2020-2021学年高中物理-第六章-相对论与量子论初步-第1节-高速世界教案1-鲁科版必修2.doc
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1、2020-2021学年高中物理 第六章 相对论与量子论初步 第1节 高速世界教案1 鲁科版必修22020-2021学年高中物理 第六章 相对论与量子论初步 第1节 高速世界教案1 鲁科版必修2年级:姓名:- 8 -第1节 高速世界【教学目标】一、知识与技能1了解高速世界的两个基本原理。2了解经典物理学的局限性,知道经典时空观与相对论时空观之间的关系。3掌握质速关系与质能关系。二、过程与方法1了解科学家建立相对论的探索过程,认识科学思维的意义,学习科学思维的方法。2通过建立相对论时空观,提高学生认识物质世界的能力。3认识猜想和假设的重要性,培养应用相对论时空观分析研究问题的能力。三、情感、态度与
2、价值观1培养有根据的批判意识,培养勇于创新的科学态度2激发学生对相对论力学的探索热情。3培养学生对逻辑推理形成的结论要有一个科学的接受态度。 【重点难点】1、狭义相对论的两个基本假设。2、相对论的时空观,同时的相对性,长度的相对性,时间间隔的相对性。3、质量、能量、速度的联系【教学方法】提出问题、揭示矛盾、引发学生思考,然后通过相对论假设进行逻辑推理,得出结论。【教具准备】多媒体课件【教学过程】(一)新课引入:迈入新世界 在19世纪与20世纪之交(1900年前后),许多人认为物理学这座庄严雄伟、动人心弦的科学殿堂已经基本建成了。只是“物理学晴朗天空的远处,漂浮着两朵小小的令人不安的乌云。” 这
3、两朵“乌云”是:1、迈克尔逊莫雷实验:研究光沿不同方向传播速度的差异。2、热辐射实验:研究热辐射的能量与温度的关系。 这两个实验所观测到的现象用当时已有的物理学理论无法进行合理的解释。正是这两朵的乌云,不久以后酿成了物理学中一场巨大的变革。(二)新课教学一、高速世界的两个基本原理1.经典时空观的运动合成原理(1) 在以20m/s的速度行驶的汽车上,有人以25m/s的速度将一小球水平抛出,在静止于路边的观察者看来,如果小球是向前抛出的,那么小球水平方向的速度为多少? 小球水平方向的的速度为两速度之和。如果小球是向后抛出的,小球水平方向的速度又是多少? 小球水平方向的的速度为两速度之差。2.若一束
4、光以速度c向前传播,相对于地面以速度v和光传播同向运动的人,观察到光的传播速度是多少?若人相对于地面以速度v和光传播相反方向运动,她观察到的光的传播速度是多少?根据速度合成的法则:第一种情况人看到的光速应是c+v,第二种情况应是c-v。3. 物体运动的速度能不能超过光速 如果抛出的小球的速度超过光的传播速度,则观察者将会先观察到B接到A扔出来的小球,再看到A把小球扔出来的动作。这样将会导致因果关系被破坏。4. 光速不符合经典的速度合成规律1000余年前的一次非常著名超新星爆炸,前后历时22个月。其残骸形成金牛座中的蟹状星云。若光速符合经典的速度合成律,则地面将持续25年可观察到超新星爆发所发出
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