第九讲     狭义相对论时空观 

教学内容： 狭义相对论时空观。

教学目的：会熟练运用洛伦兹变换分析在各种特定情况下的时空问题。

教学背景：上讲已讲授了两条基本假设及洛仑兹变换。本讲以几种特定情况下的时空变换（如时间膨胀，长度缩短）来讲述相对论时空观。

学生背景：容易只从表面结论（时间膨胀，长度缩短）理解相对论时空观。

教学媒体：电子教案+同时的相对性、时间膨胀演示动画（吴王杰《大学物理网络教材》）

教学安排：本讲为100分钟（两个学时）。

教学模式：侧重思维发展的教学模式。启发式教学，培养学生抽象思维能力。

本讲重点难点：

重点之一 ——相对论时空观（三个结果：同时相对性，时间膨胀，长度缩短）。
重点之二 ——相对性与绝对性问题（三个实例：μ子实验，因果律，雷击事件). 
难点——闵可夫斯基空间，时空间隔不变性。

本讲的一个切入点：客观看问题的相对性结果。

本讲要把握的一个关键：对本讲的几种时空观本质的把握。

教学方法：

  一 引入  

1.问题带入：相对论时空观与经典力学时空观的差异。

2.复习强调：对上一讲的中心思想，对某些物理量的描述是相对的，而客观规律是绝对的，与参考系无关。

二 对重点的处理

对重点之一：

1.在推导相对论时空观三个结论时注意引导同学客观看问题，处理中安排形象的图示，假想的实验来分析事例。

2.得出结论后，强调三个结论的本质不外乎是洛仑兹变换在某特定条件下的直接结论，如同时相对性是在同时异地的条件下得出的；长度的相对性是同时异地的条件下得出的。

3.范例讲解，重点是如何运用洛仑兹变换分析特点条件下的时空问题。

对重点之二：

1.引入有趣的假想实验（如开枪事件，雷击事件等），以及μ子实验，来进一步理解相对性原理的本质。

2.注重启发，引入事件后让同学积极思考，摈除旧有的思维模式，摈除主观的思维方式。

3.强调因果律不倒置是光速不变及极限速度的必然结果。

三 对难点的处理

1.作图法：以形象的图例把两个事件表达明确。

2.介绍双生子效应，引起同学浓厚的兴趣，而且对闵可夫斯基空间，时空间隔不变性这一知识点又是一个很好的应用与巩固。

《课堂讲授》流程图