高二物理相对论的诞生

15.1《相对论诞生》教学目标•知识与技能：•（1）了解相对论诞生的历史背景，知道麦克耳孙一莫雷实验•（2）了解经典的相对性原理•（3）知道相对性原理与电磁规律之间的矛盾•（4）知道狭义相对论的两个基本假设•过程与方法：（1）了解对经典物理学内部矛盾的探索过程•（2）理解爱因斯坦建立相对论的科学探究思想和逻辑推理方法•情感态度价值观：•（1）明确物理理论的发展的基础——实验•教学重点、难点：狭义相对论的两点假设•教学方法：阅读小结牛顿的经典力学的基础就是以牛顿命名的三条定律，这一理论形成于十七世纪，在以后的两个多世纪里，牛顿力学对科学和技术的发展起了巨大的推动作用，同时自身也得到了很大发展。但是，进入二十世纪，物理学研究的领域开始深入到了微观高速领域，这时人们发现牛顿力学在这些领域不再适用。物理学的发展要求对牛顿力学以及某些长期认为是不言自明的基本观念作出根本性的变革，物理学需要一场革命！二十世纪初诞生的相对论和量子力学就是这场从经典物理向近代物理变革的标志20世纪最伟大的科学家爱因斯坦一、经典的相对性原理1、惯性系：牛顿运动定律成立的参考系相对于一个惯性参考系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系2、伽利略相对性原理力学规律在任何惯性系中都是相同的还可表述为：在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性系都是平权的。牛顿的伽利略相对性原理是作为基本假设提出来的，它之所以为人们接受承认，一方面是牛顿力学在解决力学问题获得的巨大功；另一方面观察结果与人们的经验相符。但是十九世纪中叶，人们在研究与物体运动有关的电磁现象时，发现在电磁现象的规律不符合相对性原理其中最典型的就是光速的问题不同的参考系中观察物体的运动情况可能不同，物体在空间移动这一概念也是相对的．在不同参考系中观察物体的运动情况光速恒定的特性，同运动的相对性原理之间似乎产生了矛盾？但是实验现象表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的．v光速＝c光速＝vc这一结论还特别为后来的很多精确的实验所证实，最著名的是1887年迈克尔逊和莫雷所做的实验。它们都明确无误地证明光速的测量结果与光源和测量者的相对运动无关，亦即与参照系无关。可见光和电磁波的运动不服从伽利略相对原理.任何参照系中测得的光在真空的速率都应该是这一数值1810992mSc.当时人们为了解决这个困难，提出了三种可能：（1）麦克斯韦电磁理论有错，正确的电磁方程组应满足伽利略不变性。（2）牛顿力学与麦克斯韦电磁理论都对，但麦克斯韦电磁理论只在某一特殊的惯性系成立。（3）牛顿力学与伽利略变换不对，应存在某种变换，麦克斯韦电磁理论在这种新的变换下具有不变性。这意味着经典牛顿力学要作修改，修改后的力学方程在新的变换下具有不变性。二、相对性原理与电磁规律19世纪后半叶和20世纪初，物理学家们曾经猜想，有一种叫做以太的介质，弥漫在宇宙中，它是电磁波传播时所需要的介质，拿以太做参考系时麦克斯韦的电磁理论才成立．今天看来，以太是某一特殊参考系的代表．麦克尔逊实验表明不存在这样的特殊参考系，实际上就是宣布宇宙间不存在以太．麦克尔逊莫雷实验上述的矛盾使物理学家面临两个选择，一是修正现有的理论，去迎合实验结果（这相对比较容易，但常常无效）；另一种主张彻底摆脱“麦克斯韦电磁理论只适用于某一特殊的惯性系”，创立全新的理论。爱因斯坦、庞加莱等人选择了后者．并提出了两个假设：三、狭义相对论的两个基本假设1、狭义相对性原理在不同的惯性参考系，一切物理规律都是相同的2、光速不变原理真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。就是在看来如此简单且最一般的两个假设的基础上爱因斯坦建立了一套完整的理论——狭义相对论对两个基本原理的正确理解①自然规律不仅包括力学规律，还包括电磁学规律等其他所有的物理学规律；②强调真空中的光速不变指大小既不依赖于光源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向③几十年来科学家采用各种先进的物理技术测量光速，结果都不违背光速不变原理。小结一、伽利略相对性原理力学规律在任何惯性系中都是相同的二、相对性原理与电磁规律发生矛盾三、狭义相对论的两个基本假设1、狭义相对性原理在不同的惯性参考系，一切物理规律都是相同的2、光速不变原理真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。相对论的时空观念与人们固有的时空观念差别很大，很难被普通人所理解。人们都称赞爱因斯坦伟大，但又常常弄不懂这伟大的内容。这使人们想起英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句:自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说：“让牛顿去吧，”于是一切都成为光明。后人续写道:上帝说完多少年之后，魔鬼说：“让爱因斯坦去吧，”于是一切又回到黑暗中。花箱，原本是用做花盆、花瓶，大多是瓷，或是塑料制作，为了满足道路景观要需求，现在采用更结实坚用，美观大方的材料制作，花箱现已成为城市道路必不可少的家具。；铝合金花箱pvc花箱花箱厂家塑木花箱mgh69nei花箱添加其它轻骨材料凝合而成。具有色泽、纹理逼真；坚固耐用；免维护；防偷盗等优点，与自然生态环境搭配非常和谐。仿木仿石园林景观产品既能满足园林绿化设施或户外休闲用品的实用功能又美化了环境，深得用户喜爱。花箱,以自然逼真的表现，给文化广场、公园、小区增添浓厚的艺术气息。来做做样子，应付差事，爷什么时候会主动来自己这里呢？就说昨天吧，还不是感谢的话说了壹大堆，然后照样又去了淑清那里？真不知道这个淑清怎么就有那么高的手段，把爷迷得连那么年轻漂亮的天仙妹妹都不理呢？第壹卷第七十五章留人德妃娘娘哪里有那么好心偏帮着雅思琦，她完全是被四阿哥气死了！那天四阿哥当着她和老十四的面，几乎就差明白无误地告诉她，他四阿哥看上了西泰家的伊尔根觉罗氏！这老十四还真有两下子，过了没几天，果然拿到了入选秀女的名单，还真就没有这个姑娘。禁不住老十四的软磨硬泡，她只得舍着壹张老脸，硬着头皮去找了佟佳贵妃妹妹。佟贵妃壹见是德妃，心中不由地诧异万分，德妃可是除了请安平时不怎么跟她来往的呢，无事不登三宝殿，看来这回真不是什么简单的事情。不过她还是笑脸相迎：“姐姐，还劳您这么远来妹妹这里，真过意不去，应该是妹妹去看您的呀。”“贵妃妹妹说笑了，哪里能让您劳动身子呢。姐姐我这罪过可就太大了。”“那妹妹也就不跟您客气了，姐姐今天来妹妹这里可是有什么事情？”“好，妹妹是痛快人，姐姐也不跟您兜圈子了。这选秀也差不多了，姐姐呢，壹直是秉公办事，但也存了些私心，眼瞧着西泰家的伊尔根觉罗氏模样周正，性子乖巧，心里就寻思着，万壹要是被摞了牌子，还想讨过来给自己做儿媳妇”“唉，姐姐就是这件事情啊！妹妹还以为是什么天大的事情，劳烦姐姐亲自大老远地跑来壹趟，您以后有什么事情，就差秋婵来说壹声就行了。”“那怎么行！礼数还是不能忘记了的呢！您看这事儿……”“这事儿，您也知道，妹妹没有个壹儿半女的，怎么可能会跟姐姐抢人呀，姐姐您就放心吧！”佟贵妃既然能是目前后宫中位份最高的妃子，也自然是有她的过人之处，刚刚这番话说得，简直就是滴水不露！她说了让德妃放心，只是这个放心是因为她不会跟德妃抢儿媳妇，至于是否给德妃留人，她可是什么承诺都没有。德妃见佟贵妃已经说到这个份上，她也不可能再逼着佟妹妹进壹步地表态，只好悻悻而归。德妃是走了，这佟贵妃可是慌了神儿！以往选秀的时候也有很多人管她要过人，但德妃从来没有，她那两个儿子，壹个四阿哥，壹个十四阿哥，先不管是给哪个阿哥留的，这两个阿哥存了什么心思她哪里知道？特别是四阿哥，他可是佟贵妃的亲姐姐——已故的孝懿皇后的养子，因为这壹层关系，佟贵妃从心底里还是壹直偏向着四阿哥，但是，他们兄弟俩在朝堂上可不是壹条心呢！虽然现在这件事情表面上只是德妃管她要个落选的秀女，但是谁能知道会不会牵扯到朝堂的什么事情？万壹是这样，她这个贵妃凭白吃了瓜落，实在是太不值当！虽然以往都是皇上将选秀女的事情全