第第66章章相对论与天体物理相对论与天体物理长汀二中：王林焕E-mail：lywlh3@263.net教材分析教材分析全全章章结结构构地地位位与与作作用用教教学学要要求求导入从双生子佯谬谈起相对论与天体物理牛顿眼中的世界爱因斯坦眼中的世界广义相对论初步探索宇宙全章结构（一）牛顿眼中的世界绝对时空观经典力学的相对性原理迈克尔孙实验灵找“以太”｜爱因斯坦眼中的世界相对论的速度叠加狭义相对论的两条基本原理狭义相对论中的时间与空间广义相对论初步广义相对的基本原理广义相对论的时空结构广义相对论的实验检验探索宇宙宇宙的起源宇宙里有什么永不停息的探索（二）地位与作用本章是实施高中新课程新增的内容，依据《普通高中物理课程标准（实验）》，通过本章学习，要让学生理解牛顿的经典时空观与经典力学的相对性原理，并在此基础上，进一步了解经典力学的相对性原理与光速不变之间的矛盾，了解爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理，认识狭义相对论的时空观，再进一步了解广义相对论的基本原理，以及广义相对论的时空结构，对学生而言，是时空观念的拓宽与更新。通过本章学习，使学生认识到科学观念的创新所带来的巨大的科学变革，使学生体会到人的感性认识与直接经验的局限性，从而形成正确的科学观，同时促进学生以质疑的眼光去看待已有理论，以更开放的心态去接受新事物，具有反思意识，激发学生探索科学奥秘的兴趣。（三）教学要求《课标》①知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论。②了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。体会相对论的建立对人类认识世界的影响；③初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据；④关注宇宙学研究的新进展。（三）教学要求《考试说明》：相对论狭义相对论的基本假设I只限于定性了解质速关系、质能关系I相对论质能关系式I三维目标：知识与技能①知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论。②了解经典时空观与相对论时空观的主要区别。体会相对论的建立对人类认识世界的影响。③初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。④关注宇宙学研究的新进展。三维目标：过程与方法①体会思想实验在物理学中的应用，并尝试使用这种方法。②体验爱因斯坦提出假设的过程，知道科学假设是探索自然的重要方法，知道需要用实验来验证利用假设得出的结论，证明假设的正确性。③培养查阅资料、收集与整理信息、讨论与交流以及自主学习能力。④体会科学观念的改变所带来的巨大推动力量。三维目标：情感态度与价值观①通过爱因斯坦相对论的学习，开阔眼界、活跃思维、增强学习兴趣。②体会人的感性认识与直接经验的局限性，敢于不迷信已有理论，以质疑的眼光、反思的意识、开放的心态去接受新事物。③体验爱因斯坦严谨的治学态度，学习爱因斯坦不迷信旧观念、大胆怀疑、坚持真理、敢于冲破条条框框的科学精神。教学设计教学设计学学情情与与预预设设困困难难教教学学流流程程（一）学情与预设困难学生对“爱因斯坦”这个名字和“相对论”这个名词应该是很熟悉的，学生在此之前接受都是绝对时空观的教育，现要其接受相对论的时空观，这种时空观念的转变是极其不容易的；狭义相对论和广义相论对的学习内容对师生来说都是极其抽象，甚至可认为晦涩难懂，将给学生理解知识、领会思想方法带来比较大的困难；尽管本章教学要求不高，但还是要营造良好交流研讨氛围，大胆地进行思辩，促进师生共同进步与提高。（二）教学流程（爱因斯坦眼中的世界）迈克尔孙－莫雷实验的“零结果”1、“以太”（绝对参考系）不存在2、光速不变的