【教学设计】《相对论的速度变换公式 质能关系》（教科版）

《【教学设计】《相对论的速度变换公式 质能关系》（教科版）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、《相对论的速度变换公式质能关系》◆教材分析在狭义相对论的两个原理基础上，进一步强调在光速极限条件下，经典的伽利略速度叠加的法则不再适用，而要用相对论条件下由洛伦兹变换得到的速度叠加公式。注意教科书中得到的相对论推论式只适用于在同一直线匀速运动的条件，其他情况较复杂。质速关系结论揭示了质量和速度的相互联系，突破难点的关键是明确物体的速度v永远小于光速，其运动质量总要大于静止质量。著名的爱因斯坦质能方程揭示了质量和能量的相互联系，要进一步了解这是能量的另一种形式，物体的静能量与静质量相关。◆教学目标【知识与能力目标】了解相对论的速度变

2、换公式质能关系相关知识【过程与方法目标】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【情感态度价值观目标】了解相对论的速度变换公式质能关系相关知识◆教学重难点◆【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◆课前准备◆多媒体课件◆教学过程【课堂引入】 在前面的学习中，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。 讨论与交流根据伽利略速度变换公式：若u≧

3、c，根号内的数值将≦0，没有物理意义。实际物体的速度只能接近光速，却不可能达到，更不可能超过c。车厢相对于地面以速率u开行，人相对于车厢以速率v’同向运动，则他相对于地面的速度v是多大？当v’=c时，v=c，满足光速不变原理。当u和v’都远小于光速c时，v=u+v’伽利略速度变换公式是相对论速度变换公式在低速时的特殊表现。当物体以速率v运动时的质量m与它静止时的质量m0之间有下面的关系：上式表明：物体运动时的质量要比静止时质量大。当v《c时，m≈m0,即在经典力学中，质量保持不变。物体的质量m与它所包含的能量E存在确定的关系：动质

4、量：物体以速率v运动时的能量。物体的能量：物体包含的全部能量，包括机械能、内能、电磁能、核能等。物体的静能量：物体静止时包含的全部能量。物体运动时的能量与物体静能量之差即为物体的动能。思考与讨论这就是我们过去熟悉的动能表达式，这也能让我们看出，牛顿力学是相对论力学在低速情况下的特例。人类利用核能的时代正是从爱因斯坦质能方程的发现开启的！狭义相对论的三个重要公式：1、速度变换公式：2、质量变化公式：3、质能方程：1、两个基本假设；2、两个重要结论；3、三个重要公式。◆教学反思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

5、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。