1、高考资源网（） 您身边的高考专家15.4 广义相对论简介 学案教学目标1、了解广义相对论基本原理2、广义相对论主要结论 3、介绍广义相对论的实验验证知识梳理教学重点：广义相对性原理和等效原理教学难点：广义相对论的主要结论：引力使光线弯曲和强引力场附近的时间进程会变慢知识梳理1、广义相对性原理和等效原理广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价2、广义相对论的几个结论物质的引力使光线弯曲发生日全食时的观测结果，是对广义相对论的最早验证一束光垂直于运动方向射入飞船，船外静止的观察者认为这束光是沿直线传播的。而航天员以飞船为参考系观察到
2、的现象则是：如果飞船做匀速直线运动，飞船上的观察者记录下的光的径迹是一条偏向船尾的直线如果飞船做匀加速直线运动，船上观察者记录下的光经过的轨迹为一条向下弯的曲线引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别在强引力的星球附近，时间进程会变慢。证实：体积小，质量大的矮星，天文观测到的引力红移现象当堂检测简答1、 狭义相对论的局限性？答：（1）万有引力定律无法纳入狭义相对论的框架；（2）狭义相对论是惯性系之间的理论。2、广义相对性原理是什么？答：在任何参考系中，物理规律都是相同的3、广义相对论有什么现实意义？答：广义相对论已经在宇宙结构、宇宙演化等方面发挥重要作用。【阅读材料】前3节的内容是爱因斯
3、坦狭义相对论的内容。爱因斯坦在建立狭义相对论后遗留了两个问题没有回答。第一，自然界中什么参考系才是惯性系，为什么惯性系在描述规律中居于特殊的地位。第二，牛顿的引力理论不满足相对论的要求，怎么才能建立一个相对论性的引力理论。从这两个基本问题出发，爱因斯坦又提出了两个基本原理，从而建立了广义相对论。请同学们认真阅读一遍教科书上的“广义相对论点滴”一节。在阅读时，一定会有看不懂的内容，没有关系，这些看不懂的内容也许会激发你继续学习的兴趣和动力。 有些同学可能会想，爱因斯坦的理论对于我们有什么现实的应用意义。同学们所想的“现实的应用意义”可能是指转化成什么物质产品。对于一个科学理论衡量不能用“现实的应
4、用意义”作为标准。打个比方，这就好比我们问读名著有什么现实的应用意义的道理一样。一个世纪的科学实践表明，爱因斯坦对时空基本属性的探索和对时空理论的建树，其价值无与伦比。可以说，相对论时空观是现代文明的奇丽瑰宝；这种新时空观与基于相对论动力学和量子理论的新物质观一起，猛烈地冲击、改造了人类思想的基本概念结构。它们不但引发了20世纪科技领域以及思想领域的伟大革命，而且还将持久地影响新世纪文明建设的漫长进程。1919年英国皇家学会会长汤姆逊就曾说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最为大的成就，它不是发现了一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。”其实一个世纪以来物理学及其应用的各个领域所取得的种种成就，大多与相对论有关。例如质能方程就是我们目前利用核能的理论基础。爱因斯坦不但是一位伟大的科学家，同时也是一位伟大的和平主义者。有趣的是爱因斯坦1921年获得诺贝尔奖的原因却不是因为他创建了相对论。对这些问题感兴趣的同学可以阅读有关书籍或上网查阅有关资料。高考资源网版权所有，侵权必究！
