高中物理人教版 (2019)必修 第二册5 相对论时空观与牛顿力学的局限性集体备课教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册5 相对论时空观与牛顿力学的局限性集体备课教学设计，共3页。教案主要包含了教学目标，课前预习，课堂探究，课后作业，板书设计等内容，欢迎下载使用。
本节的教学重点是“相对论时空观”和“牛顿力学的局限性”。
相对论建立之前的整个经典物理学都是建立在绝对时空观的基础之上。绝对时空观认为，空间和时间是两个独立的观念，彼此间没有联系。爱因斯坦系统全面的审查了牛顿力学和麦克斯韦电磁场理论的基础，洞察出内在的基本矛盾集中在时空观念与物质运动之间的联系上，找到了克服困难的途径，确立了崭新的时空观，并建立了把力学和电磁学统一起来的自洽和谐的新的物理理论——狭义相对论。
介绍经典力学的局限性，目的在于使学生在拓展知识、开阔视野的同时，正确认识物理学理论的发展与适用范围。要学生认识到：牛顿力学具有坚实的实验基础，作为某些条件下的特殊情形，它被包括在新的科学成就之中。
【教学目标】
【课前预习】
认真阅读教材P65-P69。
完成《学习指导》“自学新教材 注重基础性”部分。
【课堂探究】
主题探究一 对相对论时空观的理解
问题驱动一：高速列车行驶时，车厢内会显示列车的速度，列车上的乘客观察到车厢内的时间、长度与地面上的观察者看到的相同吗？时间和空间都不会因为物体的运动而改变的观念叫什么？
问题驱动二：在地面上校准的两只钟，一只留在地面上，一只随宇宙飞船遨游太空。隔一段时间飞船返回地面时，两只钟显示的时间相同吗？有什么差别？
相对论时空观
学生活动：阅读教材P66，学习同时的相对性
（1）绝对时空观：
（2）爱因斯坦的假设：
（3）时间延缓效应：动钟变慢
（4）长度收缩效应：动尺变短
（5）相对论时空观：
练习巩固：《学习指导》P56典例1、P57典例2
主题探究二 经典力学与相对论、量子力学的比较
牛顿力学的成就与局限性
低速与高速的理解
牛顿力学与相对论、量子理论的比较
练习巩固：《学习指导》P57典例3、素养4
【课后作业】
A层基础篇：作业本：教材课后题2、3
B层提升篇：配套检测（十五）
【板书设计】
一、相对论时空观
（1）绝对时空观：
（2）爱因斯坦的假设：
（3）时间延缓效应：动钟变慢
（4）长度收缩效应：动尺变短
（5）相对论时空观：
牛顿力学的成就与局限性
(1)低速与高速的理解
(2)牛顿力学与相对论、量子理论的比较
主题探究
素养提升
知道牛顿力学的局限性
拓展知识，开阔视野
知道钟慢效应、尺缩效应
知道科学真理是相对的
牛顿力学
相对论、量子理论
区
别
（1）牛顿力学适用于低速运动的物体
（2）牛顿力学适用于宏观世界
（3）牛顿力学在弱引力的情况下与实验结果符合得很好
（1）相对论阐述物体在以接近光速运动时所遵循的规律。
（2）量子力学能够正确描述微观粒子的运动规律
（3）相对论能够解释强引力情况下的作用规律
联
系
（1）当物体的运动速度远小于光速时，相对论物理学与牛顿物理学的结论没有区别
（2）当另一个重要常数即普朗克常量可以忽略不计时量子力学和牛顿力学的结论没有区别
（3）相对论和量子力学并没有否定牛顿力学，牛顿力学是二者在一定条件下的特殊情形