王瑞珍

(西安汽车职业大学理学院 陕西 西安 710600)

蔡志东

(镇江高等专科学校丹阳师范学院 江苏 镇江 212310)

1904年，狭义相对论诞生“前夜”，荷兰莱顿大学的物理学家亨德里克·安东·洛伦兹(1853-1928)为了解释迈克尔孙-莫雷实验(1887年)的“零结果”(即测不到地球相对于“以太”参考系的运动速度)，提出了洛伦兹收缩的概念(物体沿运动方向会发生实质性收缩)以及相应的时空变换公式——洛伦兹变换，该变换式是狭义相对论的基础.

与洛伦兹为了解释实验现象而拼凑公式不同，爱因斯坦根据两条基本原理(狭义相对性原理和光速不变原理)建立了系统的相对论[1].其运动学部分主要包括洛伦兹变换公式以及它的一系列重要推论，如“尺缩钟慢”效应等.但是，初次接触相对论的学生，由于理解不深，往往只会乱套公式，而不会根据实际情况灵活应用.

为了解决这一教学困境，笔者以一道易错题为例，剖析了学生错解的原因，阐明了固有时和坐标时的区别以及“时间膨胀”公式的适用条件，指出了“相对速度”的两种不同理解以及它对时间计算的影响，希望能给其他高校物理教师一些启示，以提高大学物理的教学质量.

1 一道简单的相对论习题及其错误解答

原题摘自文献[2]，为便于分析讨论，现将题目叙述如下.

【原题】固有长度为L的火箭，相对地面竖直向上做速度为v1的匀速直线运动，火箭后端发射了一相对火箭速度为v2的子弹，方向指向火箭前端.问在地上测得子弹从射……