试谈非惯性系中“惯性力”的教学

本文讨论了“大学物理”中非惯性系的数学，指出既不宜将惯性力简单说成是“假想的力”，也不应片面说成是“真实的力”。     

Beltrami-de Sitter时空和de Sitter不变的狭义相对论

分析了在相对论体系中狭义相对性原理和宇宙学原理之间的关系以及Beltrami-de Sitter -陆启铿疑难.指出可以把狭义相对性原理推广到非零常曲率时空，在具有Beltrami度规 的de Sitter/反de Sitter时空中建立狭义相对论的运动学和粒子动力学. 在这类狭义相对 论中,相对于Beltrami坐标同时性，Beltrami坐标系就是惯性坐标系，相应的观测者为惯 性观测者; 对于自由粒子和光讯号, 惯性定律成立;可以定义可观测量,它们不但守恒而且还 满足推广的爱因斯坦关系.除了Beltrami坐标时同时性之外，对于共动观测, 还可以取固 有时同时性;此时，Beltrami度规成为Robertson-Walker型的度规，其3维空间是闭的,对 于平坦的偏离为宇宙学常数的量级.这表明,在这类狭义相对论中,相对性原理与“完美”宇 宙学原理之间存在内在联系,并不存在那些问题.进而,基于最新观测事实，重述了Mach原 理；指出对于Beltrami-de Sitter/反de Sitter时空，宇宙学常数恰恰给出惯性运动的起 源. 关键词： 狭义相对性原理 宇宙学原理 de Sitter不变的狭义相对论 Beltrami-de Sitter时空 同时性 Mach原理     

狭义相对论教学中的几个问题

本文讨论了相对论教学中几个方面的问题,包括常见例子的问题,洛伦兹变换的方便形式,同时相对性例子在另一参考系的讨论,长度测量在另一参考系看到的现象,时间延缓及运动参考系各点时间不同和光的多普勒效应的简单推导.通过不同过程在不同参考系中的讨论,掌握在运动系讨论问题的方法,以及同一过程在不同惯性系内的不同表现,而所有现象的测量结论在洛伦兹变换下保持不变.     

试谈非惯性系中“惯性力”的教学

本文讨论了“大学物理”中非惯性系的教学，指出既不宜将惯性力简单说成是“假想的力”，也不应片面说成是“真实的力”     

从“时间间隔的相对性”谈“因果关系的绝对性”

首先结合简单的中学物理习题,探讨有关"时间间隔的相对性"问题,再从"时间间隔的相对性"角度,探讨"因果关系的绝对性"重要结论,让学生了解经典时空观和相对论时空观的主要区别.     

相对论时空观中“长度缩短”效应推导过程的辨析

狭义相对论是以相对论时空观为基础的理论．它打破了经典物理中的绝对时空观，指出时间和空间不再各自独立，而是彼此互相影响的．由此引发了许多和经典物理中的绝对时空观所不同的各种效应，例如：同时的相对性、长度缩短、时间膨胀等．这必将使习惯了用经典时空观思考和解决问题的我们在理解这些新效应的时候出现问题．     

浅谈狭义相对论的三个效应

狭义相对论中由"光速不变"而产生了三个常见的相对论效应:时间膨胀、长度收缩和同时的相对性.实际上,光速不变原理所导致的效应不止这些,下面就介绍三个很有意思的相对论效应:前灯效应(headlight effect)、光行差效应(aberration effect)和角压缩效应(angular compresson effect).     

大学物理教学中不应忽视电磁学与狭义相对论的内在联系

文章指出大学物理教学中关于电磁学和狭义相对论的缺憾,并提出了可行的教学方案.由此可以使学生深化对电磁场的认识,同时深刻理解狭义相对论时空观的内在意义.     

电磁学以及相对性原理和狭义相对论的变革

19世纪的物理学在热力学、光学、电磁理论和统计力学等方面取得了重大进展。以至到19世纪末,不少学者以为物理学已经基本完成。著名物理学家迈克尔逊就认为：“当然无法绝然肯定物理科学不再会有像过去那么惊人的奇迹,但非常可能的是大部分宏伟的基本原理业已确立,而今后的进展仅在于将这些原理严格地应用于我们所关注的现象上。在这里测量科学的重要性就显示出来了——定量的结果比定性的结果更为可贵。一位卓越的物理学家曾经说过,物理科学未来的真理将在小数点六位数字上求索。”然而,恰恰是他为首的以太漂移实验的零结果和黑体辐射与理论的冲突,成为晴朗天空中的“两朵乌云”。     

快速电子验证相对论效应实验中几个问题的分析

对快速电子验证相对论实验得到的能谱曲线中的两个蜂作了详细分析，并证明该实验不仅可以用来验证相对论，也可以用来验证全同粒子的不可分辨性以及X射线特征谱线与入射电子能量无关，只与靶材料有关的理论。     

相对论的教学要紧扣“相对”

通过强调相对性,介绍一种狭义相对论时空观的教学方法。     

快速电子验证相对论效应实验中几个问题的分析

快速电子验证相对论实验是近代物理实验中一个极其重要的实验，本对实验得到的能谱曲线中的两个峰作了详细分析，并证明该实验不仅可以用来验证相对论，也可以用来验证全同粒子的不可分辨性以及X射线特征谱线与入射电子能量无关，只与靶材料有关的理论。     

经典物理中相对性原理的教学(摘要)

正相对性概念在物理学中是一个重要概念,在狭义相对论中尤为突出,在经典物理教学中应同样强化相对性概念的教学.本文以电磁感应为例,讨论了电磁感应的经典相对性机理.磁场的起源是电流,即运动的电荷产生磁场.然而根据相对性原理,运动具有相对性.以不同坐标系的立场观点,对同一种运动的观测其结果必然不同.电荷的运动具有相对性必然导致磁场也具有相对性.当电荷低速运动时,场的变换为经典伽利略变换;当电荷高速运动时,为洛伦兹变换.     

谈洛伦兹变换的物理意义

 一由于将电动力学的麦克斯韦方程作伽利略变换时,方程不表现协变性,导致“以太”这一标准参考系在电磁理论中的引入,即光速只相对于“以太”这个标准参考系才是常量,而相对于以“以太”为参考系作匀速直线运动的一切参考系都不具备这样的性质。也就是说,麦克斯韦方程只对“以太”这一标准参考系成立。根据这一假设,在“空空如也”的空间中就必然填充着绝对静止的’以太”,并不难用光学测量发现地球在“以太”中的绝对运动,以证明’以太”这一标准参考系的存在。为此目的,迈克尔逊和莫雷做了精密的实验(著名的迈克尔逊--莫雷实验),却没有观测到地球的绝对运动,这就意味着在“空空如也”的空间中并不存在绝对静止的“以太”.     

对极端条件下物理问题的思考

 随着科学技术的进步,人们对客观世界的研究已由对其自然状态下的分析研究,变成在极端条件下的实验研究。物理现象的极端问题包含两个方面的意思:一是人类认识客观世界的物质条件的顶点,即特定时期实验手段的顶点表现,也就是说人们认识客观世界越深入需要的实验条件越高、手段越先进,而实验手段是受到当时科技条件限制的;二是人类认识客观世界的理论顶点,即某一时期对某一物理现象的认识顶点,也就是说已有的物理规律是有使用条件和适用范围的,我们学习的理论是相对真理。极端是某一历史阶段的极端,因此我们应把研究物理现象的极端问题看作一个过程而不应该看作成为一个任何时候都不能达到的理想化的顶点。     

谈“天体问题”中几个疑难问题突破的教学处理

阐述了"天体问题"中三个典型的疑难问题的教学处理.     

“电阻教学”中几个实验的设计

电阻作为苏科版物理教材第十四章欧姆定律中的第一节内容,能否理解到位,是学生进一步学习欧姆定律的关键．其主要内容包括导体电阻概念的得出,影响导体电阻大小因素的研究．由于电阻的概念较为抽象,是学生学习过程中的难点,而影响导体电阻大小因素的研究既让学生进一步加深对电阻的了解,又给学生创设了经历实验探究过程的机会,是本节课的重点．     

谈“假设法”在初中物理受力分析中的应用——以几道中考题为例

受力分析对于中学生来说是一种非常抽象的思维分析,也是初高中物理教学的重点和难点.对于较为复杂、运动状态不是很清晰的物理过程,运用“假设法”和已知事实进行逆向推理分析,可以有效解决一些复杂受力分析问题.     

降低了对称程度的狭义相对论

作为爱因斯坦狭义相对论基础的两个假设是:相对性原理和光速不变原理.相对性原理说的是不论对于一个固定不动的观测者,还是对于一个匀速运动的观测者,各种物理现象的规律应该是相同的 光速不变原理认为不论光源如何运动,光速总是恒定的.欲使这两个假设成立,时-空必须具有一定的对称性.将以上这些合并考虑便形成了与旋转及速度之变化有关的所谓Lorentz对称群(以下简称"L对称"):如果在你进行一项物理实验时,实验室上下倒置了或开始以不同的速度移动,但由于L对称,自然界的基本规律是不会改变的.     

谈谈初中物理教学中几个让师生“头疼”的问题

虽然初中生已经具备了一定的认知能力和思维水平,但是物理难学、物理难教一直是学生和教师普遍反映的问题．在初中物理教学中,存在着几个让师生都觉得“头疼”的老大难问题．笔者一直从事初中物理教学工作,常常受到这几个“难题”的困扰,现整理如下,和各位同仁探讨．