2019-2020年新課標人教版3-4選修三15.3《狹義相對論的其他結(jié)論》WORD教案0.doc

2019-2020年新課標人教版3-4選修三15.3《狹義相對論的其他結(jié)論》WORD教案0 課 題 15．3 狹義相對論的其他結(jié)論 新授課 1課時 教 學(xué) 目 標 知識與技能： （1）運動速度的相對論變換 （2）相對論質(zhì)量 （3）質(zhì)能方程 過程與方法： 讓學(xué)生體會到自洽性檢驗是科學(xué)理論研究的一個基本方法。 情感態(tài)度和價值觀： 體會物理學(xué)中蘊含的簡單與和諧之美（質(zhì)能方程） 教學(xué)重點、難點 重點：三個公式 難點：運動速度的相對性變換 教 學(xué) 方 法 教 學(xué) 手 段 教學(xué)活動 一、相對論的速度變換公式 通過狹義相對論兩個原理的學(xué)習(xí)，知道光對任何物體的運動速度都一樣，物體運動的極限速度都不可能越過真空中的光速。在宏觀低速運動條件下，伽利略的速度疊加原理簡單有效。但對高速運動的物體及微觀高速粒子，速度的疊加原理與傳統(tǒng)經(jīng)典觀念矛盾，必須要考慮相對論效應(yīng)。 車對地的速度為v，人對車的速度為u/ 地面上的人看到車上人相對地面的速度為u 如果車上人運動方向與火車運動方向相同，u’取正值 如果車上人運動方向與火車運動方向相反，u’取負值 課本P115思考與討論 學(xué)生通過計算和推導(dǎo)知道相對論的自洽性 注意：相對論速度變換公式，是根據(jù)相對論理論中的洛倫茲變換推出的結(jié)論，只適用于同一直線運動物體速度的疊加。對于更復(fù)雜的速度的疊加， 此公式不適用。 二、相對論質(zhì)量。 物體的運動速度不能無限增加，那么物體的質(zhì)量是否隨著速度而變化？ 嚴格的論證表明，物體高速（與光速相比）運動時的質(zhì)量與它靜止時的質(zhì)量之間有下面的關(guān)系： m運動質(zhì)量 ﹥ m0靜止質(zhì)量 微觀粒子的速度很高，它的質(zhì)量明顯的大于靜止質(zhì)量．在研究制造回旋加速器時必須考慮相對論效應(yīng)的影響． 介紹： 1988年，中國第一座高能粒子加速器——北京正負電子對撞機首次對撞成功 三、質(zhì)能方程 引入：物體的能量和質(zhì)量之間存在密切的聯(lián)系 讓學(xué)生知道根據(jù)狹義相對論原理及洛倫茲變換，經(jīng)過高等數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可得到相對論動力學(xué)的一個著名結(jié)論： 質(zhì)能方程 E = m c2 質(zhì)能方程表達了物體的質(zhì)量和它所具有的能量之間的關(guān)系. Ek是物體的動能，E是物體運動時的能量 E0是物體靜止時的能量 在v ＜ ＜ c時 這就是我們過去熟悉的動能表達式，這也能讓我們看出，牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速情況下的特例． 介紹質(zhì)能關(guān)系式從理論上預(yù)言了核能釋放及原子能利用和原子彈研制的可能性，讓學(xué)生體會相對論對核物理的貢獻作用。 課堂練習(xí)：課本P116 思考與討論 四、小結(jié)： 五、反饋練習(xí)： 課本P116問題與練習(xí) 學(xué) 生 活 動 作 業(yè) 板 書 設(shè) 計 15．3 狹義相對論的其他結(jié)論 一、相對論的速度變換公式 二、相對論質(zhì)量 三、質(zhì)能方程 E = m c2 教 學(xué) 后 記