高二物理广义相对性原理和等效原理的教案

时间：2022-10-05 18:35:05 教案我要投稿

相关推荐

高二物理关于广义相对性原理和等效原理的教案

　　学习目标：

高二物理关于广义相对性原理和等效原理的教案

　　1．了解广义相对性原理和等效原理。

　　2．了解广义相对论的几个结论。

　　学习重点

　　广义相对性原理和等效原理。

　　教学难点

　　理解广义相对论的几个结论。

　　知识回顾

　　一、狭义相对论的两点假设：

　　1、狭义相对性原理

　　在不同的参考系，一切都是相同的

　　2、光速不变原理

　　真空中的在不同的惯性参考系中是的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。

　　引入新课

　　1915年，继狭义相对论发表10年之后，爱因斯坦又发表了广义相对论。这节课我们来了解一下广义相对论的基本原理和几个结论。

　　B级一、超越狭义相对论的思考

　　爱因斯坦思考狭义相对论无法解决的两个问题：

　　1、引力问题

　　定律无法纳入狭义相对论的理论框架；

　　2、非惯性系问题，

　　只适用于惯性系，为什么惯性系具有这样的地位？无法解释

　　二、广义相对性原理和等效原理

　　1、广义相对性原理：

　　在参考系中，都是相同的。

　　2、等效原理：

　　一个的引力场与一个做运动的参考系等价。

　　停泊在行星表面的飞船里，没有支撑的物体会做自由落体运动即匀加速运动，这是因为飞船处在行星表面空间的引力场中；如果飞船远离行星表面做匀加速运动，也会观察到没有支撑的物体的自由落体运即匀加速运动。我们不能根据飞船内的自由落体运动来判断飞船到底在加速运动，还是停在一个行星的表面。这说明一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是等效原理。

　　三、广义相对论的几个结论

　　1、物质的引力使光线发生。20世纪初，人们观测到了太阳引力场引起的光线。观测到了太阳后面的恒星。

　　1）、飞船外观察者看到这束光是直线传播的（水平向右）

　　2）、如果飞船做匀速直线运动，船上观察者记录下的光的径迹是一条直线（虚线）

　　3）、如果飞船做匀加速运动，在光向右传播的同时，飞的速度也在不断增大，因此船上观察者记录下的光的径迹是一条抛物线。

　　2、的存在使得空间不同位置的时间进程出现．例如在强引力场的星球附近，时间进程会变慢，就像我们看到高速运动的火车上时间进程变慢一样。

　　3、引力红移

　　宇宙中有一类恒星，体积很小，质量却很大，叫做，矮星表面的引力很强，按照广义相对论，那里的的时间进程比较慢，那里原子发光的频率比同种的原子在地球上发光频率低，看起来偏红，这个现象叫做．

　　知识巩固：

　　阅读课本内容和“科学漫步”，完成课本中本节“问题与练习”的题目1。

　　反思小结：

　　15.4 广义相对论简介检测卡