新课程必修《万有引力》和《相对论和量子论》全章解读鲁科

接受学习需渗透科学探究思想

—浅析高中物理必修2教学三明一中罗翀fjsmyzlc@163.com第5章万有引力定律及其应用

本章课程标准及解读：（1）通过有关事实了解万有引力的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。通过史实了解万有引力定律的发现过程，这里强调了对物理学发展历程的展示，体现了学科渗透的理念。当然学生不仅要了解发现过程，而且还应知道万有引力定律。

万有引力定律的发现具有非常重要的意义，如促使物理学完成了第一次大综合，预测了当时的未知天体，使人造卫星上天等等，万有引力定律的发现让人类对世界有了更多的认识，学生应由此体会科学定律对人类认识世界的作用。

（2）会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

学生应该知道什么是环绕速度，会通过公式计算人造卫星的环绕速度，知道为什么人造卫星不会从天上掉下来。

学生还应知道什么是第二宇宙速度和第三宇宙速度，什么情况下卫星达到第二宇宙速度和第三宇宙速度。

这些内容学生会很感兴趣，因此可以组织学生观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片等，进一步激发学生的学习兴趣，了解人类在这方面的进展。（3）通过实例，了解经典力学的发展历程和伟大成就，体会经典力学创立的价值与意义，认识经典力学的实用范围和局限性。本条目要求学生从历史的角度，通过实例了解经典力学的发展历程，了解经典物理的伟大成就及其对人类社会发展带来的影响，例如，让学生了解经典力学对航天技术发展的重大贡献等，再如，让学生比较重物下落与天体运动的多样性与统一性，了解万有引力定律对科学发展所起的重要作用，由此，让学生体会经典力学创立的价值与意义。在实践活动中可以让学生收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料，写出调查报告等。当然随着时代的发展，科技的进步，经典力学也逐步显现出一定的局限性，因此，本条目要求学生认识经典力学的实用范围和局限性。这有利于学生整体上了解物理学的发展历程，把握物理学的主要思想。

（4）体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。举例说明物理学的进展对于自然科学的促进作用。

在学习共同必修课程时，学生还应体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。物理学是一门基础学科，对其他学科的发展发挥了重要的作用，因此，学生应该通过实例了解物理学的发展对自然科学的进步的重要作用。

本章学习万有引力定律和天体运动规律方面的有关知识；培养发现问题、提出问题的能力和建立假设的能力。本章重点是理解万有引力定律的内容、了解卫星发射的基本原理；难点是运用万有引力定律计算卫星的环绕速度。通过本章学习，了解经典力学对航天技术发展的重大贡献；通过用万有引力定律发现未知天体的事实，了解科学定律对人类认识世界的作用。了解科学探索过程的曲折与艰辛，体会科学家勇于探索，实事求是的科学态度与科学精神。编者编写意图：课程简介本章从“嫦娥奔月到‘阿波罗’上天”导入，按“万有引力定律及常量的测定”、“万有引力定律的应用”、“人类对太空的不懈追求”三部分编写。

通过导入嫦娥奔月的神话与“阿波罗”的现实对比，一方面让学生体会人类在不懈追求中的伟大成就，另一方面也由此激发学生对“阿波罗”上天的好奇与求知欲，为万有引力定律的引进铺垫；接着介绍行星运动规律、万有引力定律及引力常量的测定等；然后通过卫星上天、未知天体的预测等凸秒显万有引力定律对人类社会进步和科学发展的促进作用；最后通过“古希腊人的思考”、“文艺复兴的撞击”、“牛顿的大综合”、“对太空的探索”等，展示了万有引力定律的发现过程，反映了科学探索过程的曲折与艰辛，体现了科学家勇于探索、实事求是的科学态度与科学精神，凸现了牛顿对物理学上第一次大综合的重要意义，介绍了人类在探索太空中取得的伟大成就。第1节万有引力定律及引力常量的

测定

一、

内容与地位

根据《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”对本节的要求，在教与学的过程中应让学生领悟到万有引力定律揭示了自然界最普遍的一种相互作用，它的发现具有非常重要的意义，如促使物理学完成了第一次大综合。引力常量的测定又赋予了万有引力定律真正的实用价值。沿着历史的足迹了解万有引力定律的发现过程，体验科学探究过程的艰辛与乐趣，并从中学习科学的研究方法和科学精神。二、

教学目标

（1）了解万有引力定律的发现过程，领悟科学的研究方法和科学精神。（2）理解万有引力定律的含义，知道万有引力定律并能进行简单计算。（3）通过引力常量的测定理解“将直接测量量转化为间接测量量”是科学研究的重要方法之一。三、重点与难点（1）理解万有引力定律的含义，万有引力定律并能进行简单计算。（2）理解引力常量的测定思路、方法及意义。四、画教学钞设计（一翠）引搁入新慎课：自古樱以来某，人震们不似仅创俊造了洲关于况星空然的神例话诗银词，蕉而且匪孜孜乘不卷小地探炼索天桌体运姐动的搏规律岔。教嗽师在拢课前割让学鸭生查梳阅、雄收集辽上述载相关深资料验感受设人类册对太犬空的跨向往继和不虾懈探捕索追待求。脊引入璃时选盒择几袖个典趟型的浊材料虑让学清生发改表简辟短的您演说示，激扰发学菠生的耀学习狮热情垃。（二描）新描课教度学1、行孩星运贴动的蜘规律1.任”K屯”是与粥行星艇无关朵的常丈量，蝴但对研不同近恒星范，其叹周围削绕行搏的行消星的K值是笼不同为的。即：终水星~冥王像星周湾期由说小到财大2、万寻有引贡力定梨律（1）推槐导：械行星补为什小么要仗绕太竞阳运茄动？恒行星遣受太危阳的虫引力营（已荡是常猜识）迹，引筝力有攀何规丽律呢躬？首拘先将夸行星糕运动颂近似叶为圆签轨道扛上的旁匀速元圆周贱运动测，请末学生肝思考穴：能浆否根快据行犯星运扎动的援规律夜推导盛引力因作用瓣的规愧律？由牛滋顿运蜜动定科律、宽开普孔勒第建三定波律可舍推导告得：说明：①该部好分内失容教栋师可品视学拾生的用具体茧情况善取舍粘。当张然，证推导币使得袜万有释引力着定律泥公式妻在逻送辑上歇更严稿密，抛结构日上前千后呼赛应；蒸②顷值得楚提醒症学生屑注意拌的是张牛顿品是在屯椭圆乎轨道巾下证激明万惑有引眠力定馆律的碎。(2割)进一沈步请削学生惜思考例：重力浸使苹刃果落循地，屠设想佛苹果幼树不瘦断长询高直部至月伤球的享轨道量，苹攻果受静地球镜引力鼓依然叔落回替地面优，月供球也甜受到贱地球绢引力胞为什肺么没蒜有落汗回地神面？嫁分小雕组讨疑论。预测渣：学氏生参离与讨谅论，宜可能慨有不物同的朱观点锐：A）引候力与摇重力肾不同狮，引头力作怪用下陶物体范做环融绕运华动，统重力蛮作用狸下物值体竖杨直下睛落，摆力的猎作用谋效果拆不同甘；B）月嫂球太宴远引裁力不勿够大尺，所介以月盼球才培没有陪落回匆地面鸡；C）只们是月锄球有千速度灯而苹切果是舒静止膀，因炭而月庆球做站环绕劳运动粗（曲能线运更动）予、苹煎果竖竞直下到落，棍其实挥引力陡与重音力本播质应庙是相潜同。……师：直如何攀判断贡一物痒体的筝运动指规律默？应由术受力萍情况抗和运早动初窄态两呼方面建共同船决定背。进湿一步方明确复月球保与苹越果不注同在旱于两餐者受屿力时陈的运扫动初佳态不烟同，晋即月谁球有盲速度衣而苹少果是状静止筹，地吉球对乳月球监的引霸力提逼供了虫月球化绕地柴球运局动所武需的珠向心五力，替对月复球产跑生向础心加附速度有。地鸦球对额苹果缺的重鉴力产遵生自老由下扶落加湾速度详。地奴球对孩月球混的引咬力、坡地球吐对苹溉果的斩引力茶本质标上是段一样患的。（3）定宁量验容证：撒牛顿伪的“垂月—地”愁检验说明：定性盛分析牛有助恒于开核拓学挡生思璃路，矛是否爆做定怠量验删证教目师可徒视学勉生的抵具体或情况碌取舍施。结论投；地圆球对外地面胳物体转的引打力、赚行星碧对卫蜻星的泛引力贤以及望太阳充对行抽星的毯引力碧是同霉一性柴质的惰力，惨遵循亩相同闯的规轮律，寻并由俘此推判广为栏自然分界任其何两抄个物坚体间央都存胞在这攀样相侦互作袭用即螺万有融引力取。（4）万拒有引嚼力定饭律公式甚：适用陶条件庭：可朋以看师成质雕点的球两物壳体间毕或两潮均匀返球体童间的风相互魄作用生。r的含抚义：暮当两借物体舅相距棵很远户可以匀看成技质点屈时，r是两彼质点捎间的答距离反；若趋是两俊个匀库质的脚球体筹，r是两林球心唯的距碗离。请判禽断下摆面说假法是耍否正遵确：蜜当两凉物体傻间距督离r不断梳减小娘至趋灰于零播时，毙两物么体间夺引力F趋于哭无穷拔大。级这不益可能爸，我萌们没司有这魄样的潜体验均，但讽错在阵哪呢岩？生：疗万有锅引力钥的公雅式不愿正确死，没慰有普牺遍性师：庸当r趋于灶零时蓄两物紫体不话能看势成质假点，目万有茫引力地定律堆公式阅已不放再适葡用。说明条：可瘦举一谣些实轰例说醉明以薯增加雕感性此认识文，如遍：两使艘万也吨级污轮船绸相距10潜km时相归互吸股引力而的数铸量级就为10-3N，等间等。（三将）引力秒常量估的测材定及膝其意乱义牛顿茶的万还有引共力定铸律发仆表11箱1年后缴才由射卡文蛮迪许万第一山次较例精确龟的测权出引蝇力常矮量，竞其关得键是加如何狮将一垂般物茫体间许几乎专可以谈忽略债的引精力显手现出央来并宰做定慈量测农量。1、实兵验思腥路、秀方法槐：（1）由发万有求引力色公式逢将直摩接测提量量馅（m、m´、r、F）来寸表示惩间接粪测量命量（G）（2）将贱微小务量巧兽妙地需“放紫大”(如：拣放大热微小统引力F、放要大石须英丝滔的扭随转角聚度θ)（3）可锡借鉴愁的演条示实锋验：撇观察码微小略形变狂，如钻：厚韵壁扁誓玻璃尝瓶的嚼形变傍、睡“光罩放大瞒”讲什台面援的形洞变说明凡：演答示实御验应偿请学烟生参野与以悼调动满学生肚积极置性，料增强旷师生帅的互雹动性捎。请学饿生思扰考并爪回答雅：卡议文迪站许的垦实验圾装置享巧妙岁之处版在哪给？师：猪收集专学生益观点简并归历纳如勤下：①将严力F的测辟量转具化为颠力矩M（M=息F•侵L）的意测量等，由面于引介力很费小因百此需旅将T型架冻的水灶平部缘瑞分做嚷得很期长；②利县用平晓面镜跳的反滤射来命“放棵大”辩石英宝丝扭着转角丘度，纽奉同时立增大怒平面决镜与拳刻度趋尺间希的距弃离，拳使扭将转角扩度更帜方便草测量板、提鬼高测静量的曲准确闯度；③整数个装州置轻粮巧、确庞大姓并密和封抗锦干扰鹅以增绍强其偿灵敏侍度。2、引隆力常北量的恼测定帖的意令义引力氧常量艇的测喊定证库明了忠万有狠引力煌定律稍的正墓确并偏使之振具有脱了真捐正的慢实用垫价值竿。3、应颜用：沸计算损天体偏的质竹量请思戴考：章卡文星迪许际为什英么被派称为泊“能便称出音地球坚质量哗的人弹”？宜根据完这节析课的骆知识句，你备能成以为一以个“脉能称望出太第阳质织量的健人”奥吗？建议痛：研虫究性通小课磨题：偏我测捕引力特常量组织竭学生袋分小确组进恩行实川验方狐案设颜计、巷模拟驾实验馅，并脚形成榨小论余文。烦这有户助于耐学生黄理解妥实验翠方法染，培奸养创裳新精饲神。五、义案例招心得本节嫁课属暑于物浊理规盒律的袜教学捧，要竹重视恭展示岭万有默引力醋定律路发现碍历史巧的过唱程，也充分羞发挥解史实柄对学醒生的庄启迪领作用腐，让时学生衰体验灾科学睁探究惧过程遵的艰某辛与乱乐趣炉，学特习科爱学的塘研究尊方法吩和科撑学精个神。对于喊万有眠引力娘定律慰学习踪蝶，重蒜视问高题情歇景的唤创设梦，让鹿学生脆经历守问题灯分析红的思沃维过币程，碍使学超生对肤规律理的认谣识是休丰富写的、亩全面惑的。对于奴引力尼常量比的测衫定的幅教学腾设计屠，通梨过一统系列窑问题页让学尺生在貌问题达讨论聪中体响会实糖验的堪巧妙拆设计眨，感障受物跨理研富究的植方法毯，激偿发学死生的鞭创新亮意识阶。通僵过应坝用实疾例的简学习成体会候到引直力常隆量的浑测定示的重柔要意灿义。第2节伤万有拆引力盯定律捐的应边用一、本内容联与地槽位本节象课是迁在学录习了柿圆周谎运动箭与万缩慧有引帽力定扭律之炼后的瘦一节付应用渗课，悄因此贸，在仆教学刮中应并让学利生用朵万有量引力仰定律窄对天矮体运秆动进阻行探够究，晶采用胡启发跪式教弊学，姓要求灰学生爪知道软人造拦卫星葡为什疼么不志会从汉天上扬掉下醒来，象会用轿公式蚊计算霜人造客卫星减的环煎绕速竹度，愤知道延卫星竖的第垃二宇裂宙速顽度和香第三浑宇宙仙速度茶及达杨到这屿两个肯速度垄的的贿条件胆。二、泊教学繁目标（1）了旁解人的造卫库星，缝会计钳算人合造卫罪星的播环绕牙速度述。知永道第益二宇奋宙速爱度和薄第三瘦宇宙凉速度柱。（2）利民用万佩有引偏力定驱律探应究第烛一宇拔宙速稠度以记及探魂究运晶行速桑率与能半径副的关龟系，古使学与生真多切感拍受到读用自始己所著学的泥物理烫知识坏能解轻决天往体的茧实际浩问题贷，激根发学田生学鞠习的挑热情焦。（3）通盲过介帖绍我甲国在李卫星访发射诊方面羡的情宋况，巩激发映学生朋的爱开国热醉情，绞通过慈万有衬引力渠定律贺的应伐用，些让学躲生懂殃得理启论来狭源于晒实践浊，反析过来估又可遭以指洲导实炕践的语辨证太唯物株主义哗观点真。三、稿教误学重云点与约难点利用芒万有坡引力响定律踏探究穷运行店速率势与半车径的悉关系纵、估兰算中罚心天即体质劈燕量、苏第一狡宇宙柄速度露以及太探究斩地球爸同步餐卫星纸特点间。本节如是一怕节知婚识应原用与扎扩展浓的课要。首兰先根胡据学枯生已嘉有的露圆周攻运动零与万违有引苹力定暖律的料知识进，以蚊及牛代顿当屑年的红设想忘，与伯学生利一起导探究沾人造银卫星尼上天百的原施理。傍其次魔，关挺注学湿生已静有的绕认知预经验症，围嘉绕第吉一宇乓宙速筹度进丧行讨窃论，痛并且参向学涛生介向绍第案二宇呜宙速涌度和费第三舞宇宙前速度坛以及虾发现茄未知提天体矿，让为学生胁形成奔较正拘确的兔卫星决运动抓图景姓。四、腾教学慕设计（一住）炼导剩入新奥课晴朗垄的夜惑空，狼当你埋抬头溜仰望顷满天言星斗鞋时，欠有时渴会看贫到一稿种移彼动的剂星星毙，它轿像天忠幕上叔的神牛行太叠保匆盖匆奔蒜忙，台它们灶是什弱么星?在忙嫌些什店么？持这种乳奇特勿的星请星并盛不是俯宇宙云间的轧星球仗，而狗是人糠类挂摆上天侦宇的雾明灯——人造铃地球歉卫星林。它事们巡达天遨峰游角，穿宵梭往称来，姿忠实疮地为己人类过服务闪，给送冷寂非的宇革宙增肥添了炎生气叨和活变力。轨别看报人造鲜卫星抱个头桐不大框，五极脏可持齐全狂呢！两它的长通用量系统拆有结防构，疑温度谎控制顾，姿送态控浮制，厕能源顽，跟犹踪，若遥测疼，遥六控，床通信危，轨笔道控史制，丢天线炼等等朋系统才，返民回式尝卫星铜还有炊回收卫系统除，此专外还仁有根扭据任码务需汪要而虽设的坟各种锄专用粱系统殊。（二马）锡人贵造卫晨星上殃天1．给浅出牛恰顿的筐抛体触运动谅图，斗提出器问题嚷，在垫地面华上抛外出的盈物体上为什李么要念落回蜓地面切？引稿导学匀生讨撤论：倚由于景受到你地球香引力患的作共用，药所以终最终余会落送到地规面。再深疮入探屠究：亡（1）月刘球也瓜要受萍到地递球引阴力的苹作用宽，为项什么臣月亮疮不会烫落到揪地面暗上来琴？（2）若捧抛出末的物迹体的偶速度阶足够复大，多物体衔将会壶怎样业？学生荡分小会组讨傍论，隐得到办月球丑受到肉的地书球的器引力指，用名来充黑当绕梅地球渔运转岸的向膀心力厨，故至而月顿球并浙不会犁落到银地面薄上。换如果电抛出庸的物连体的豆速度私足够盲大，兔物体舞飞行耽的距微离也场很大静，由看于地伸球是筹一圆染球体补，故喇物体树将不驻能再筒落回蹈地面绪，而梦成为背一颗苗绕地派球运祥转的融人造熊卫星丝式。2．从鹿上面孙学习撤可知菌，当奇抛出衡的物锻体的版速度华足够设大时林就可飞以成省为卫惕星，内那么蓝如何纱获得仆这么凶大的捉速度溜呢？向学钉生介误绍俄咸国科茎学家能齐奥绍尔科飘夫斯思基利滚用多深级火筛箭克买服地台球引遭力实全现宇印宙航脑行的尝构想雨。介绍例中国叼成功励发射各的运稳载火律箭。3．教捐师进慨一步错提出守：当包抛出家的物畜体的面速度福足够续大时返就可桥以成连为卫勉星，张那速僵度要复大到层什么韵程度粉就叫郑足够撑大了缝。请元同学灿们思哑考如恰何计峰算这仓个速允度。可以辩分小际组讨捉论，毒首先软要弄萍清楚眠：要漆求这执个速单度，握我们筑已经侵知道饮的并愁可能掘被利剖用的诱数据育有哪载些？嘉（让狐学生喘自己飞寻找辰已知陕条件摘）预测毒：学生维的回却答可恶能这妻样：催知道G、g、M地、R地、r月、T卫、T月、v等；教师僵进一昌步引碍导，饿根据胖大家边所给司的已顷知条悠件，川可以烧联想宅到与脊之有降关的舱什么摘公式卵？预测演：学生忍的回笼答可丑能这捏样：如果根学生偿只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粒类认景识世鉴界的留影响育。本记条目牢体现键了经屋典物射理与肌近代圾物理臂的结浅合。（2）初街步了滨解微银观世兵界中扎的量巨子化鼻现象腊，知呢道宏瞧观物绵体和晚微观粒粒子箱的能偿量变蚂化特毕点，摄体会毒量子稼论的朽建立钱深化途了人票类对封于物艇质世纹界的粗认识景。在共盏同必微修中俗引入颜量子续论的糟一些睁思想胳，这召有利锐于学籍生了兰解与穷宏观舍世界守有区充别的金微观排世界渡，了少解近勒代物寇理的绩另一抛支柱——微观价世界届的量墙子论涛。本条妙目要分求学秆生初促步了您解微贼观世酸界的佩量子清化现唉象，剧知道坡微观塌世界烧的能允量变嘉化与既宏观吗世界帜的能玩量变需化不盐同，碰即不兄是连扫续的抄，而色是量酒子化浇的。假体会虑量子鲜论的厘建立摘是如董何促趋进人婶们认植识物挠质世筝界的臂。本言条目厉也体更现了准经典免物理女与近缠代物挤理的两结合蛙。编者冠编写游意图帝：初步典了解搁经典价时空晒观和扯相对某论时泪空观孩的区挖别，寺知道芽相对方论对址人类毁认识栋世界泪的影灯响。虽初步毯了解凶微观疾世界毁中的徐量子抗化现宵象，筹知道橡宏观触物体眉和微眼观粒狱子的坝能量茫变化泪特点预。通过酒本章险学习粘，体己会理秧想实守验、孤物理她模型量等研秆究方麦法的启重要舅作用政，发果展想宏象能息力，弟培养杯敢于框质疑魄的精沿神和首创新亏的意概识；呼体会崖量子怀论的臂建立淡深化教了人悄类对笨物质宴世界汽的认握识，谎知道促科学肥理论除不是关一成鹅不变赔的，封而是大一个偿逐步萌完善购的过挑程。课程梦简介荣：本章牧导入银部分聚利用19和20世纪卵之交厕的物退理学熊天空逮中的递“两爷朵乌接云”仗，向始学生屋展示外完全内不同难于我斧们熟泊悉的螺低速闪宏观移世界敞的另晃一个妈崭新于的:世界码高速兆世界蕉和量拼子世颈界。第一槽节高婆速世承界，领从经霉典力钓学解叙释迈凯克尔株逊—莫雷蹄实验谢结果岛所产幅生的饺矛盾香入手住，按拦照物遭理学赴发展壤的历申程，秃引出帝爱因哗斯坦脾的两夸个基呈本假闲设。孝通过秀形象塌生动吊的画怖面和昂通俗淹易懂拘的实乖例让盾学生醒初步棕认识改狭义城相对陡论。第二宣节量致子世怀界，痰从热凤辐射役规律由入手烫，揭生示经膜典物馆理学魂理论肝与实仆验结员果的断严重宇背离赵，阐拳述普历朗克芳“量蕉子假老说”驾，初曲步认迈识玻呢儿理眼论重季要意房诚义，袭同时牙让学灾生认垮识光伏的粒役子性伍和波暗动性动。通脆过实率例初沉步了栽解微斑观世嫁界量摄子假想说。第1节柏高速座世界一、内容助与地寒位：在此振之前虽的学把习过跟程中既，学揉生已律经对烘经典守物理盾学的牢理论茅和成柴就有雁了一停定的自了解换。但船是，诉学生犬在共栏同必店修模沫块中念，没耻有接智触波孙动学袋、电街磁学侦、光瞎学等疤相关茂知识亮，学说生对筐这些虚相关允知识辣的了分解还短停留叔在初为中极述浅显砍的认扰识基察础上搂。所伴以，宵在指新导学衰生研迫习这膜部分坛内容争时，卡要充慨分做尾好先率行知莫识的棍组织蛮，使筒学生诱通过揪对经寸典时甲空观助的突嫁破来歪了解奖相对硬论时呜空观孝的主永要思枣想。扒在教磁学活牧动中碎要淡隶化爱柄因斯件坦和蚁相对者论的早神秘闹色彩劲，要侄使学商生领献会爱颈因斯孙坦在鸦研究艺工作施中表来现出雄来的菌创新远精神禁、所浊应用味的科她学方所法不强是高亚不可圈攀的市，我湖们是个可以酷理解敲问题龄的。二、教学治目标斯：1、初烛步了稍解经诊典时突空观脾被突多破的驻过程燥和爱兴因斯鞭坦构扫建新等理论国的方绒法。回从而夺了解滴相对燥论时君空观西的主紧要思蝴想，旷并根显据相桑对论升时空妖观进项行公睬式推践导，剖解释俱相关阵的一酸些现兽象。2、认趣识经庸典力脊学的毯实用逝范围勾和局饺限性计，知与道相后对论农对人舍类认片识世枕界的端影响妻，体初会科介学研压究方敬法和款尊重棒实验碍事实渐的科脆学态誉度对栏人们缺认识她自然主的重芬要作狱用。三、重点聋和难帐点：重点烘：通顷过分价析和竭讨论购，了育解经途典物嚷理时聋空观遇的局激限性苗及其蓄与相桃对论音时空挥观之照间的访差异貌。难点巾：揭害示出羡经典碌时空朝观与检麦克扎尔逊—莫雷傍实验摊结果旧具体沉的矛树盾表细现。四、斩教学垂设计慌：（一缺）导佣入新想课19盼00年的4月27日，坐在英捉国伦预敦皇死家研坚究所搬举行偶的科挨学报终告会金上，良一位定德高束望重座的老仿科学双家开联尔文秀作了施一个剪演讲窑，题斑目是《在热监和光鬼动力血理论语上空嗓的19世纪秩乌云》。他哄的第筝一段笼话是级这么罗说的获：“动弦力学吴理论锻断言写，热需和光尚都是赶运动炼的方遗式。妻但现厅在这硬一理作论的扩优美算性和约明晰脖性却迎被两昌朵乌重云遮黑蔽，胸显得店黯然决失色或了……敞”(疏‘T混he塔b俗ea胆ut砌y届an能d享cl播ea自rn大es灭s尚of怪t胸he湖d朴yn献am天ic但al音t梨he丙or蒙y,躬w普hi刑ch芽a透ss趣er坟ts克h秃ea领t父an苗d慢li您gh众t岸to梦b虽e迹mo穴de怠s屿of嗽m哲ot岔io待n,下i客s与at济p披re比se梳nt症o锯bs狼cu附re草d葡by士t翠wo搅c焦lo航ud和s.层’)这个互“乌柳云”腿的比李喻后杠来被丙反复登地引妖用。无联系厅到当萍时人盖们对涉经典蜜物理竹学成蝇就的稍乐观身情绪边，许届多时逃候这兆个表崭述又赵变成冤了齿“物民理学庄晴朗婶天空倘的远当处，态漂浮驱着两捞朵小纷小的扭令人截不安忧的乌慕云。举”这两按朵“贵乌云砖”是悉：1、【板书】迈克笔尔逊—莫雷滔实验条（18在81年—1康88垒7年间动）：添研究闭光沿盆不同蓬方向截传播茅速度材的差写异。2、【板书】热辐真射实爪验：绘（19翁00年左觉右）撇：研啊究热蚊辐射圣的能约量与针温度勾的关梯系。这两穴个实猫验所兴观测工到的总现象啊用当肾时已疾有的宅物理棉学理辩论无鼻法进畅行合嗓理的见解释甩。正份是这鞋两朵怠的乌歇云，亡不久吼以后豆酿成传了物运理学贝中一辱场巨管大的细变革祖。我们笨先来校看看卸物理麻学的亲天空拜中这有令人幻玉不安爸的第棉一朵虎“乌浊云”配：光住沿不房诚同方刺向传血播的剧速度贿是否殿相同补？（二鞋）新漠课教滤学1、高朱速世食界的应两个底基本俊原理经典顶力学必的研士究表课明所遗有的凤机械系波都蛇必须扶通过挺介质场才能穴传播骗。麦赌克斯继韦的骄电磁挑场理倍论揭很示了腐光就闭是电跪磁波杂。光吵既然煌是波脖，当壶时人迎们自尖然要连想：说传播化光波钥的介财质是袜什么亭呢？当时信的物唯理学持家假辞定这符种介惭质叫辱做“侨以太扭”，莫整个郊宇宙节空间河都充输满了芹“以经太”凤，认立为“姻以太照”是叔非常漂稀薄券，密初度极渗小的掘、完在全透军明的梯、难索以感绩觉到虫的介凯质。启按照嘴经典宋的波臣动理叨论，刘这种茅介质区的弹报力又慕是极桂其大丸的，洲光波盗才会沉在里骂面有液如此黑巨大轧的传计播速炮度。艰是一给种使驳人感当到奇达怪的尤介质倒。思考择：如荒果我行们在胜静止谱的空洋气中秃快速竹前进绘，就盟会感看觉到芒有风太迎面龙吹来滴，为漆什么傍？因为缺虽然轻空气讽相对糟于地盛面是蚕静止忘的，婚但空现气相弦对于箩我们刷正在横前进冠的人恐却是乳运动扣的。地球亡是用30殖km持/s的速的度在蕉宇宙碑中绕伤太阳晶运动胁的，连如果充“以位太”吨这种药介质草充满泛了宇咱宙，后也必哀然会输有30徐km创/s的“筒以太胆风”糕迎着膀地球版吹来天，我列们能嫂观测孕到这育种“净以太古”风辈吗？问题崇：宇搬宙中溉充满构了传胖播光寻的介荒质“梳以太撇”，油地球透又在道宇宙疼中运镜动，司设光引在“深以太殃”中祝的传期播速研度为c，地验球相想对于驶“以泥太”寨运动御的速金度为v，那亿么当秃光的笼传播版方向步与地财球的赠运动栽方向阳相同民时，后以地怀球为戒参照惰物时颂，会牌测得犬光的梨速度状是多灰大呢搁？u1=（c-柱v）当光榨的传觉播方雁向迎蛇着地擦球的损运动激方向夫而来枪时，歌以地批球为带惯性薯参照鼠物又启会测史得光耐速为夜多大捉呢？生：丧应该忘是u2=（c+绣v）如果驳以地惊球做鲁惯性闷参照萝物，过不同呆方向枪的光次（电船磁波围）的鸦速度傍的确掌有不料同的析话，肾就说甜明麦镜克斯却韦理捆论描欲述的少电磁锣波各喇个方缴向速须度相评同的妥规律蚂，只均有在震用“愿以太乏”为艇惯性辽参照楚物时愚才是规适用既的，母在用赢地球刑这类专相对疑于“鞠以太哈”运伐动的沸物体般做参彼照物喝时电血磁波调各个壤方向桐速度袋相同谱的规骨律就啄不适徒用了增，就节会导聋致“剑不同宏的惯神性参煮照系颠中物济理规哄律是虾不同盲的”姑这样议一个桐结论铁。美国捷物理局学工怪作者丝式迈克引尔逊熄和莫券雷在18供81至18躲87年间父在不怒断提衫高实些验精萄确度窃的过谨程中懒，反岛复做镜了同型一个芹实验受：把棒仪器耽固定学在地肉面上急与地布球一造起运沸动，朝在光风顺着之地球绣运动胶方向浊传播寻、逆镰着地燥球运径动方黎向传刻播、势以及敞光传透播方震向与银地球界运动授方向煎垂直盒时，土不同摧情况鞋下测旨量光奏速的沉差异纹。令刊人惊拔异的凑实验枣结果征是：吉以地皂球为逃惯性炎参照弱物时书测得及各个圈方向糟的光判速没柴有差胃异。装这个以著名繁的实僵验后威来物封理学水界把胁它叫铲做迈掏克尔董逊—莫雷炭实验孤。【板书】迈克币尔逊—莫雷只实验办结果熊：以良地球钓为惯参性参付照物练时测艰得各往个方镰向的镇光速小没有组超出篇实验扶误差哑范围仔的明联显差贪异。这样北的实吸验结闪果，授与经贱典的斑物理岸学理铸论产登生了硬难以歼调和谁的矛勤盾，拿令人脊感到查不安祸。怎妨么办政？许多男物理内学工形作者鼠对迈分克尔姑逊—莫雷蹦实验座的结纤果提列出了离一些卖使人宣感到废牵强骡的解帆释，忠无法多从根倡本上之解决乳问题耗。比写如港“‘战以太泰’牵洁引说纺”、偿“洛闪仑兹活收缩溪说”文等。爱因删斯坦薯的办税法：蜂于19徒05年写点了一雕篇论帖文提消出了框他的驱想法氏：1、相对伤性原词理：鼠物理魔规律塌在一况切惯围性参吩照系仪中都忍具有瓣相同倚的形驾式。2、光享速不胆变原办理：惑在一洽切惯贷性系礼中，撑测量插到的羞真空截中的秀光速c都一撕样。2、时局间延载缓效弊应问题福：静走止的写观测碎者、拿顺着啄光速绪方向壮运动素的观旋测者错、逆渐着光屿速方魔向运交动的棉观测真者，保光相阴对于阶他们的通过冰的位卖移是命不同窃的，粥测量徐到的敏光速饶却都良是一惰样的碑，这哀是为情什么锁呢？生猜哥想：浅可否芳认为若不同自的惯帆性参瞎照系转中测贞得的纠时间帅也是矛不相叉同的虫呢？翁观测屋者测段得光凑通过只的距面离较陕长时彩，如斤果他巡寿测得阴的时纱间也互较长辉，则瞒光速第有可递能是缝一样解的。师：地爱因汽斯坦末也正直是这滴么想姻的。2、时隆间延块缓效晌应讨论坚：假幕定一妇辆列唇车以樱速度v相对涉于地怖面匀粱速运损动，轧静止飘在车聪厢里舒的人喷手持惊一个聪光源乞，从傅车厢尤的地糊板竖砖直向问上将陕一束然光射我向顶状部的吧一面烫反射棵镜，庸然后本又反眉射回野车厢湿的地梅板。球设车哭厢中柿的顶砖部和嗓地板馋之间踢的高般度为d，则水在车抬厢中杜以车虾厢为右惯性愤参照逼物的狠观察监者看诵来，剧“光北在空吉中来登回”犁的过招程中招，所已测得涝的时春间为勾⊿t´则光笋速是岂多大葵呢？驱（参录看教廉学资卵料上鼓的插帖图）这个都关系延式很判重要芒，我接们虽尸然是络从“脉光在音空中泛来回呼”这斩一特追殊事瞎件中允推导桂出来抽的，恭但在好爱因身斯坦蓄在相句对论索中作币了更啊复杂广、更棕充分障的推撕导认奥为它游是一将