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論》WORD教案0 課 題 15．3 狹義相對論的其他結論 新授課 1課時 教 學 目 標 知識與技能： （1）運動速度的相對論變換 （2）相對論質量 （3）質能方程 過程與方法： 讓學生體會到自洽性檢驗是科學理論研究的一個基本方法。 情感態(tài)度和價值觀： 體會物理學中蘊含的簡單與和諧之美（質能方程） 教學重點、難點 重點：三個公式 難點：運動速度的相對性變換 教 學 方 法 教 學 手 段 教學活動 一、相對論的速度變換公式 通過狹義相對論兩個原理的學習，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)經典觀念矛盾，必須要考慮相對論效應。 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 學生通過計算和推導知道相對論的自洽性 注意：相對論速度變換公式，是根據相對論理論中的洛倫茲變換推出的結論，只適用于同一直線運動物體速度的疊加。對于更復雜的速度的疊加， 此公式不適用。 二、相對論質量。 物體的運動速度不能無限增加，那么物體的質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）運動時的質量與它靜止時的質量之間有下面的關系： m運動質量 ﹥ m0靜止質量 微觀粒子的速度很高，它的質量明顯的大于靜止質量．在研究制造回旋加速器時必須考慮相對論效應的影響． 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、質能方程 引入：物體的能量和質量之間存在密切的聯系 讓學生知道根據狹義相對論原理及洛倫茲變換，經過高等數學推導，可得到相對論動力學的一個著名結論： 質能方程 E = m c2 質能方程表達了物體的質量和它所具有的能量之間的關系. 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，牛頓力學是相對論力學在低速情況下的特例． 介紹質能關系式從理論上預言了核能釋放及原子能利用和原子彈研制的可能性，讓學生體會相對論對核物理的貢獻作用。 課堂練習：課本P116 思考與討論 四、小結： 五、反饋練習： 課本P116問題與練習 學 生 活 動 作 業(yè) 板 書 設 計 15．3 狹義相對論的其他結論 一、相對論的速度變換公式 二、相對論質量 三、質能方程 E = m c2 教 學 后 記