1、【课题名称】相对论的诞生 时间和空间的相对性课型新授课课时23【学习目标】知识与技能:(1)了解相对论诞生的历史背景,了解经典的相对性原理(2)知道狭义相对论的两个基本假设(3)同时的相对性、运动长度的收缩 、时间间隔的相对(4)了解时空相对性的验证、了解相对论时空观与经典物理时空观的主要区别过程与方法:(1)了解对经典物理学内部矛盾的探索过程(2)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(3)理解从“同时相对性”出发得出“运动长度和时间间隔的相对性”的过程情感态度价值观:(1)体会相对论崭新的时空观,体会相对论的建立对人类认识世界的影响。(2)辩证地看待经典物理理论【学习重点】狭义
2、相对论的两点假设【学习难点】狭义相对论的两点假设【学法指导】自主阅读、合作交流【导学过程】(学习方式、学习内容、学习程序、问题)【导学笔记】预习导学(15分钟)课前自主学习(认真阅读教材p98-p100,独立完成下列问题)1要描述一个物体的运动,必须先确定_。20世纪初,著名物理学家_建立了举世闻名的相对论,使人们对_和_的认识产生了根本性的变革。2在经典力学中,_是力学规律的基础,若它在某个参考系中成立,则这样的参考系叫_。3狭义相对论的两个基本假设:_和_。自己懂了什么,还有哪些问题没弄透。4相对性原理是指在不同的_参考系中,一切物理定律都是_的;光速不变原理是指真空中的光速在不同的_参考
3、系中都是_的。5假设有一天你坐在神州七号的飞船舱内,且看不到舱外的景物。当飞船静止或做匀速直线运动时,你_(填“能”或“不能”)感觉到飞船是静止的还是运动的。6狭义相对论指出,_和_的量度与参考系的选择有关。展示导思(15分钟)课中合作探究有一个科幻故事:一个中年人乘坐接近光速的宇宙飞船,他在宇宙飞船飞行了很长时间后回到地球,当他到达地面时,发现他的儿子已经是白发苍苍的老头了,而他自己基本上没有发生什么变化,你觉得这个故事的科学道理在哪里?检测导练(15分钟)课堂自主检测1有甲、乙两人,甲以2m/s的速度向东直线行走,乙以1.5m/s的速度向西直线行走,则甲相对于乙的速度大小为 ( ) A2m
4、/sB1.5m/sC3.5m/sD0.5m/s2下列说法正确的是 ( ) A物理的基本规律在所有惯性系中都是等价的B在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动都无关C在任何惯性系中,光在真空中沿任意方向的传播速度都相同D以上说法均不正确3一根沿自身长度方向运动的直杆,其长度比静止时 ( ) A长B短C相等D不能确定4一米长的标尺以相对论速度穿过一根几米长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的。则以下能最恰当地描述标尺穿过管子时的情形的是 ( )A标尺收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住标尺B标尺伸展变长,因此在某些位置上,标尺从管子的两端伸出来C两者都收缩变短,且收缩量相等,因此在某个位
5、置上,管子能恰好遮住标尺D所有情形都与观察者的运动状态有关5原长为15m的飞船以9km/s的速率相对地面匀速飞行时,从地面上测量,它的长度为多少?假设飞船以0.9c的速率飞行,则从地面上测量,它的长度又为多少?从中你可以得到什么结论?6一固定长度为90m的飞船,沿船身方向相对地球以0.8c的速度从一观测站的上空飞过,该观测站测得的飞船的长度为多少?船身全部通过观测站所用的时间为多少?船中宇航员测得的时间又为多少?(观测站视为质点)7一列火车以某一速度相对于地面运动,若地面上的人测量某光源发出的光同时到达车厢的前壁和后壁,则按照火车上的人测量,光先到达前壁还是后壁?火车上的人怎样解释这种现象?小组交流与讨论学习小组代表发言