高中物理15.4廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介學(xué)案新人教版選修

1、人教版物理選修3-4學(xué)案：15.4 廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介寄語(yǔ)：夢(mèng)想決定現(xiàn)實(shí)。但，當(dāng)夢(mèng)想只是夢(mèng)想，現(xiàn)實(shí)就是另一種現(xiàn)實(shí)！學(xué)習(xí)目標(biāo)：1了解廣義相對(duì)性原理和等效原理。2了解廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論。學(xué)習(xí)重點(diǎn)廣義相對(duì)性原理和等效原理。教學(xué)難點(diǎn)理解廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論。知識(shí)回顧一、狹義相對(duì)論的兩點(diǎn)假設(shè)：1、狹義相對(duì)性原理 在不同的 參考系，一切 都是相同的2、光速不變?cè)?真空中的 在不同的慣性參考系中是 的，光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系。引入新課1915年，繼狹義相對(duì)論發(fā)表10年之后，愛(ài)因斯坦又發(fā)表了廣義相對(duì)論。這節(jié)課我們來(lái)了解一下廣義相對(duì)論的基本原理和幾個(gè)結(jié)論。B級(jí)一、超越狹義相對(duì)論的思考 愛(ài)因斯坦思

2、考狹義相對(duì)論無(wú)法解決的兩個(gè)問(wèn)題：1、引力問(wèn)題 定律無(wú)法納入狹義相對(duì)論的理論框架；2、非慣性系問(wèn)題， 只適用于慣性系，為什么慣性系具有這樣的地位？ 無(wú)法解釋 B級(jí)二、廣義相對(duì)性原理和等效原理1、廣義相對(duì)性原理： 在 參考系中， 都是相同的。2、等效原理： 一個(gè) 的引力場(chǎng)與一個(gè)做 運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。停泊在行星表面的飛船里，沒(méi)有支撐的物體會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng)即勻加速運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)轱w船處在行星表面空間的引力場(chǎng)中；如果飛船遠(yuǎn)離行星表面做勻加速運(yùn)動(dòng)，也會(huì)觀察到?jīng)]有支撐的物體的自由落體運(yùn)即勻加速運(yùn)動(dòng)。我們不能根據(jù)飛船內(nèi)的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)判斷飛船到底在加速運(yùn)動(dòng)，還是停在一個(gè)行星的表面。這說(shuō)明一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做

3、勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)，這就是等效原理。B級(jí)三、廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論1、物質(zhì)的引力使光線發(fā)生 。20世紀(jì)初，人們觀測(cè)到了太陽(yáng)引力場(chǎng)引起的光線 。觀測(cè)到了太陽(yáng)后面的恒星。 1）、飛船外觀察者看到這束光是直線傳播的（水平向右）2）、如果飛船做勻速直線運(yùn)動(dòng)，船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條直線（虛線）3）、如果飛船做勻加速運(yùn)動(dòng)，在光向右傳播的同時(shí)，飛的速度也在不斷增大，因此船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條拋物線。2、 的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn) 例如在強(qiáng)引力場(chǎng)的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢，就像我們看到高速運(yùn)動(dòng)的火車(chē)上時(shí)間進(jìn)程變慢一樣。3、引力紅移宇宙中有一類(lèi)恒星，體積很小，質(zhì)量卻很大，叫做 ，矮星表面的引力很強(qiáng)，按照廣義相對(duì)論，那里的的時(shí)間進(jìn)程比較慢，那里原子發(fā)光的頻率比同種的原子在地球上發(fā)光頻率低，看起來(lái)偏紅，這個(gè)現(xiàn)象叫做 知識(shí)鞏固：閱讀課本內(nèi)容和“科學(xué)漫步”， 完成課本中本節(jié)“問(wèn)題與練習(xí)”的題目1。反思小結(jié)：班級(jí)_姓名_層次_15.4 廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介檢測(cè)卡A級(jí)1、本節(jié)我們了解了愛(ài)因斯坦在對(duì)狹義相對(duì)論無(wú)法解釋的兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行思考的基礎(chǔ)上，提出了 和 ，從而創(chuàng)立了 相對(duì)論。我們還了解了廣義相對(duì)論的兩個(gè)結(jié)論：一是 ，二是 ，雖然這些原理既基本又簡(jiǎn)單，從中體會(huì)愛(ài)因斯坦