物理与我们的生活息息相关，我们都享受着源于物理学研究成就的高新科技所带来的便利。物理学的发展一直都在影响着人类的时空观和世界观。 17世纪建立的牛顿力学是物理学的基础，学好力学是学好物理学的重要开端。 本课程教学团队成员包括教学名师，省和全国教学比赛一、二等奖的获得者。

—— 课程团队

开课时间：2023年11月07日 ~ 2024年01月10日

开课次数： 第7次开课

授课教师： 李宏荣，男，1971年4月出生，中共党员，西安交通大学物理学院教授，博士生导师，陕西省教学名师。长期从事大学物理、经典力学等本科生课程教学，曾获陕西省教学改革成果特等奖、一等奖，大学物理优秀教学团队带头人。从事量子信息、量子光学研究，主持3项国家自然科学基金项目，在PRL、PRA等国际期刊发表SCI论文60余篇，曾获陕西省科技成果一等奖。刘丹东，西安交通大学物理学院教授。2015年全国高校微课比赛二等奖。2017年主讲MOOC获评首批国家精品在线开放课程。王瑞敏，西安交通大学理学院副教授，博士。从事大学物理教学二十余年，曾获得陕西省微课竞赛一等奖、西安交大微课竞赛、多媒体授课竞赛一等奖。主持和参加多项教改项目。从事光学及凝聚态物理方向的研究，在国际期刊发表SCI收录论文30余篇。栗生长，博士，副教授，硕士生导师。一直从事超冷原子分子和等离子体等复杂系统的动力学调控、量子干涉测量和量子绝热理论方面的研究，发表SCI论文30多篇，被引300余次，出版英文专著1部，获陕西省科学技术奖二等奖1项。主讲《大学物理》、《自然科学发展概论》等课程，获陕西省高校教师微课教学比赛一等奖1次。

课程概述： 17世纪建立了牛顿力学， 19世纪末相继建立了热学、统计力学、光学以及电磁学，建成了经典物理学大厦。20世纪初，又建立了近代物理学的两大支柱—量子力学与相对论。力学是物理学其它学科的基础，学好力学是学好物理学的重要开端。

本课程适合物理专业本科生学习，学时数48。也可供非物理专业理工专业的学生学习。

本课程由力学理论、解决典型力学问题、时空结构等三部分内容组成。力学理论部分包含了质点、质点系的基本运动规律。典型问题部分包括刚体、振动、波动、流体等内容。时空结构部分主要包含了经典物理学的时空观、狭义相对论简介等内容。

课时： 第六讲 狭义相对论

6.1 两个基本假设 狭义相对论时空观

两个异地事件，在一个惯性系中是同时的，在另一个惯性系中观察，则二者不是同时发生的。

图源中国大学慕课MOOC

6.2 洛伦兹变换

(1)当u<<c洛伦兹变换简化为伽利略变换式

x'=  VI-u2/2 x-ut x'=x-ut 

t-ux/c²  t'=t

√1-(u/c)2

绝对时空观是低速情况下，相对论时空观的近似

(2)光速是各种物体运动的一个极限速度

u>C       √1-u2/c→   虚数      

任何物体的运动都不会超过光速

图源中国大学慕课MOOC

6.3 从洛伦兹变换审视狭义相对论时空观

同时性问题

·异地事件同时性的相对性

△t'=0x'≠0    异地同时事件     

△t=√1-B2 C2√1-β2 N+u≠0异时事件

同地事件同时性的绝对性

△t'=0     △x'=0    同地同时事件     

V1-B2   同时事件      

说明:异地事件的同时性是相对的，同地事件的同时性是绝对的。

图源中国大学慕课MOOC

6.4 相对论质点动力学

光速是物体运动的极限速度；

相对论质量守恒，静止质量不守恒

图源中国大学慕课MOOC

课堂检测：

1. （单选）在所有（）中，物体运动所遵循的力学规律相同，具有相同的数学表达形式。

A．惯性系

B．非惯性系

C．系统

D．多系统

答案：A

2. （多选）在牛顿力学中（）。

A．力与参考系无关

B．质量与运动无关

C．力与参考系有关

D．质量与运动有关

答案：AB

3. 测量运动物体的长度，应同时确定物体两端的位置。以确定物体两端位置为（）事件。

A．单个

B．两个

C．随机

D．不确定

答案：B

课程感悟：老师讲解很细致，在应用中学习，能把基础知识的很多细节领悟清楚，他能够深入浅出的讲解每一个知识点，通过一些实例来对知识点进行讲解。