《相对论诞生》教案3

《《相对论诞生》教案3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《相对论的诞生》教案《相对论的诞生》教案课标要求知识与技能：了解相对论诞生的历史背景，知道麦克耳孙一莫雷实验；了解经典的相对性原理；知道相对性原理与电磁规律之间的矛盾；过程与方法：了解对经典物理学内部矛盾的探索过程；理解爱因斯坦建立相对论的科学探究思想和逻辑推理方法情感FI标：明确物理理论的发展的基础-实验事实知层次知识,识记理解应用综合相对论诞生的历史背景V经典的相对性原理V相对性原理与电磁规律的矛VV目标设计1、通过对具体实例的分析，建立模型、形成结论、形成理论2、通过逻辑分析理解爱因斯坦建立相对论的事实依

2、据和物理理论发展的必然性。3、通过学习让学生理解物理理论的发展必须以实验事实为基础教学课题教学流程设计导入新课情境设计情景1、图片：情景2、学生讨论：伽利略相对性原理有几种表述各是什么？该怎样理解？问题设计问题1、人们通过实验和观察可以掌握物理规律，反过来能否通过通过在一个参照系屮得到物理规律来断定此参照系是否在运动呢。问题2、为什么很长时间没有人认真思考过相对性原理？问题3、回忆伽利略描述运动相对性原理所举的大船的实例？学生活动冋答:在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性

3、系做匀速直线运动；或者说,任何惯性系都是平权的。回答：相对•性原理简单自然，取得了巨大的成就,而且与生活经验一致。回答：略情景3、学生讨论：当实验事问题4、电磁学中麦克斯韦的电回答:麦克斯韦的电磁理论真空新课教学实和现有理论出现矛盾的时候物理学家有几种选择。一是修改现有理论以迎合新的客观事实；二是创新全新的理论。磁理论真空屮电磁波速是光速C是指在那个参考系中来说呢?有无这样的特殊的参考系呢？实验事实是怎样的呢？中电磁波速是光速C并没有指出具体参考系，而是泛指。事实实验证明在任何运动的参考系中光速恒定为C。情景4

4、、同学思考：迈克尔逊—莫雷实验测量结果揭示了怎样的矛盾？①回答：运动相对性原理的结论是“在不同的惯性系中光速不同”一一但是实验事实是“任何参考系中光速度都应该是同一数值”，著名的是1887年边克尔逊和莫雷所做的实验明确无误地证明光速的测量结果与光源和测量者的相对运动无关，亦即与参照系无关。这一结论还特别为后来的很多精确的实验所证实。可见光和电磁波的运动不服从伽利略相对原理。情景5、讨论电磁理论和经典物理有怎样的矛盾。情景6、课堂小结引导学生归纳并讨论：对狭义相对论两个基本原理的正确理解。①自然规律不仅包括力学规

5、律，述包括电磁学规律等其他所有的物理学规律；②强调真空中的光速不变指大小既不依赖于光源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向③儿十年来科学家采用各种先进的物理技术测量光速，结果都不违背光速不变原理。问题5、迈克尔逊一莫雷实验说明了什么？你能找到这个实验的大概内容吗回答：明确无误地证明光速的测量结果与光源和测量者的相对运动无关，亦即与参照系无关。否定了特殊参考系以太的存在。问题6、相对性原理和电磁理论的矛盾是什么？问题7、狭义相对论的两个基本假设，都有实验证实，为什么还要做假设？问题8、英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句

6、一一自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说：“让牛顿去吧，”于是一切都成为光明。回答：实验现象表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的。光速恒定的特性，同运动的相对性原理Z间产生了矛盾。冋答：有限的儿个实验，不能做出概括性的结论，只有再从这两个假设出发，经过逻辑推理（包括数学推导）所得出的大量结论都与事实相符，那时它们才能成为真正意义上的原理。就类似于数学中科学归纳法。冋答：相对论的时空观念与人们固有的时空观念差别很大，很难被普通人所理解。人们头脑屮的长期的观念很难改变就像当初让人们相信口心说一

7、样。人们都物理规律必须以事实为依据。后人续写道：上帝说完多少年之后,魔鬼说：“让爱因斯坦去吧，”于是一切又回到黑暗中。这首诗句说明什么问题？称赞爱因斯坦伟大，但乂常常弄不懂这伟大的内容。课堂交流小结引导组织学生概括总结本节的内容。1、经典相对性原理和电磁学的矛盾。2、爱因斯坦狭义相对论假设。板书设计相对论的诞生一、经典的相对性原理力学规律在任何惯性系屮都是相同的二、电磁理论与伽利略的相对性原理发生矛盾三、狭义相对论的两点假设（1）狭义相对性原理一切物理规律在惯性系中都是相同的（2）光速不变光在真空中的向各个方向

8、的速度都相同，即光的速度与光源、观察者的运动情况无关。习题设计1、下列参考系属于惯性系的有（）A.地球B.加速前进的列车中C.匀速前进的列车屮D.减速下降的电梯中2.假设你正坐在一列火车中，下列判断正确的是（）A.可以通过力学实验來判断火车是静止还是做匀速直线运动B.无法通过力学实验来判断火车是静止还是做匀速直线运动C.可以通过力学实验来判断火车是做匀速直线运动还是加速直线运动D.无法