6.3 爱因斯坦心目中的宇宙教研中心教学指导一、课标要求1.通过对同时的相对性实验的研究使学生进一步理解同时的相对性与光速不变原理之间的关系，认识到时间不能绝对定义，而是与物体的运动速度有关，认识到经典的绝对时空观存在着缺陷.2.在光速不变的前提下，通过对不同参考系中的坐标变换，介绍爱因斯坦的相对论时空观使学生了解到时间和空间都与物质的运动有关.3.能根据爱因斯坦的时空观得到长度收缩效应和时间延缓效应这两个重要的结论，使学生进一步认识到牛顿的经典时空观只是爱因斯坦相对论时空观在低速情形下的近似.4.使学生了解物体的质量也与物体的速度有关，介绍并解释爱因斯坦的质能关系 E=mc2，并说明在相对论中质量与能量之间是相互联系的.5.通过对具体问题的研究使学生认识到相对论思想的重要意义，同时也应该使学生知道在物体的速度不太高的情况下，经典力学的规律仍然是解决实际问题的基本理论.二、教学建议1.同时的相对性实验的研究是本节的重点内容，正是由于对这个实验的研究才否定了同时的绝对性.在教材的处理上应该力求让学生感受到有必要对时间和空间进行研究，没有必要在对 A、B 两观察者的观察结果去作详细的计算，可以让学生去阅读、质疑、讨论.2.时空的相对性具体研究时间和空间与物体的速度有怎样的关系，因此是本节的重点也是个难点，教学中对变换式子（1）（2）和变换式子（3）（4）只要说出它们建立的前提条件不同，不要对式子中的系数的物理意义过多地加以分析，可以直接告诉学生爱因斯坦从变换式子（3）（4）导出关系 x=和 t=这两个式子，给出了时间和空间与速度之间的定量关系，同时要告诉学生当 v 远小于 c 时就近似为式子（1）（2）.3.对两个效应的教学应该注意这几点：（1）只要给出结论不要推导过程，使学生知道“动尺变短，动钟变慢”；（2）要多列举一些相关例子让学生感受相对论的两个奇特的效应；（3）应该说明在低速情形下时间和空间随物体速度的变化是很小的，但在高速（可以与光速比较）时就不能忽略了.4.爱因斯坦的质量公式告诉人们物体的质量也是随物体的速度而变化的，这与经典力学中“物体的质量不随物体的运动状态而改变”的观点不一致，应该告诉学生在低速时这种影响很小，可以让学生根据质量公式作个简单的分析，当物体的速度 v≈c 时，物体的质量为无穷大.5.在进行质能关系 E=mc2的教学时，不能以学生会用此关系式计算为目的，而是要向学生介绍一种新的相对论的质能思想，了解...
