15.4 广义相对论简介

【教学目标】

　　（一）知识与技能

　　1．了解广义相对性原理和等效原理。

　　2．了解广义相对论的几个结论。

　　（二）过程与方法

　　通过本节的学习，初步认识狭义相对论和广义相对论的基本原理。

　　（三）情感、态度与价值观

　　通过本节内容的学习，激发探索宇宙奥秘的兴趣，形成初步的相对论时空观。

【教学重点】广义相对性原理和等效原理。

【教学难点】理解广义相对论的几个结论。

【教学方法】在教师的引导下，共同分析、研究得出结论。

【教学用具】投影仪及投影片。

【教学过程】

　　（一）引入新课

　　师：1915年，继狭义相对论发表10年之后，爱因斯坦又发表了广义相对论。这节课我们来了解一下广义相对论的基本原理和几个结论。

　　（二）进行新课

　　1．超越狭义相对论的思考

　　师：请大家阅读117页有关内容，说一说狭义相对论中无法解释的几个问题是什么？

　　学生阅读、思考。

　　生：狭义相对论无法解释引力作用以什么速度传递；狭义相对论是惯性参考系之间的理论。为什么惯性参考系有这样特殊的地位？狭义相对论无法解释。

　　师：爱因斯坦认真思考了以上问题，又向前迈进了一大步，把相对性原理推广到包括非惯性系在内的任意参考系，提出了广义相对性原理。

　　2．广义相对性原理和等效原理

　　师：在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理。

　　师：在广义相对论中还有另一个基本原理这就是著名的等效原理。请大家阅读教材，看看什么是等效原理，它是如何提出来的。

　　学生阅读、思考。

　　师：（投影下图，做简要讲解。）

　　一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是等效原理。

　　3．广义相对论的几个结论

师：从广义相对论的两个基本原理出发，可以直接得到一些"意想不到"的结论。