“时钟详谬”的疑与析

“时钟佯谬” 或“孪生子佯谬”是自狭义相对论建立以来,曾长期进行激烈争论且较难处理的问题,爱因斯坦本人也认为解决时钟佯谬的问题,己超出狭义相对论的范围。本文的目的就是合理地运用狭义相对论来消除时钟佯谬,同时还从广义相对论角度进一步阐明时钟佯谬的症结所在,这对读者加深理解相对论理论,建立正确的狭义相对论的时空观有重要意义。     

引力质量等于惯性质量引发的悖论及解决方案

本文通过解决由引力质量等于惯性质量引发的一个悖论,使人们更深刻地认识到“同时的相对性”在狭义相对论中的重要性．     

洛伦兹变换和相对时空观

洛伦兹变换在狭义相对论中具有重要的地位,无论是狭义相对论时空观还是相对论力学基本方程,都依托于洛伦兹变换进行推导。目前,大学物理教材中的推导用了复杂的高等数学知识,而高中物理教材中直接给出结论,学生难以接受。采用初等数学知识推导出洛伦兹变换关系,可降低难度从而使高中生、本科生都能理解和接受。依托于洛伦兹变换,推导“同时”的相对性、长度收缩、钟慢效应,说明相对论的时空观。     

相对论中两个结论间的关系

“洛仑兹收缩”和“同时的相对性”是狭义相对论中的两个重要结论,关于这两个结论之间的关系,一般教材则很少讨论,甚至回避。这容易使学习者错误地认为这两个结论是彼此无关的两码事。本文拟就这一问题通过讨论指出：“洛仑兹收缩”是“同时的相对性”在物体长度测量中的间接反映。     

新课程相对论内容“引入”解读

相对论进入了中学物理新课程,中学物理教师对相对论的理解是保证中学物理相对论部分教学实施的前提．本文就新课程中相对论引入的物理学“协变性”问题作解读,通过对物理学“协变性”问题的认识,更好地理解相对性原理．     

狭义相对论五个公式的理解要点

狭义相对论中有五个公式,它们分别是相对长度公式、相对时间间隔公式、相对速度变换公式、相对论质量公式、质能方程．新课标和考纲都要求知道这些公式,理解其含义．     

关于“时间和空间的相对性”的教学建议

在高中物理新课程改革中,课程标准首次将有关“相对论”内容列入其中,以加强课程内容与科技发展的联系,达到拓展学生视野、激发探索兴趣的目的,体现了课程内容鲜明的时代特色．基于这一要求,人教版《高中物理选修3—4》在第15章“相对论简介”中,着重对第2节“时间和空间的相对性”进行分析,简要介绍相对论时空观．但因牛顿的绝对时空观在人们头脑中已经根深蒂固,因而学生极易陷入认识上的误区,具体表现为：“在相对论中,一切都是相对的”．那么,如何消除这一错误认识,笔者建议从以下3个方面进行．     

对光速不变现象的剖析

根据牛顿空间由于运动而发生的变化，运用伽利略变换，揭示了光速表现不变现象的原因，论证指出：作为建立狭义相对论理论的基础，“光速不变原理”假设是错误的，所以，狭义相对论将无法成立．     

狭义相对论时空理论教学体系的探讨

对狭义相对论中的时空性质和洛伦兹变换的教学内容作了不同于已有教科书的处理，从狭义相对论的两个基本原理出发导出“动钟延缓”、“动尺缩短”及“同时相对性”等三个时空性质，并在此基础上得到洛伦兹变换与间隔不变性，从而更好地体现狭义相对论中的物理概念和思维方法，此外还对理论物理教学改革中的有关问题作了探讨．     

关于洛伦兹变换的推导

针对现行教材中狭义相对论时空坐标洛伦兹变换推导的缺点,本文给出了一个全面简单的推导过程,这个推导过程能够使得学生真正理解狭义相对论的物理意义．     

“孪生子佯谬”教学析疑

本文针对物理教学中的问题 ,提出如何用狭义相对论、广义相对论讨论“孪生子佯谬”。     

质能关系辨析

在不少著述或教材中,学者们往往在对狭义相对论的质能关系的阐述上措词马虎或含糊,常常导致学生或读者的怀疑甚至错误理解,本文针对教学中遇到的问题,予以辨析,从而使学生能正确地理解质能关系。     

也谈“新时空观”

本文阐明《大自然探索》1994年第四期刊登的题为《狭义相对论新的时空在现代物理中的作用和地位》所提出的“新时空观”,实际上是作者对狭义相对论的两个基本原理的一种误解造成,即完全排除相对原理的要求并认为时间是相对的,空问距离是绝对的,欧氏几何成立,由此而推导的结论同基本原理相矛盾,也与科学实验事实不符。     

突破数学教学难点的两则教学案例

<正>教学难点是指学生在学习过程中不容易理解与接受的内容,或凭借学生个人能力难以解决的问题或任务．每个教学难点都是相对于学生的接受程度而言,维果斯基的“最近发展区”理论,明确揭示了教学难点形成的主要原因,是知识的难度超越了学生认知的最近发展区范围．为此,笔者对教学难点的突破,作了一定的实践研究．本文从两个教学实例谈谈如何在教学中突破教学难点,由此促进学生对知识的理解．     

狭义相对论——爱因斯坦科学创新的精美标本

以狭义相对论产生的历史背景和爱因斯坦《论动体的电动力学》论文为线索,从观念到思维,由理论和方法,以及应用理解到归纳创新等方面,论述狭义相对论是爱因斯坦科学创新的精美标本。为狭义相对论的创新教育教学提供启导思路。     

狭义相对论——爱因斯坦科学创新的精美标本

以狭义相对论产生的历史背景和爱因斯坦<论动体的电动力学>论文为线索,从观念到思维,由理论和方法,以及应用理解到归纳创新等方面,论述狭义相对论是爱因斯坦科学创新的精美标本.为狭义相对论的创新教育教学提供启导思路.     

"长度缩短"问题的探讨

狭义相对论建立在相对原理和光速不变原理的基础上，引起了“长度缩短效应”，在相对论力学中有关此效应的问题很多，本将对此进行探讨。     

等效原理浅说

1905年,爱因斯坦建立了狭义相对论,随后他就发现狭义相对论有两个局限性:其一是狭义相对论没有解决经典力学中一个古老的难题:“在物理上为什么惯性系比其它坐标系都特殊、优越?”其二是狭义相对论的框架容不下引力现象。为了克服狭义相对论上述局限,爱因斯坦提出了广义相对论。广义相对论一诞生,就被公认为是观念上的一次重大革命,它把我们的时空观从一     

爱因斯坦创立广义相对论的思路分析

爱因斯坦对人类科学事业做出了巨大贡献 ,他的每一项贡献都带有革命的创造性 ,给人类的思想带来了伟大的变革 ,而且许多成就已经对自然科学的发展产生了深刻的影响 .狭义相对论的建立是经典物理学向现代物理学发展中的一次伟大变革 ,然而在 190 7年前后 ,爱因斯坦逐渐发现狭义相对论理论上的局限性 ,为了克服这些局限性 ,爱因斯坦考虑推广狭义相对论 ,使之成为更具普遍意义的理论 .分析爱因斯坦在狭义相对论基础上创建广义相对论的思路 ,对我们学习爱因斯坦的思想方法大有裨益 .一、广义相对论创立的背景 :狭义相对论的困惑爱因斯坦于 190 5…     

“铝环”实验的讨论及改进

电磁感应现象中的“楞次定律”是一个教学难点,教师在教学中为了加强学生对楞次定律中描述到的“阻碍”二字的理解,往往会从导体和磁体间相对运动的角度去分析（感应电流总要阻碍相对运动）,同时,辅以实验去说明。