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    湖北省阳新高中物理选修3-4 15.3《狭义相对论的其他结论》教案3(新人教版)

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    高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-4第十五章 相对论简介3 狭义相对论的其他结论教学设计及反思

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    这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-4第十五章 相对论简介3 狭义相对论的其他结论教学设计及反思,共4页。
    第十五章 相对论简介
    新课程学习
    15.3 狭义相对论的其他结论
    ★新课标要求
    (一)知识与技能
    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。
    (二)过程与方法
    培养应用相对论时空观分析研究问题的能力。
    (三)情感、态度与价值观
    激发学生对相对论力学的探索热情。
    ★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。
    ★教学方法
    在教师的引导下,共同分析、研究得出结论。
    ★教学用具:
    投影仪及投影片。
    ★教学过程
    (一)引入新课
    师:在第一节内容的学习中,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
    (二)进行新课
    1.相对论的速度变换公式
    [投影]如图,高速火车对地速度为v,车上小球相对于车的速度为u′,则地上观察者观察到它的速度为u
    则有:u=
    注意这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况,当u′与v相反时,u′取负值.
    下面请大家计算下列三种情况下地面观察者看到的球速度,并比较u与u′+v以及u与c的大小关系
    [投影问题]
    (1)当u′= v=c时
    (2)当u′=c v=c时
    (3)当u′=-c v=时
    (学生基本能准确快速地代入运算出结果,教师引导学生分析比较)
    生1:第一问中u=c,u′+v=c,可见u<(u′+v)并且u<c。由此可以看出,合速度比(u′+v)要小,这与经典速度合成完全不同。
    生2:第二问中u=cu′+v=2c,与上面同学分析是一致的.
    生3:第三问中u=-c,表示合速度大小仍然为c,方向与v相反,从二、三两个结果可以看出,u′=c时,不论v如何取值,在什么参考系中观察,光速都是c.
    师:三位同学分析得很好。对于低速物体u′与v与光速相比很小时,根据公式u=可知u′v

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