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1、
探索宇宙
一、知識與技能
⒈了解廣義相對性原理和等效原理。
⒉了解廣義相對論的幾個結(jié)論。
二、過程與方法
⒈通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，初步認識狹義相對論和廣義相對論的基本原理。
三、情感、態(tài)度與價值觀
⒈通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，激發(fā)探索宇宙奧秘的興趣，形成初步的相對論時空觀。
四、教學(xué)重難點
重點：廣義相對性原理和等效原理。
難點：理解廣義相對論的幾個結(jié)論。
五、教學(xué)用具：
投影儀及投影片。
六、教學(xué)過程設(shè)計
㈠引入新課
師：1915年，繼狹義相對論發(fā)表10年之后，愛因斯坦又發(fā)表了廣義相對論。這節(jié)課我們來了解一下廣義相對論的基本原理和幾個結(jié)論。
㈡進行新課
⒈超越狹義相
2、對論的思考
師：請大家閱讀126頁有關(guān)內(nèi)容，說一說狹義相對論中無法解釋的幾個問題是什么？
學(xué)生閱讀、思考。
生：狹義相對論無法解釋引力作用以什么速度傳遞；狹義相對論是慣性參考系之間的理論。為什么慣性參考系有這樣特殊的地位？狹義相對論無法解釋。
師：愛因斯坦認真思考了以上問題，又向前邁進了一大步，把相對性原理推廣到包括非慣性系在內(nèi)的任意參考系，提出了廣義相對性原理。
⒉廣義相對性原理和等效原理
師：在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的，這就是廣義相對性原理。
師：在廣義相對論中還有另一個基本原理這就是著名的等效原理。請大家閱讀教材，看看什么是等效原理，它是如何提出來的。
學(xué)生閱讀、
3、思考。
師：（投影下圖，做簡要講解。）
一個均勻的引力場與一個做勻加速運動的參考系等價，這就是等效原理。
⒊廣義相對論的幾個結(jié)論
師：從廣義相對論的兩個基本原理出發(fā)，可以直接得到一些“意想不到”的結(jié)論。請大家閱讀教材，說明得到了哪些結(jié)論這些解論的實驗驗證是什么？
學(xué)生閱讀，思考。
生1：第一個結(jié)論，物質(zhì)的引力使光線彎曲。20世紀(jì)初，人們觀測到了太陽引力場引起的光線彎曲。觀測到了太陽后面的恒星。
生2：第二個結(jié)論，引力場的存在使得空間不同位置的時間進程出現(xiàn)差別。例如在強引力的星球附近，時間進程會變慢。天文觀測到了引力紅移現(xiàn)象，驗證了這一結(jié)論的成立。
師：總結(jié)學(xué)生的回答。投影下圖做
4、必要講解。
鼓勵學(xué)生勇于探索，用于發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，為推動人類文明做出自己的貢獻。
㈢課堂總結(jié)、點評
本節(jié)我們了解了愛因斯坦在對狹義相對論無法解釋的幾個問題的思考的基礎(chǔ)上，提出了廣義相對性原理和等效原理，從而創(chuàng)立了廣義相對論。我們還了解了廣義相對論的兩個結(jié)論：一是物質(zhì)的引力使光線彎曲，二是引力場的存在使得空間不同位置的時間進程出現(xiàn)差別。
七、布置作業(yè)
⒈復(fù)習(xí)課文，完成導(dǎo)與練相應(yīng)的練習(xí)。
⒉書面作業(yè)：課本第131頁作業(yè)的第1、2、3、4題
⒊預(yù)習(xí)下一節(jié)課的內(nèi)容。
八、板書設(shè)計
略
九、課后記
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高中物理 第6章 相對論與天體物理 6.4 探索宇宙教案1魯科版選修34
