选修3-4《第五章 相对论 第04节 广义相对论》优秀教案

选修3-4《第五章 相对论 第04节 广义相对论》优秀教案

1．初步了解广义相对论的相对性原理和等效原理。

2．初步了解广义相对论时空观。

3．初步了解广义相对论的主要观测证据。

4．知道广义相对论时空观与狭义相对论时空观的主要区别。

二、过程与方法

1．解读并分析教材图5-4-1，通过关于“引力场”的思想实验了解等效原理。

2．通过了解爱因斯坦创立广义相对论的思维过程，学习创立科学理论的基本方法——提出假设。

3．通过了解与广义相对论相关的天文观测事实，深化理论必须与事实相符合的科学观。

三、情感态度与价值观

1．通过“讨论与交流”，培养学生的独立思考能力、逻辑分析能力、口头表达的能力和合作学习的精神。

2．通过了解时空观的变革，从中认识物理学的发展和变革，体会相对论对人类认识世界的影响，感受物理学的发展对推动社会的作用。

3．感受科学家客观求实、理性追求、批判创新的精神和富有创造性的想象力，启发学生勇于质疑，富于想像，培养思维的多向性和发散性。

[教学重点、难点]

1．重点：通过了解广义相对论的相对性原理和等效原理、从中体会物理学研究的新思想、新观念、新方法。

2．难点：从狭义相对论无法解释引力问题和非惯性系问题到广义相对论的提出过程，即对爱因斯坦“思想实验”过程的理解。

[教学模式]

以教师启发性讲授为主，指导学生课堂讨论合作，自主学习，在课外阅读相关科普读物为辅，建立起对广义相对论的初步认识。

［教学用具］

　　多媒体教学平台

[教学过程]

板书：第四节 广义相对论

一、复习引入：

1、（1）．根据相对论时间膨胀效应 ，当一艘飞船飞行速度达到光速的0.9998倍时，地面上的观察者将看到飞船里发生的过程的时间延长约为地面上的

倍？

假定一名宇航员乘这艘飞船飞离地球再返回，如果飞船上的钟测出这段时间是一年，那么宇航员的生理年龄当然只增加一岁，可是地面上的钟指示的时间却已经过去 年了。飞船上的一年相当于地面上的 年。如果宇航员出发时26岁，他的儿子一岁，当他回来后，将会惊奇地发现：他的儿子已经年过半百了，而他只有27岁！