物理：鲁科版 必修2 6.1 高速世界 （教案）

1、第六章相对论和量子论的初步第一节高速世界教育要求1初步了解了爱因斯坦相对论的背景，了解了时间延迟、长短缩短、质速关系、质能关系和时空弯曲。 用相对论知识可以说明简单的现象。2了解经典物理学的局限性，了解经典时空观与相对论时空观的关系。3初步认识“猜想”、“假说”和“物理模型建构”在科研中的重要作用，培养大胆质疑的勇气和批判意识。教育重点了解现代物理学的基础知识。通过物理学史的教育帮助学生构建辩证唯物主义的时空观，使学生切身感受到科学的发展将会永远持续下去。 在科学研究中要敢于怀疑，不要迷信权威，要选择科学的研究方法巧妙地解决问题。教学难点高速世界远离我们居住的低速世界，不仅难以用生活经验来解释

2、，而且与生活经验背离，不能为学生所接受。由于经典物理学的概念根深蒂固，学生很难理解新的理论。由于高速实验难以示范，缺少直观的实验和形象生动的实例，学生无法想象。化情分析学生已经通过一年的物理学习基本建立了经典力学的概念体系，使牛顿的经典时空观与认知世界的和谐，并使牛顿力学相信了对现实世界解释的巨大成功。 此外，由于人民教师有意回避在过去的教学中牛顿力学成立的先决条件的陈述，学生对此缺乏认识，高速世界和牛顿力学的冲突又脱离他们的生活经验，不能构成他们更想知道的动力。教学目的1知识和技能了解世纪交际晴朗的物理学天空中的两朵乌云，了解其主要内容以及由此引起的物理学理论的发展和革新。认识到经典力学的实

3、用范围和局限性。 知道古典时空观和相对论时空观的关系。初步了解相对论时空观的基本观点，了解狭义相对论和广义相对论。 我知道相对论是人类认识到高速世界的影响。2过程和方法体验科学家制作相对论的思考探索过程，认识科学思维的意义，学习科学学习的思维方法，从中体验成功的乐趣了解物理学的研究方法，认识理想的实验，物理模型和数学工具在科研物理验证性实验在研究中的重要作用和物理发展过程中的作用。3情感态度和价值观品味自然段的奇妙和和谐，发展学生对科学的好奇心和求知欲。大胆发表自己的观点，养成在坚持原则的同时尊重他人的好习惯。 培养有根据的怀疑精神和批判意识，敢于坚持真理，有判断寻求创新和事实的科学态度和科学

4、精神，以及大媒体等信息是否科学的意识了解科学理论的相对性，知道科学理论发展过程的继承和颓废。体验科学、技术和社会的相互关系。一些教育设施的修订和目的1课件标题：人的宇宙图像内容：屈原，天如积庐，笼盖四野(天圆地方)，阿里斯托推理 提及的地圆说和三个证据(月食、北极星的位置、先见船帆)，托勒密模型(托勒密模型)。目的：让学生感受人类认识自然过程的曲折性。 先进的理论总是有他的时代界限，虽然最终被修改了，但并不损害它的伟大。 为了下次的学习做心理准备。2“扔砖头”编辑有关“时光旅行”或“星际旅行”的科幻片片段制作教材播出，引起学生的兴趣，随后人民教师提出基于经典力学的推导，通过速度合成达到超光速或

5、星际旅行的理论(此时，人民教师似乎通过故作神秘，通过推导“严密”进行了重大的理论发现。 希望能让学生昏过去，不得不认知上的对立。 中所述)3“拉球”让学生评价“速度合成超光速”的可能性的话，学生中一定会有阅读关于相对论的知识提出异议的人。 届时，可以使他们发言，形成互相反驳、质疑、寻求热烈知识的气氛。4“尺慢”的推导司南版 根据本节课的时间延迟效果对象，向学生导出(1)t=t/(1- v2/c2)1/2，(2) l=l (1- v2/c2)1/2得出了“尺慢时订缩”的结论。 这部分的推导对于运动学知识熟练的学生来说并不太难。 让他们体验理论推理的乐趣，有助于提高学生的自信心，认识科学推理的过程

6、。想象五篇小论文发挥你的想象力，想象在最高车速只有20公里的世界旅行会发生什么有趣的事情。6模拟演示编织网袋和弹性面团儿形成平面，将两个小钢球放在平面上，模拟了质量弯曲时空的现象。教程流程第一格1课件示范标题：人类宇宙图像2“扔砖头”3“拉球”4人民教师讲述物理学的历史物理学大楼上空的两朵乌云，“迈克尔森-莫雷实验”在40年间，如一天般反复得到的结果光速不变、以太网阴魂、牛顿力学两个先决条件(绝对时空观)。 爱因斯坦通板考虑到光的传播速率实验结果和牛顿力学、麦斯威尔电磁场理论基础，唯一的方法是革命，彻底改造经典物理学，抛弃以太网，抛弃绝对时间和绝对空间，基于新的时间、空间概念，建立新的物理学体

7、系相对论。 爱因斯坦的两个基本假说(狭义的相对论)、相对论的两个萩名装作不合理5“尺慢”的推导6作业：想象小论文，收集有关相对论的资料。第一节课结束。第二格1学生朗读并探讨是否符合相对论原理。2指导自学“质速关系”“质能关系”描述了爱因斯坦升降机的理想实验，得到了加速运动和重力作用弯曲轨迹的结果。 由此，将预言“等价原理”归纳的光弯曲被证实的光线弯曲与时空弯曲等价，说明重力场的效果，提出广义相对论重力场方程式。4模拟显示了“时空弯曲的引力效应”5相对论的一些预言和证实的过程(由学生叙述、人民教师补充)。6介绍爱因斯坦一生和一生的伟大贡献(由学生叙述，人民教师补充)。试着说明一下作业“山中国方面是七天，世界是一千年。”对相对论感兴趣的同学可以课外阅读 等书关于相对论的这份资料：1在公元1054年发生了非常有名的超新星爆发事件，如果光速重叠的话可以看到数十年后在该超新星爆发时发出的光，但实际的情况正如我国宋史所记载的那样，是“岁馀无”，这间接地证明了光速不变的原理。2激发氢原子的实验和宇宙射线的研究过程证实了时间膨胀说。3广义相对论说明水星近日点的进驻问题，证明它是来自实践的科学理论。4广义相对论预言并证实了发射谱线引力的红移。