大学生相对论学习准备的调查研究

学习准备就是学生原有的知识水平或心理发展水平对新的学习的适应性.在新课标实施后,相对论知识引入高中物理,相对论知识同时又是大学普通物理的重要组成部分,大学生学习相对论前的学习准备情况如何?本文以问卷调查的形式全面了解、分析与研究了大学生相对论的学习准备状况,为更好进行普通物理中相对论的教学奠定了基础.

对地球中光滑直线轨道问题的延伸讨论

讨论了自由质点在地球内光滑直线轨道与圆弧轨道中的振动周期,并将质点在地球内光滑圆弧轨道最低点附近的运动与小角度单摆运动进行类比,得到了后者作小角度摆动的上限周期.

大学物理狭义相对论时空观的教学讨论

在狭义相对论时空观的教学中，关键是要抓住光速不变原理这条主线，使学生既能从严密的数学逻辑理解又能从物理本质理解．本文根据作者多年的教学实践，就此对狭义相对论时空观教学进行了讨论．

建立时空图 教学相对论

时空图以直观清晰的几何图象，用来理解、解释和讨论狭义相对论所依据的原理以及运动学效应，有利于学生建立崭新的时空观，使自然界的基本物理图景得到更新和不断完善．

“狭义相对论基本原理”教学的改革实践

在“狭义相对论基本原理”的教学中，通过创设物理情境、联系历史背景、回顾理想实验、突出科学精神等具体措施，达到了很好的教学效果．

基于教学的洛伦兹变换推导的探讨

分析了国内外大学物理教材中的几种洛伦兹变换的推导方法,从教学出发,对相对论中洛伦兹变换推导的处理加以探讨.

洛伦兹变换的引入及其时空图像讨论

狭义相对论是理工科大学物理课程教学中的一个难点,这是因为狭义相对论所涉及的时空效应在实际中都很难被观测到,而反映相对论时空观的洛伦兹变换又较为抽象,学生在学习过程中通常是机械地记忆公式,而并没有真正理解相对论的时空观及其与洛伦兹变换之间的联系.针对这一问题,本文介绍了一种引入洛伦兹变换的新方式:首先通过直观的思想实验定量地导出时间延缓、长度收缩和同时性的相对性等时空效应的数学表达式,然后在此基础上推导得到洛伦兹变换的x坐标变换式和时间变换式,并结合推导过程对其时空图像进行讨论.通过洛伦兹变换的这种引入方式可将相对论时空效应与洛伦兹变换紧密地联系起来,突出了洛伦兹变换的物理图像,从而加深学生对洛伦兹变换及相对论时空观的理解.

狭义相对论教学中不该出现的错误

本文为了阐明个别大学物理教材中对光速不变假设的错误评论而详细说明了光速不变原理的两个用途:首要用途是用来定义惯性系中的时间坐标(即定义同时性);第二个用途是用来推导洛伦兹变换。随后,在分析了钟慢效应、尺缩效应、同时性的相对性之后解释了尺缩佯谬,并特别指出了某大学物理教材中对一道习题提供的答案是错误的并用两种解法给出了正确答案。

谈狭义相对论时空理论教学——大学物理课程讲授狭义相对论之我见

依据狭义相对论基本原理和物理事例,导出钟慢、尺缩效应和同时相对性,再以此为据导出洛伦兹变换.

想象力比知识更重要——从相对论的起源谈起

文章介绍了爱因斯坦相对论的起源,并对学校教育进行了思考.相对论起源于爱因斯坦对光速问题与相对性问题的研究,从相对论的起源与建立不难发现,其中最具关键性作用的并非人们的既有知识,而是爱因斯坦超乎寻常的想象力.相对论的起源充分证明,在推动科学发展的知识创新活动中,想象力与创新精神比知识更重要.人的知识是有限的,然而想象力是无限的,想象力与创新精神是知识进化的源泉.学校教育的目的不仅在于传授知识,更重要的在于激发人的想象力与培养人的创新精神.

狭义相对论教学中的误区析疑

指出相对论教学中的一些常见误区，例如，光速不变的意义；哪一个钟慢了；哪一把尺缩短；如何理解孪生子佯谬；高速运动的物体是否变扁了；可以和光子火箭通信吗；光子可以作为参考系吗等等，并逐一进行析疑．

浅析新课程背景下相对论教学

介绍了在新课程标准背景下，物理教材中相对论教学的重要内容和特点，以及教学过程．

关于狭义相对论时空观教学的探讨

狭义相对论的时空观是大学物理教学中的重点内容,而反映狭义相对论时空观的同时的相对性、动钟变慢和动杆收缩效应是教学的难点。本文首先通过分析学生学习的难点所在,解读狭义相对论时空观与经典力学时空观的本质区别,然后通过典型例题教学,巩固狭义相对论的时空概念,解决学生盲目地将原时、静长等时空概念与狭义相对论中的静系与动系机械对应的问题,从而使学生真正理解相对论的时空概念,理解狭义相对论的时空观。

离相撞还有几秒钟?——一道习题引起的狭义相对论教学讨论

本文就大学物理相对论中在不同参考系中测量事件的问题进行了讨论,希望在教学中进一步加强对相对论的理解.

大学物理相对论部分教学中的几点探讨

大学物理中狭义相对论部分较难理解,本文结合洛伦兹变换,分析了相对论时空观、相对论中的因果关系以及相对论质量的概念,给出相关结论.

牛顿第二定律的狭义相对论形式

在大学物理教材中狭义相对论的洛伦兹变换公式的基础上,首先推导出运动的质点在不同惯性系中加速度的变换式,并发现加速度的相对论效应与惯性系间相对运动速率和质点运动的速率相关.然后在用动量描述的牛顿第二定律表达式的基础上,得到用质量和加速度来描述的牛顿第二定律的狭义相对论形式,该形式在不同的惯性系里面有等价性.同时,论证了牛顿第一定律的等价性.

狭义相对论中事件概念的教学

论述了事件概念的含义及准确理解事件在洛伦兹变换和相对论时空理论（运动时钟延缓、运动尺寸缩短等）教学中的作用．

与初学者分享学习相对论的一些体会

扼要介绍了学习相对论的4个阶段＂看懂、看通、看透、看穿＂,以及认识上的4次转变即＂相对论—绝对论—平等论—统一论＂.阐述了相对论的精髓＂平等、相对、统一＂这一核心思想的伟大之处.

假想实验在广义相对论中的作用

本文较详细地叙述了假想实验在物理学中的地位和作用,着重对广义相对论中假想实验的应用进行了探讨,尤其是对爱因斯坦电梯、爱因斯坦转盘假想实验的作用进行了分析和讨论。

从引力波观测中挖掘大学物理教学素材

引力波是爱因斯坦广义相对论的重要预言,非常难于观测。近两年前,人们第一次直接观测到了宇宙深处传来的引力波,证实了它的存在。引力波具有独特的物理性质,为波动增加了新的形式。其观测技术的核心是迈克耳孙干涉仪,但增添了精密技术,提高了观测精度。结合大学物理教学内容,我们从引力波中挖掘了丰富的教学素材。素材用在课堂上能使教学过程生动活泼,开拓学生视野,提高学习兴趣;素材引入到考试题目中,能够考察课程教学效果和学生学习能力。