粵教版必修二52經(jīng)典時(shí)空觀與相對論時(shí)空觀01(編輯修改稿)
2025-01-14 05:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的不受“外在的情況”影響的本性這一點(diǎn)為依據(jù)的．進(jìn)一步，我們設(shè)想箱子無限地?cái)U(kuò)大，這就得到了一個(gè)與任何特殊的物質(zhì)無關(guān)的、絕對的空間．它就是牛頓的絕對空間。 牛頓的絕對時(shí)間由于其內(nèi)在性質(zhì)而均勻地、與任何外界事物無關(guān)地流逝著．如何理 解絕對時(shí)間呢 ?時(shí)間是絕對的，意味著人們可以毫不含糊地測量兩個(gè)事件之間的時(shí) 問間隔，只要用好的鐘，不管誰 (在什么參考系中 )去測量，這個(gè)時(shí)間都是一樣的．而時(shí)間像空間的結(jié)構(gòu) 一樣，是永遠(yuǎn)穩(wěn)定而可靠的，是永恒的，它均勻連續(xù)地流過．這樣我們可以想象時(shí)間是一根單獨(dú)的線，或者是兩端無限延伸的鐵軌。 在牛頓的時(shí)空觀中，空間、時(shí)間脫離物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)而客觀存在，空間的延伸和時(shí)間的流逝都是絕對的，也就是說，空間、時(shí)間就像是事件發(fā)生的背景，但是這種背景不受事件的影響．并且時(shí)間和空間相互分離。 對經(jīng)典時(shí)空觀的幾個(gè)具體結(jié)論，教材沒有做更多的介紹，教學(xué)中可舉例說明： (1)同時(shí)的絕對性．絕對時(shí)空觀 中的同時(shí)是絕對的．就是說，在兩個(gè)不同地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件，只要對一個(gè)慣性參考系來說是同時(shí)，那無論對什么慣性參考系來說都是同時(shí)的，例如，有一輛做勻速直線運(yùn)動(dòng)的火車，車廂內(nèi)觀察者看到兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生的，那站在站臺(tái)上的觀察者也必定看到兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生的，反過來說也如此．在這點(diǎn)上，經(jīng)典時(shí)空觀與人們的日常生活經(jīng)驗(yàn)似乎是一致的。 (2)時(shí)間間隔的絕對性．例如一個(gè)人看到自己的手表走過一分鐘，往往以為世界上所的鐘和表也都同樣地走過一分鐘，而不管是在哪一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的鐘．這就是時(shí)間間隔的絕對性。 (3)空間距 離的絕對性．例如一把直尺的長度，如果從某一個(gè)參考系測量它是一尺．那么，我們的日常經(jīng)驗(yàn)會(huì)以為從任何參考系來測量它，它 仍舊是一尺，而與參考系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。 顯然以上結(jié)論與我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)相符，所以絕對時(shí)空觀很容易被人們接受；而且絕對時(shí)空觀與經(jīng)典力學(xué)是一致的，所以在經(jīng)典力學(xué)廣泛應(yīng)用的過程中，牛頓的絕對時(shí)空觀也廣為流傳，在大約一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，人們都以絕對時(shí)空觀去認(rèn)識(shí)和思考世界。 2．相對論時(shí)空觀 相對論時(shí)空觀的教學(xué)可分三個(gè)層次：狹義相對論的提出、相對論時(shí)空觀、相對論對人類認(rèn)識(shí)世界的影響。 愛因斯坦為什么會(huì)提出狹義相對論的兩條理論假設(shè) ?這一問題既包含物理學(xué)發(fā)展過程中引起重大變革的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，又蘊(yùn)含了物理學(xué)家豐富的想像力、敏銳的洞察力以及富有探索性和創(chuàng)造性的思維特征。 本節(jié)開篇直接指出：光在空間是如何傳播的 ?對這一問題的研究和思考引發(fā)了物理學(xué)的革命，改變了人們的時(shí)空觀；目的是交代理論變革的線索，教學(xué)時(shí)應(yīng)使學(xué)生對 19世紀(jì)末物理實(shí)驗(yàn)與理論的矛盾有所了解，可參見課程資源《以太危機(jī)》、《相 對論“出世” 》。 教學(xué)中應(yīng)結(jié)合教材圖 5— 2— 圖 5— 2— 2使學(xué)生理解光的傳播與經(jīng)典力學(xué)的矛盾，使學(xué)生體會(huì)科學(xué)強(qiáng) 調(diào)和尊重經(jīng)驗(yàn)事實(shí)對理論的檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是物理學(xué)的生命線。 學(xué)生對相對論時(shí)空觀的理解會(huì)有一定難度，教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在理解“同時(shí)的相對性” 。 在師生進(jìn)行討論與交流活動(dòng)時(shí)，要注意提示學(xué)生在光速不變和運(yùn)動(dòng)的相對性兩條原理下思考問題．運(yùn)動(dòng)的相對性即某物對于一個(gè)慣性系來說是靜止的，而對于另一個(gè)慣性系來說，卻可能發(fā)生了運(yùn)動(dòng)
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