相对论教案
作为一位优秀的人民教师,常常要写一份优秀的教案,教案有助于学生理解并掌握系统的知识。优秀的教案都具备一些什么特点呢?下面是小编为大家收集的相对论教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
【教学目标】
(一)知识与技能
1.知道相对论的速度变换公式。
2.知道相对论质量。
3.知道爱因斯坦质能方程。
(二)过程与方法
培养应用相对论时空观分析研究问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
激发学生对相对论力学的探索热情。
【教学重点】三个结论的理解应用。
【教学难点】能辨清在哪些情况下要考虑相对论效应,哪些情况下不必考虑。
【教学方法】在教师的引导下,共同分析、研究得出结论。
【教学用具】投影仪及投影片。
【教学过程】
(一)引入新课
师:在第一节内容的学习中,遗留一个问题,那就是经典物理中速度叠加原理与光速不变之间的矛盾,显然经典的速度叠加原理在高速情况下是不适用的,下面我们来认识相对论的速度叠加原理
(二)进行新课
1.相对论的速度变换公式
[投影]如图,高速火车对地速度为v,车上小球相对于车的速度为u′,则地上观察者观察到它的速度为u
则有:u=
注意这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况,当u′与v相反时,u′取负值.
下面请大家计算下列三种情况下地面观察者看到的球速度,并比较u与u′+v以及u与c的大小关系
[投影问题]
(1)当u′= v= c时
(2)当u′=c v=c时
(3)当u′=-c v= 时
(学生基本能准确快速地代入运算出结果,教师引导学生分析比较)
生1:第一问中u= c,u′+v= c,可见u<(u′+v)并且u<c。由此可以看出,合速度比(u′+v)要小,这与经典速度合成完全不同。
生2:第二问中u= cu′+v=2c,与上面同学分析是一致的.
生3:第三问中u=-c,表示合速度大小仍然为c,方向与v相反,从二、三两个结果可以看出,u′=c时,不论v如何取值,在什么参考系中观察,光速都是c.
师:三位同学分析得很好。对于低速物体u′与v与光速相比很小时,根据公式u= 可知u′v< 2.相对论质量 师:我们先来解一道力学题。 [投影]质量m=0.5 kg的`小球,在F=100 N的合力作用下由静止开始加速,求经2×106s,它的速度变为多少? 生:据F=ma可求出a=200 m/s2,再据v2=at求得经2×106 s时,它的速度为4×108 m/s。 师:大家觉得这个结果可能吗? 生:不可能,前面我们已经看到,物体的速度不能超过光速3×108 m/s。 师:问题出在哪里呢? 生:可能是物体的质量发生了变化,随速度的增加而改变。 师:这一猜想很有道理。事实上,严格的论证已经证实了这一点。如果物体静止时质量为m0,以速度v运动时质量为m,则有 m= 由公式可以看出随v的增加,物体的质量随之增大。 3.质能方程 师:根据前面的相对论质量,爱因斯坦质能联系方程应该变为E=mc2= . 物体运动的动能为运动时能量和静止时能量E0之差: Ek=E-E0 物体低速运动时, <<1 E= ≈[1+ ( )2]m0c2(请同学们课后查阅有关数学公式) 动能Ek=E-E0≈ ( )2m0c2= m0v2 这就是经典力学中我们熟悉的动能表达式。由此可以看到,牛顿力学是v< (三)课堂总结、点评 本节我们通过对相对论速度变换公式、相对论质量公式和质能方程的学习,进一步掌握了相对论原理在高速状态下的应用,激发了对相对论力学的探索热情。 (四)课余作业 完成P116“问题与练习”的题目。课下阅读课本内容。 刀豆文库小编为你整合推荐4篇相对论教案,也许这些就是您需要的文章,但愿刀豆文库能带给您一些学习、工作上的帮助。...... 相对论的诞生的教案(精选15篇)由网友“辣梨”投稿提供,下面就是小编给大家带来的相对论的诞生的教案,希望能帮助到大家!篇1:相对论的诞生的教案
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