教學(xué)設(shè)計(jì) 完整版：走近廣義相對(duì)論

走近廣義相對(duì)論教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)定位了解廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理。初步了解廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論及主要觀測(cè)證據(jù)。教學(xué)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。教學(xué)方法在教師的引導(dǎo)下，共同分析、研究得出結(jié)論。教學(xué)用具投影儀及投影片。教學(xué)過(guò)程及要點(diǎn)一、基本知識(shí)1．超重：在一個(gè)具有向上的加速度的系統(tǒng)中，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象。2．廣義相對(duì)論的兩條基本原理(1)廣義相對(duì)性原理：在任何參考系中(包括慣性參考系)，物理過(guò)程和規(guī)律都是相同的。(2)等效原理：一個(gè)均勻引力場(chǎng)與一個(gè)做加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。3．廣義相對(duì)論的預(yù)言與證實(shí)天體間的引力作用使時(shí)空彎曲，引力場(chǎng)存在時(shí)，光線彎曲、光在傳播時(shí)頻率變低(引力紅移)，這些結(jié)論通過(guò)宇宙中觀測(cè)到的一些現(xiàn)象(比如：行星軌道不是嚴(yán)格封閉的，宇宙中的“海市蜃樓”、太陽(yáng)光譜中的鈉譜線的引力紅移等)得到證實(shí)。二、探究學(xué)習(xí)（一)廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理問(wèn)題設(shè)計(jì)：乘電梯時(shí)，當(dāng)電梯開始啟動(dòng)上升時(shí)，你有什么感受？如果電梯一直加速上升，你又會(huì)有什么感受？答案電梯啟動(dòng)實(shí)際上是一個(gè)加速過(guò)程，正是這個(gè)加速度使你感到被向下壓，產(chǎn)生沉重的感覺，即出現(xiàn)超重。也就是說(shuō)，在電梯加速上升時(shí)，好像地球?qū)δ愕囊υ黾恿耍虼?，我們完全可以認(rèn)為，電梯這個(gè)加速參考系就相當(dāng)于給你加上了一個(gè)均勻向下的引力。要點(diǎn)提煉：廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理1．廣義相對(duì)性原理：在任何參考系中(包括慣性參考系)，物理過(guò)程和規(guī)律都是相同的。2．等效原理：一個(gè)均勻引力場(chǎng)與一個(gè)做加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。（二)廣義相對(duì)論的預(yù)言與證實(shí)問(wèn)題設(shè)計(jì)：你知道廣義相對(duì)論的一些有趣的結(jié)論嗎？答案時(shí)空彎曲、光線彎曲、引力紅移要點(diǎn)提煉廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論1．時(shí)空彎曲：廣義相對(duì)論認(rèn)為，時(shí)空不是平直的，而是彎曲或“扭曲”的，扭曲的根本原因在于時(shí)空中物質(zhì)的質(zhì)量或能量的分布。如果質(zhì)量越大，時(shí)空彎曲的程度也就越大。2．光線彎曲：在引力場(chǎng)存在的情況下，光線是沿彎曲的路徑傳播的。3．引力紅移：在強(qiáng)引力場(chǎng)中，時(shí)鐘要走得慢些。因此，光在引力場(chǎng)中傳播時(shí)，它的頻率會(huì)變低，波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)。三、自我檢測(cè)1.廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理是指()A．光速不變?cè)鞡．廣義相對(duì)性原理C．等效原理D．同時(shí)的相對(duì)性答案BC解析根據(jù)廣義相對(duì)論基本原理內(nèi)容。2.下列說(shuō)法中正確的是()A．物質(zhì)的引力使光線彎曲B．光線彎曲的原因是由于介質(zhì)不均勻而非引力作用C．在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢D．廣義相對(duì)論可以解釋引力紅移現(xiàn)象答案ACD解析由廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論可知A、C、D正確。教學(xué)反思思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的