后者，提出了两条假设：（投影）

（1）在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的。（爱因斯坦相对性原理）

（2）真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。（光速不变原理）

师：现在这两个假设均已被实验证实，不得不说爱因斯坦的伟大。

本节课研究的范围，即是狭义相对论的范围——惯性系（静止或匀速直线运动的物体）