力学相对性原理在中学物理解题中的应用
高中物理学史总结归纳 高中物理学史总结
高中物理学史总结归纳高中物理学史总结高中物理学史总结归纳篇一高中物理学史总结叶涛一、力学1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2、一⑦世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。
4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察－假设－数学推理的方法，详细研究了抛体运动。
6、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
7、一⑦世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；8、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；一⑦98年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；9、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
10、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖，与现代火箭原理相同；俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父，他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。
11、1957年10月，苏联发射第一颗人造地球卫星；1961年4月，世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
中学物理“相对论”教材教法新思考
中学物理“相对论”教材教法新思考作者：侯建新来源：《教学与管理(理论版)》2006年第06期物理学，可以毫不夸张地说是科学技术之母。
怎样尽早地把近现代物理知识通俗易懂地介绍给中学生朋友是值得我们深思的一个问题，下面结合多年的教学实践和经验简单地谈谈“相对论”的中学教法。
一、“狭义相对论”的基本原理是什么１．相对性原理：在所有的惯性系中，物理学上的基本定律是相同的。
２．光速不变原理：在所有的惯性系中，真空中的光速具有相同的量值ｃ。
所谓相对性原理是指所有物理学的基本规律在不同的惯性系中具有相同的形式。
所谓光速不变原理是指光的传播速度与所选择的参考系无关。
在同一参考系中，光速与光传播的方向以及光源是否运动也无关，这个原理不仅指明光的传播服从相对性原理，而且指明光速ｃ永远是个物理常数。
我们只讨论涉及无加速度的惯性系（即适用牛顿运动定律的参考系），所以叫作“狭义相对论”。
应当指出，上述“狭义相对论”的两条基本原理的正确性，经受住了由它们所推导出的结果与物理事实相符合的考验。
二、何为“同时性的相对性”爱因斯坦从十六岁开始就思考牛顿的绝对时间这个问题。
经过十年的思考，他终于得出了一个异乎寻常的结论：时间的量度是相对的！也就是说，对不同的惯性系，同样的先后两个事件之间的时间间隔是不同的！对这个结论的论述是从讨论“同时性”概念开始的。
在１９０５年那篇题为《论动体的电动力学》的著名论文中，他写道：“如果我们要描述一个质点的运动，我们就以时间的函数来给出它的坐标值。
现在我们必须记住，这样的数学描述，只有在我们十分清楚懂得‘时间’在这里指的是什么之后才有物理意义。
我们还应该考虑到，凡是时间在里面起作用的我们的一切判断，总是关于同时事件的判断。
比如我们说，‘那列火车７点钟到达这里’，这大概是说，‘我的表的短针（时针）指到７同火车到达是同时的事件’。
”从爱因斯坦的上述论述中，我们注意到了同时性。
我们还会发现，和光速不变原理紧密联系在一起的是，在某一惯性系中同时发生的两个事件在相对于此惯性系运动的另一个惯性系中观察并不是同时发生的。
高中物理相对论问题解答步骤详解
高中物理相对论问题解答步骤详解相对论是物理学中的重要分支，它涉及到时空的变换、光的行为以及质量与能量的关系等内容。
在高中物理学习中，相对论问题常常是学生们感到困惑的难点。
本文将详细解答相对论问题，并提供解题步骤和技巧，帮助高中学生和他们的父母更好地理解和解决这类问题。
一、相对论的基本概念在解答相对论问题之前，我们首先要了解相对论的基本概念。
相对论主要包括狭义相对论和广义相对论两个方面。
狭义相对论主要研究的是惯性系之间的相对运动，而广义相对论则进一步考虑了引力的影响。
在高中物理学习中，我们主要关注狭义相对论。
相对论的基本原理是光速不变原理和相对性原理。
光速不变原理指的是不论观察者的运动状态如何，光在真空中的速度始终是恒定的。
相对性原理则指出物理规律在所有惯性系中都是相同的，没有绝对的静止参照物。
二、解答相对论问题的步骤解答相对论问题的关键在于理解相对性原理和光速不变原理，并将其应用到具体问题中。
下面将介绍解答相对论问题的步骤：1. 确定参照系：首先，我们需要确定问题中涉及到的参照系。
参照系是一个用来观察和描述事件的坐标系，可以是惯性系或非惯性系。
在相对论中，我们通常选择一个惯性系作为参照系。
2. 确定观察者的运动状态：接下来，我们需要确定观察者的运动状态。
观察者的运动状态决定了他对事件的观测结果。
观察者可以是相对静止的，也可以是相对运动的。
3. 应用相对性原理和光速不变原理：在确定参照系和观察者的运动状态后，我们可以根据相对性原理和光速不变原理来分析问题。
相对性原理告诉我们物理规律在所有惯性系中都是相同的，而光速不变原理告诉我们光在真空中的速度是恒定的。
4. 计算和分析：根据问题的具体情况，进行计算和分析。
这包括使用洛伦兹变换来计算时间、长度和质量的变换，以及使用相对论动力学公式来计算速度、能量和动量的变化等。
三、解题技巧和注意事项在解答相对论问题时，有一些技巧和注意事项可以帮助我们更好地理解和解决问题：1. 熟悉洛伦兹变换：洛伦兹变换是相对论中的重要工具，它描述了时间、长度和质量在不同参照系中的变换关系。
牛顿三大定律复习
超重与失重 什么是超重？ 1、什么是超重？ 超重现象是指物体对支持物的压力和对悬挂 物的拉力大于物体的重力 什么条件下产生超重现象？ 2、什么条件下产生超重现象？ 物体有向上的加速度 3、什么是失重？ 什么是失重？ 向上加速运动 向下减速运动
失重现象是指物体对支持物的压力或对悬 挂物的拉力小于物体的重力 什么条件下产生失重现象？ 4、什么条件下产生失重现象？ 向下加速运动 物体有向下的加速度 向上减速运动
例：硬杆ABC固定在小车上，小车向左作变 硬杆ABC固定在小车上， ABC固定在小车上 加速运动时，BC作用力的方向 作用力的方向： 加速运动时，BC作用力的方向： 一定沿杆向上； A、一定沿杆向上； 一定竖直向上； B、一定竖直向上； 可能水平向左； C、可能水平向左； 随加速度数值改变而改变； D、随加速度数值改变而改变； B （ ） D
一、牛顿第一定律： 牛顿第一定律： 历史： 1、历史： （1）亚里斯多德认为有力作用在物体上物体 才会运动，力是维持速度的原因。 才会运动，力是维持速度的原因。 伽里略的理想斜面实验。它是以可靠事实为基础， （2）伽里略的理想斜面实验。它是以可靠事实为基础，进 行抽象思维来展开的实验。 行抽象思维来展开的实验。 牛顿在伽里略研究的基础上，进一步总结， （3）牛顿在伽里略研究的基础上，进一步总结，得出牛顿 第一定律。 第一定律。 内容： 2、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 理解：（ ：（1 力不是维持物体运动的原因， 理解：（1）力不是维持物体运动的原因，力是改 变物体运动状态的原因。 变物体运动状态的原因。 此结论相对惯性参照系而言。 （2）此结论相对惯性参照系而言。 3、惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 惯性： 的性质叫惯性。 的性质叫惯性。
物理学中的相对论和量子力学概念
物理学中的相对论和量子力学概念相对论是20世纪初由阿尔伯特·爱因斯坦提出的物理学理论，主要分为狭义相对论和广义相对论。
相对论揭示了时间、空间、物质、能量之间的本质联系，是对牛顿力学体系的继承和发展。
1.狭义相对论狭义相对论的核心观念是相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出，在任何惯性参照系中，物理定律的形式都是相同的。
光速不变原理指出，在真空中，光速是一个常数，与光源和观察者的运动状态无关。
2.广义相对论广义相对论将狭义相对论的原理扩展到非惯性参照系，提出了引力是由物质引起的时空弯曲。
在这个理论中，重力不再被视为一种力，而是物体在弯曲时空中自然沿着几何路径（测地线）运动的结果。
量子力学是研究微观粒子（如原子、电子、光子等）行为和性质的物理学分支。
量子力学的基本原理包括波粒二象性、不确定性原理和量子叠加等。
1.波粒二象性微观粒子具有波粒二象性，即它们既表现出波动性，又表现出粒子性。
这一观念源于马克斯·普朗克的量子理论和爱因斯坦的光量子理论。
2.不确定性原理不确定性原理指出，在微观尺度上，粒子的位置和动量无法同时被精确测定。
这表明，微观世界中的物质行为与宏观世界中的物体行为有很大差异。
3.量子叠加量子叠加是指微观粒子在多种可能的状态之间同时存在的一种现象。
这意味着，在没有进行观测之前，微观粒子既处于这里，又处于那里，只有在观测时，它们的状态才会“坍缩”为某一种特定的情况。
相对论和量子力学共同构成了现代物理学的基石。
这两个理论在原子尺度、粒子尺度以及宇宙尺度上都有广泛的应用，对于人类理解自然界的奥秘具有重要意义。
习题及方法：1.习题：根据狭义相对论，两个相对于观察者以等速v运动的恒星，其中一个恒星发出一束光，求观察者接收到光的时间。
解题方法：根据光速不变原理，光在真空中的传播速度与参照系无关，设恒星到观察者的距离为d，光速为c，则光从恒星发出到观察者接收的时间为t=d/c。
2.习题：一个物体在地面上的重量为W，将其带到地球同步轨道上，求其重量。
(完整word)变换参照系 巧解物理题
变换参照系 巧解物理题湖南省常德市一中（415000） 成 程研究物体的运动可以采用不同的参照系。
若参照系选择好，往往可以使物理情境清晰、解题思路明了、解题过程简单；反之，若参照系选取不当，物体的运动规律不明显，解题过程繁琐，则可能把简单问题复杂化，甚至无法求解。
学生习惯选取地面参照系,不善于变换参照系,物理解题时常常陷入困境，那么，应如何灵活而巧妙变换参照系呢？首先，应深入理解运动相对性原理的内涵。
相对性原理告诉我们：在所有的惯性参照系中，力学定律都是同样成立的.在研究某一力学问题时,选取不同的参照系，并不会妨碍我们对力学规律的运用，也不会妨碍我们得出正确的结果;其次，正确理解“动”与“静”的辩证关系。
“动”与“静"是相对的,同一物体在不同的参照系中，即可以是“动”的，也可以是“静”的，不少力学问题，正是通过参照系这样简单而又巧妙的变换，来实现问题的简捷解答的。
例1 一木排通过码头A 时，有一艘摩托艇正经过码头A 驶向下游距码头S 1=15km 处的村庄B 。
摩托艇在时间t=0.75h 内到达村庄B 。
然后返回，在距村庄S 2=9km 的D 处遇到木排。
求水流速度水v 和摩托艇相对于水的速度v 。
解析 本题若选地面为参照系,则需要通过列多个方程求解，才可得出结论，且解题过程复杂。
变换参照系选木排为参照系，则河流相对于木排是静止的,摩托艇相对木排以同样的速度来回运动，来回运动时间为5.12=t h.在这段时间内，木排驶过的距离为S 1-S 2=6km ，则木排的运动速度即水流速度45.16221==-=hkmt S S v 水km/h 。
摩托艇在从码头A 到达村庄B 的过程中，摩托艇相对于岸的速度2075.0151===hkm t S v 岸km/h ，由运动的相对性原理知：摩托艇相对于水的速度为=-=水岸v v v 20km/h-4km/h=16km/h 。
例2 在光滑的水平轨道上有两个半径都是r 的小球A 和B ，质量分别为m 和m 2，当两球心间的距离大于L （L 比2r 大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于L 时,两球间存在相互作用的恒定斥力F 。
【名人故事】关于爱因斯坦的故事
【名人故事】关于爱因斯坦的故事导语：说起名人故事1888年(9岁)，爱因斯坦进路易波尔德高级中学自学。
在学校受到宗教教育，拒绝接受剃度仪式，弗里德曼就是指导老师。
10岁在医科大学生塔尔梅鼓励下，念通俗科学读物和哲学着并作。
至了12岁，自学欧几里德几何，同时爱因斯坦已经开始猜测欧几里德的假设。
16岁，自学回去微积分。
同年，爱因斯坦在瑞士理工学院的入学考试失利。
爱因斯坦已经开始思索当一个人以光速运动时会看见什么现象。
对经典理论的内在矛盾产生疑惑。
在16岁时，爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波，与此相联系，他非常想探讨与光波有关的所谓以太的问题。
以太这个名词源于希腊，用以代表组成天上物体的基本元素。
17世纪的笛卡尔和其后的克里斯蒂安惠更斯首创并发展了以太学说，认为以太就是光波传播的媒介，它充满了包括真空在内的全部空间，并能渗透到物质中。
与以太说道相同，牛顿明确提出衍射的微粒说。
牛顿指出，发光体升空出来的就是以直线运动的微粒粒子流，粒子流冲击视网膜就引发视觉。
18世纪牛顿的微粒说占到了绝对优势，19世纪，却是波动说道占到了绝对优势。
以太的学说也大大发展：波的传播须要媒质，光在真空中传播的媒质就是以太，也叫做光以太。
与此同时，电磁学得到了蓬勃发展，经过麦克斯韦、赫兹等人的努力，形成了成熟的电磁现象的动力学理论――电动力学，并从理论与实践上证明光就是一定频率范围内的电磁波，从而统一了光的波动理论与电磁理论。
以太不仅是光波的载体，也成了电磁场的载体。
直到19世纪末，人们企图寻找以太，然而从未在实验中发现以太，相反，迈克耳逊莫雷实验却发现以太不太可能存在。
电磁学的发展最初也就是列入牛顿力学的框架，但在表述运动物体的电磁过程时却辨认出，与牛顿力学所遵守的相对性原理不一致。
按照麦克斯韦理论，真空中电磁波的速度，也就是光的速度就是一个恒量。
然而按照牛顿力学的速度乘法原理，相同惯性系则的光速相同。
比如，两辆汽车，一辆向你驶至，一辆驶回。
112. 如何理解高中物理中的相对论效应？
112. 如何理解高中物理中的相对论效应？关键信息项1、相对论效应的定义及主要内容狭义相对论效应广义相对论效应2、高中物理中相对论效应的重点概念时间膨胀长度收缩质量增加3、相对论效应在高中物理中的常见题型及解题方法运动物体的时间计算长度测量的变化分析能量与质量的关系应用4、相对论效应与经典物理的对比与联系经典物理的局限性相对论对经典物理的修正与拓展5、相对论效应在现代科技中的应用实例卫星导航系统中的时间校正高能物理实验中的粒子加速11 相对论效应的定义及主要内容111 狭义相对论效应狭义相对论主要探讨了在惯性参考系中，时间和空间的相对性以及光速不变原理。
其中涉及到的相对论效应包括时间膨胀和长度收缩。
时间膨胀意味着运动中的物体经历的时间相对于静止观察者变慢，而长度收缩则表示运动物体在运动方向上的长度会变短。
112 广义相对论效应广义相对论则进一步研究了引力现象，提出了等效原理，即引力和加速度是等效的。
广义相对论中的相对论效应主要体现在光线在引力场中的弯曲、引力红移等现象。
12 高中物理中相对论效应的重点概念121 时间膨胀在高中物理中，时间膨胀是一个重要的概念。
通过公式可以计算出运动物体的时间相对于静止观察者的变化。
这一概念对于理解高速运动物体的时间特性具有重要意义。
122 长度收缩长度收缩是指物体在运动方向上的长度会变短。
同样，通过相关公式可以定量地计算出长度的收缩量。
123 质量增加随着物体运动速度的增加，其质量也会增加。
这一概念与经典物理中的质量不变观念有很大的不同，需要学生深入理解。
13 相对论效应在高中物理中的常见题型及解题方法131 运动物体的时间计算通常会给出物体的运动速度和相关参数，要求计算出在不同参考系中观察到的时间变化。
解题时需要正确运用时间膨胀公式，并注意单位的换算。
132 长度测量的变化分析给出物体的运动速度和原始长度，求解在运动状态下长度的收缩量。
需要准确运用长度收缩公式，同时理解长度测量的相对性。
在物理教学中培养学生的类比思维能力
文章编号：1674-120X （2018）13-0071-01在物理教学中培养学生的类比思维能力阮希（福建省福安市高级中学，福建宁德355000）摘要：教师运用类比思维,使学生在教学活动中更容易接受新概念，提升学生的推理能力，培养学生的创新思维。
利用类比进行教学，不仅会降低知识的陌生程度，还可以不断温故知新，把抽象的问题具体化，从而达到知识体系化。
关键词：高中物理；类比思维；能力培养中图分类号：G633.7文献标识码：A收稿日期：2018-03-05作者简介：阮希（1972—），男，福建省福安市高级中学教师，一级教师，本科。
2018年5月May.2018教师·TEACHER教学科研JiaoXueKeYan开普勒说过：“我最珍视类比，它是我可靠的老师。
”所谓类比思维，就是事物之间有相似，当人们意识到这一点时，就会把相似的事物进行比较、分析和综合，得到未曾有过的新认识的思维方法。
如将经典力学与经典电磁学类比建立起相对论的相对性原理，借助于质点力学与电子的光学性质的类比提出物质波的概念和波动力学，等等。
在科学认识中，类比方法有形成假说解释外推、开拓思维、触类旁通的作用。
那么，在教学实践中我们怎样充分利用物理教材优势培养学生的类比思维呢？一、在定义式中培养学生的类比思维从初中学习物理开始，由比值得到一个全新的物理量，如速度v=s t，密度ρ=m v ，电阻R =U I ，压强P =F S，比热容C =Q m Δt 。
对这些相似的物理量进行类比讲解，不仅能增强学生对新概念的理解，而且对旧概念起到巩固作用；不仅突破教学上的难点，还能总结物理量的共同特性。
例如，物体的质量跟物体的种类和体积有关，而物体的质量跟体积的比值有关。
即单位体积物体的质量只跟物体的种类有关，反映物质的一种属性。
物质学中用“密度”这个物理量来表示，那在高中讲到“场强”这个概念时，可与之类比。
电荷在电场中某处受到的电场力跟电荷所在位置和电荷量都有关，但电场力跟电荷量的比值，即单位电荷受到的电场力中跟位置有关。
(完整版)高考高中物理学史归纳总结
高考高中物理学史归纳总结必修部分：（必修1、必修2）一、力学：1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2、1654年，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验；3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。
4、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律；经典题目：胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）6、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察－假设－数学推理的方法，详细研究了抛体运动。
17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
8、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；10、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈（勒维耶）应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
中学物理美学渗透
中学物理美学渗透一、物理学本身渗透着美学爱因斯坦曾经描述说，物理学是至善至美的科学，他还特别把物理的美归纳为“简单、和谐、完善、统一”。
物理学发展史是一部美学发展史。
在物理学发展的过程中，物理学家们探索物理学规律，总是一方面体现出对美的热烈追求，另一方面体现出他们精神上的种种美德。
正是由于他们在美学思想指导下，通过不懈的努力，才能取得一个个重大成果得以推动了物理学的发展。
哥白尼、开普勒是带着强烈审美意识探索自然规律的先驱者。
哥白尼与托勒密地心说的决裂，就是有其执着追求美的因素，他深信完美的理论在数学上应该是“和谐与简单”的。
托勒密为了解释天文观测的现象，引入了许多“均轮”、“本轮”，使得天文理论既复杂又失洽。
因此，在极端困难的条件下，哥白尼研究了三十多年，终于建立了不朽的日心说。
后来，开普勒深切感受到日心说的美，不懈坚持几十年的观察，积累的大量的天文数字，提出行星运动的三定律来论述天体的运动是如此的简单与和谐。
物理学家根据世界的对称性，通过预言、设想来推测未来事物的存在。
“电可以生磁、磁可以生电”，法拉第经过十几年的不懈努力实现了由“磁生电”的梦想。
牛顿追求规律的统一，是他发现“万有引力定律”的关键，他把天上的力学和地上的力学统一起来，实现了物理发展史上的第一次大综合。
每一位物理学家背后不知隐藏了多少可歌可泣、感人肺腑的故事。
他们对自然科学美的追求，他们为真理奋斗不息的精神之美，都是我们的榜样，也是在教学中培养学生高尚品质的典范，可以启迪学生的智慧，引发学习兴趣，激励他们成功的意志。
物理学规律的美学特征：物理学“是一门研究自然规律与秩序的学科，它探索物质和谐地存在与运动的根源”。
杨振宁在《美和理论物理》一文中提出物理理学具有“物理现象之美”“理论描述之美”“理论结构之美”。
也有不少物理学家认为，物理学的美学特征主要表现为“多样统一美”“和谐奇异美”“简洁明快美”等。
对物理学的种种美学评估，只是摄入角度或提法上的不同，本质上都是揭示科学真与科学美的辩证关系。
物理学中的量子力学和相对论
物理学中的量子力学和相对论量子力学和相对论是现代物理学的两大基石，它们在理论物理和实验物理中都具有重要的地位。
量子力学主要研究微观粒子的行为，而相对论则主要研究宏观物体的运动规律。
本文将详细介绍量子力学和相对论的基本原理、主要内容和应用领域。
一、量子力学1.1 基本原理量子力学的基本原理包括波粒二象性、测不准原理、能量量子化、态叠加和量子纠缠等。
1.波粒二象性：微观粒子既具有波动性，又具有粒子性。
这一点可以通过著名的双缝实验来证明。
2.测不准原理：在同一时间，不能精确测量一个粒子的位置和动量；在同一时间，不能精确测量一个粒子的总能量和粒子的总粒动量。
3.能量量子化：微观粒子的能量是以离散的量子形式存在的，如光子的能量与频率成正比，E=hv。
4.态叠加：一个量子系统的态可以表示为多种可能状态的叠加，如一个电子的态可以同时表示为在上轨道和下轨道的叠加。
5.量子纠缠：两个或多个量子粒子在一定条件下，它们的量子态将相互关联，即使它们相隔很远，一个粒子的状态变化也会瞬间影响到另一个粒子的状态。
1.2 主要内容量子力学的主要内容包括量子态、量子运算、量子测量和量子信息等。
1.量子态：量子态是描述量子系统状态的数学对象，通常用希尔伯特空间中的向量表示。
2.量子运算：量子运算是指在量子系统上进行的计算，如量子比特的基本运算包括量子翻转和量子纠缠。
3.量子测量：量子测量是指对量子系统的状态进行观测，测量结果受到量子态和测量设备的影响。
4.量子信息：量子信息是指利用量子力学原理进行信息传输和处理的方法，如量子通信、量子计算和量子密钥分发等。
1.3 应用领域量子力学的应用领域非常广泛，包括：1.量子计算：利用量子比特进行计算，理论上可以实现比经典计算机更强大的计算能力。
2.量子通信：利用量子纠缠和量子密钥分发实现安全的信息传输。
3.量子密码：利用量子力学原理实现密码学的安全性。
4.量子传感：利用量子系统的高灵敏度进行各种物理量的测量，如重力、磁场、温度等。
2022年高考物理专题复习讲义：06从力学,走进电学(静电相关)
物理另说06 从力学，走进电学电学，似乎是整个高中物理之中，相对力学比较独立的一个篇章。
特别是电流部分，它似乎没有力学的受力分析，没有运动现象，似乎就是只有看不见的电在那里。
那么什么是电？它和力学真的就没有关系吗？大叔这里，从教科书以外的通俗角度，来讲一讲——电。
一切物理现象，都围绕着一个恒（衡）字而来。
作为“宇宙灵魂”（18 世纪著名德国哲学家谢林，曾称：“电，是宇宙的灵魂”）的电，也不例外。
从“恒”字说起——电学，也是自然之衡的体现。
咱们常言说：“一山不能容二虎，除非一公和一母”，这，就是自然基本规律的本质体现。
——同性相斥，异性相吸，就是自然界求衡的根本趋势。
库仑定律，就是这一性质的定量计算模型。
电学的根本，就是求衡守恒和“一山不能容二虎，除非一公和一母”的本质倾向。
从哲学角度讲，前者是目的，后者是手段。
同性相斥，异性相吸，以及因此而产生什么电荷的迁移、电流之类等等，一切行为和手段，就是为了达到最终的“恒”。
电现象，就象高处的水要往低处流一样，是由脱离平衡的一种不稳定状态转向稳定状态的过程，只有最后正负相衡，才得以稳定。
电荷的根本运动规律，就是为达到电荷的正负平衡，而表现出的同性相斥异性相吸趋势。
而这个过程中，就是各种电现象。
首先，来说说基本的静电现象和原理：一、什么是电荷。
电荷，就是物质微粒（如原子）表现的电性正负不平衡状态。
这种状态下，“有”就是“无”，“无”就是“有”。
——带正电荷，就是没有多余的负电荷；没有多余的正电荷，就是带有多余的负电荷。
一切都是相对而生的。
至于“什么都有”的阴阳正负平衡的物质微粒是不体现电荷的，那就是“什么都无”。
——这一通绕口令，直绕得大叔嘴巴都抽筋了。
中华传统哲学理论就认为：正负、或者阴阳的关系，是彼此间“此消彼长”的关系，少了一方，那么就必然体现出另外一方偏多的状态；多了一方，就意味着另一方的相对减少。
正电荷的减少，就意味着负电荷的增加；带负电的电子向一个方向的运动，就等价于正电荷向相反方向的运动（虽说实际上并没有）。
力学相对性原理在物理解题中的应用
力学相对性原理在物理解题中的应用作者：***来源：《中学生数理化·高考理化》2020年第06期物理是一门比较考验学生理性思维的学科，比如同学们在学习“力学相对性原理”时，就需要具备一定的逻辑思维能力，才能够深刻理解其含义，并将其应用在实际的求解物理问题的过程中。
一、力学相对性原理的定义力学相对性原理是物理学中非常经典的一个原理，它是由伽利略提出来的，所以也称为伽利略相对性原理，其主要内容是“经典力学定律在任何的惯性参考系中数学形式不变”。
通俗的来说，就是所有惯性参考系都是等价关系，比如一个相对于惯性参考系做匀速直线运动的物体，它内部所产生的一切有关于力学方面的概念和规律都不会受到所选参考系本身的影响。
二、力學相对性原理的理论在物理教材中的具体体现在物理学中很多与运动相关的基本规律（牛顿第二定律、动能定理、动量守恒定律等），都满足力学相对性原理的理论。
这些基本规律都能够通过力学相对性原理理论推导出来。
在牛顿第二定律的定义“物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比”中，物体的加速度实际上就是力的一种体现，而作用力和质量分别是这一力的参考系。
根据所选参考系的不同，所呈现出来的关系也有所不同。
在力学相对性原理中，参考系为惯性参考系.假设所选惯性参考系为S，质点的质量为m，质点相对于惯性参考系S的速度为v，质点受到的合力为F，由牛顿第二定律得m dv'/dt =F。
将这一公式进行反推，可以证明它是符合力学相对性原理的。
动能定理描绘的是物体动能的变化量和合外力做功之间的关系，即合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。
做功是一个过程量，动能是一个状态量，做功的过程就是能量转化的过程，二者之间的等量关系不因所选惯性参考系的不同而有所改变，符合力学相对性原理。
三、力学相对性原理在物理解题中的应用1.在动力学中的应用。
动力学是理论力学的一个分支学科，主要研究作用于物体的力与物理运动之间的关系。
高中物理中相对性原理的理解
解 要通过生活实例结合物理本质不断思考才能有深入的体会 ， 相
对 性原理是学 习物理学 的必 备基础 ， 也是高考重 要考查对象 ， 这
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段对 电势能只要求 比较能量 的大小 和正负不涉及具 体的计算 ， 在
判断势能时有一个前提 的标准 ， 所有情况下的势能大小及正负都 是相对于无穷远点 的， 即无穷远点为零势能点 。综上所述对于 能 量的相对性关键在于找准零势能位置 。 ２２ 动能的相 对性 ．
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高 中 中相对性原理 的理解 物理
武 敬言
摘要 ： 相对性原理在 高中物理 中是很 重要 的一部 分理解性 内容 ， 对相对性 原理有一个整体 的认识 和实际的应用是 需要 综合 多方 要 面的因素的 ， 于运动 的相对性 学生理 解相对较 容 易些 ， 对 在其 它问题 中所 包含的相对性 却常常 易被 学生所忽视 ， 理解不够彻底 ， 思考不 全 面容 易造成做题和 解决 实际 问题 时出现种种 困难。 关键词 ： 物理教学 相对性 高中物理
知识点会 给我们解题带来很 多的简化 。
作 者简 介 ： 武敬 言（９ ３ ， ， １８ －） 男 安徽 师范 大学教 育硕 士在 读 ， 研
究方向为物理教 学论 ， 安徽芜湖 ２ １０ ４００
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算公 式表达形式 很简单 ｘ， ｋ 弹性 势能 的相 对性体现 在 ｘ ， 是 上 ｘ
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问题以接收物体为参考系则波 的波长没有变 ， 变化 了所 以相 速度
对于接收物波 的频率改变 了。
这两种 情况虽然有 时造成 的效果 完全相 同但 物理本质是 不
对一道相对论习题解答的质疑
对一道相对论习题解答的质疑作者：严冰来源：《中学理科园地》2017年第05期摘要：爱因斯坦的相对论深刻揭示了时间、空间与物质的运动和分布的密切关系。
时间延缓是爱因斯坦相对论中的重要内容，本文就新课改教材中有关做惯性相对运动的两个物体系中的时间延缓与在引力作用下引起的时空弯曲、时间延缓进行比较，对一道习题提出质疑，并对“双生子佯缪”给以解释。
关键词：时间延缓；参照系；引力场高中物理教材鲁科版物理（必修）第六章“相对论与量子论初步”是新课改增加的内容。
相对论与量子论是现代物理学和科学技术的重要理论基础，相对论深刻揭示了时间、空间与物质的运动和分布的密切关系。
在高中物理教学中，把这些知识点传授给学生，十分必要。
一方面可以使学生对近代物理学有一个初步认识，另一方面还可树立学生科学的时空观和世界观。
在教学过程中，物理2（必修）教辅材料《学习手册》中的一道习题引起了我的质疑。
题目：一对孪生兄弟，哥哥于25岁驾驶飞船以0.998c的速度（实际上办不到）航行，在他出发后，弟弟在家盼望了30年，哥哥才回来。
请你算一算，哥哥认为自己只不过离开地球多少时间？题目给出的答案是1.9年[1]。
顯然，题目给出的答案“1.9年”是通过课本中的时间延缓公式计算得出的。
鲁科版高中物理教材物理2（必修）的课文在给出时间延缓公式之后有这样一段解释：“需要说明的是，相对论所说的‘钟’（即计时器）都是标准钟，走的一样快。
每个惯性系的观测者都是使用静止于该参照系中的时钟进行有关时间观测的。
对同一个物理过程经历的时间在不同惯性系中观测，测得的结果不同，这是相对论时空观的体现，是一种观测效应。
不是时钟走得快或慢了，也不是被观测过程的节奏变化了[2]。
”根据这一段解释分析：弟弟在地球上，以地球为参照系，看见哥哥以 0.998c的速度飞行，测得哥哥的时间（或生命）延缓。
可是，运动是相对的，哥哥以飞船为参照系，发现是弟弟和整个地球以0.998c的速度离飞船而去，哥哥测得弟弟的时间（或生命）延缓，即在哥哥飞行的30年时间里，弟弟和地球上的时间只过了1.9年。
用“动静思想”求解一道物理竞赛题
第 １卷 ９
第 ４期
技
术
物
理
教
学
Ｖ １ １ ｏ ４ ｏ ． ９Ｎ ．
序 的教学 实践 的结 构和程 序。模 型教学 的教学模式 均匀柱 体——质 点 。忽 略人作 为客 观实体存 在的位 如何在实 际教学 中激 发学 生的兴趣 ，让学 生主动学 置 和质 量 的差异 、跳水 时运 动员做 动作 的变动 重
习是未 来研 究 的主要方 向。这种教 学模式 的构建包 心 的位移 应该是 ｌ ｒ，忽略 水平方 向的 速度 、运动 Ｏ ｅ 括 以下几个 内容 。 员 运动过程 的速度 和空气 阻力 ，将 运动 员运动过程 （１）利用物理模型构建基础教 学内容 ： 看 成上升 时为竖直 上抛 而下 落 时为 自由落体或者将 物理模 型渗透 于物理 的理 论知 识 中，即是物理 上 升和下落 都看成 竖直 上抛 。运 用运 动学的公式 ， 知识 的系统体 现 ，也将理 论知识 立体化 和动态 化 ， 计算 出答案为 ２ 。 ｓ
第 ｌ ９卷
物
理
教
学
用 动静思想”求解 一 道 物 理竞 赛题 “
李朝辉
（ 河北 乐亭第一 中学 ０ ３０ ） ６ ７ ０
本文用相对性 原理 和动静思想研究 了 ２ １ 年全 动静思 想解题使 得计算 量大 为减少 ，这对我 们今 后 ０ １ 国物理竞赛 预赛第 十六题 的解法 ，研 究结果 表明用 处理力学相关 问题有一定 的指导意义 。 ２ 高中物理模式教学的实践策 略 跳 台到手触 水面 的过 程 ，他可用 — — ｓ 完成 空中动 教 学 模 式 是 指 以 一 定 的 教 学 理 念 和 基 础 知 识 为 作。ｆ 可将运动员看作一个质点 ，ｇ为 ｌｍ ｓ Ｏ ／） 宗 旨，在一定 的教学任 务和 目标下构 建一套稳 定有 解析： 学生先思考并确立 ， 建模过程应为： 人——
高考物理原则总结归纳
高考物理原则总结归纳高中物理是高考科目中重要的一门学科，是考生们备战高考的重点之一。
通过对高考物理各个章节的学习和总结，我们可以归纳出一些重要的物理原则，帮助我们在高考中取得好成绩。
本文将对高考物理原则进行总结归纳，以供考生参考。
一、相对性原理相对性原理是指物理规律在不同参考系中具有相对性，即物理现象与观察者的相对运动状态有关。
在高考物理中，我们常常遇到相对运动、相对静止等问题。
理解和运用相对性原理，可以帮助我们解决这类问题。
二、能量守恒原理能量守恒原理是指在一个孤立系统中，能量的总量保持不变。
在高考物理中，我们经常遇到能量转化和能量守恒的问题。
掌握能量守恒原理，可以帮助我们正确理解和解答这类问题。
三、牛顿运动定律牛顿运动定律是经典物理力学的基本原理之一，规定了物体在外力作用下的运动状态。
牛顿第一定律也称为惯性定律，牛顿第二定律则确定了物体的加速度与作用力之间的关系，牛顿第三定律则描述了作用力与反作用力之间的对等关系。
在高考物理中，我们经常需要运用牛顿运动定律解决物体运动问题。
四、电路定律电路定律包括欧姆定律、基尔霍夫定律等一系列规律，用于描述电路中电流、电压和电阻等物理量之间的关系。
理解和熟练运用电路定律，可以帮助我们解决各种电路中的问题，如电流、电压分布、电阻联结等。
五、光的折射定律和反射定律光的折射定律和反射定律是描述光线在界面上反射和折射的规律。
在高考物理中，我们经常需要应用这些定律来解决光的传播、成像和光学仪器等问题。
六、波的传播性质波的传播性质包括波速、波长和频率等。
在高考物理中，我们需要理解波的传播规律，包括机械波和电磁波的传播性质，以及波的干涉、衍射和多普勒效应等现象。
七、热力学定律热力学定律包括热力学第一定律和第二定律，用于描述热现象和能量转化过程。
在高考物理中，我们需要理解热力学定律，包括热量传递、热力学循环和熵的变化等问题。
八、核能与辐射核能与辐射是现代物理的重要内容之一，在高考物理中也有所涉及。
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的一切 力学过 程 ， 不受参 照 系本身 匀速直 线运 动 的影 响 ， 就是 说 ， 能借 助任 何 力学 试 验来 判 断这 都 也 不
样 的参 考 系是 静止 还是作 匀速 直线运 动 。可见 ， 在所有 的惯 性参照 系 中 ， 力学 规律都 是相 同 的。 有 了相对 性原 理 ， 们在研 究物 体 的运 动 时 ， 我 就可 以选 择 不 同 的参 照 系 。如 果参 照系选 择 的好 ， 就 可 以使 问题 的运动 过程 和运动 图像清楚 、 而使解 题思 路 明晰 、 从 解题 过程 简单 ； 反之 ， 如果参 照 系选取不
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这便 是对 Ｓ 系 的动 能定理 。 （ ） 和 （ ）式可 知 ， 对 于不 同 的惯性 系 ， 与 能 的量 值虽 不 同 ， 由 ６式 ７ 相 功 动 能定 理 的数学 表达 式是 不变 的 ， 即动 能定 理服从 力 学相 对性 原理 。
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１８ ・ ３
安 庆师 范学 院学 报 （ 然 科 学 版 ） 自
２１ ０ ０年
（） ２ 银氨溶 液需 现配 现用 ， 置过久 易发 生爆 炸 。配 银氨 溶液 时 ， 放 氨水 需逐 滴加入 ， 到沉淀 刚好溶 直
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力学相对性原理在中学物理解题中的应用
高 爱英 蒋 会 。 ，
（． 湖 市 第 二 中学 ， 徽 芜 湖 ２ １ ０ ；． 远 县岭 集 中学 ， 徽 怀 远 ２ ３０ ） １芜 安 ４００２怀 安 ３４ ０
力 学相对 性原 理告诉 我们 ， 于一个相 对 于惯性参 照系 作匀速 直线运 动 的参考 系 ， 对 它的 内部所发 生
１ ３ 动量 守恒 定理 满足 力 学相对 性原 理 ．
１ ２ 动 能 定 理 满 足 力 学 相 对 性 原 理 ．
动能定理 也是 满足力 学相对 性原 理 的 。 设质点 仇相 对于 Ｓ系和 Ｓ 系的位移 分别 为 和 ｄ 速 度为 ，
第 ４期
高 爱 英 ， 会 ： 学 相 对 性 原 理 在 中学 物 理 解 题 中 的 应 用 蒋 力
也提 高 了很 多 ， 分调动 了学生 学 习化学 的积极性 。 充
４ 结 束 语
在 夯实基 本知识 的基 础上 ， 通过搭 建 自主探究 性学 习平 台 ， 创设 情境 ， 营造 探究 氛 围 ， 面 系统地创 全
设研究 性学 习环境 ， 激发 了学生 强烈 的探究 性学 习兴 趣 ， 提高 了学 生 探究 学 习 的意 识 、 能力 。同 时联 系 生活实 际 ， 养学 生 自主 学 习的能力 ， 培 使学 生体验 成功 的喜悦 ， 收获 探究性 学 习带来 的快乐 。
设 有惯性 参 照系 ｓ ，质点 ／ 相对 于 ｓ的速度 为 ， 受合力 为 Ｆ， ７ ／ ＇ 所 有
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设 另一 参照 系 Ｓ 相对 于惯性 系 Ｓ做 速 度为 “的匀速 直线 运动 ， 于是 Ｓ 系也是惯 性参 照 系 ， 质点 ｍ
相对 于 Ｓ 系 的速度 为 ＇ ， ， 根据伽 利略速 度变 换 ， 有
当 ， 体 的运 动过程 和运 动 图像 就不 清 楚 ， 题 过程 就 繁 琐 ， 物 解 有可 能 把 简单 的 问题 复 杂化 ， 至 无 法求 甚 解 。对 于 中学生 ， 往 习惯地选 取地 面为参 照 系 ， 往 不善 于 变换 参 照系 ， 题 时常 常 陷入 困境 。本 文 将在 解
介绍 力学相 对性原 理 的基 础上 ， 推导 动能定 理 、 量定 理满 足 力学 相对 性 原理 ， 给 出具 体 的 例子 说 明 动 并 它们在 运动学 、 动力 学 、 动量守 恒和 动能定 理解题 中 的应 用 。
１ 基本 运动定 理满 足力学 相对性 原理 的简 单理论 推导 １ １ 牛顿 第二定律 满足 力 学相 对性 原理 ．
于 是 一
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（） ５ 式便 是 Ｓ 系 中的牛顿第 二定 律表 达式 ， 见 ， 于不 同 的惯 性 系 ， 可 对 牛顿第 二定 律依然 成立 ， 即牛 顿第二 定律 服从力 学相对 性原理 。
（） ３ 氨水 浓度 不宜过 大 （ １ ～２ 为 宜） 否 则 。加 入 时 易过 量 ， 氨过 度 络合 ， 以 ， 使 降低 银 氨溶 液 的
氧化 能力 。 （） ４ 实验 完毕应 及时 处理混 合液 。 在 不断 的实验 探究 中 ， 学生 对银镜 反应 更熟悉 了 ， 于原 理 的理 解更 清楚 了 ， 生 的动手 、 对 学 动脑水平