鲁科版（2019）高一物理必修第二册 5.2初识相对论_教案1

初识相对论 【教学目标】 一、知识与技能 1．初步了解狭义相对论的基本假设。 2．认识时间和空间的相对性。 3．了解狭义相对论的其他两个结论。 二、过程与方法 1．培养学生严密的逻辑思维习惯，激发学生进一步学习的愿望。 2．学习正确的认识方法：实践是检验真理的唯一方法。 三、情感、态度与价值观 通过对本节知识的分析，培养学生的逻辑思维能力，激发学生探索科学的精神。 【教学重点】 狭义相对论的基本假设。 【教学难点】 1．狭义相对论的基本假设。 2．能辨析清楚在哪些情况下考虑相对论效应，哪些情况下不必考虑。 【教学过程】 一、新课导入 19世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入，人们认识到了光的电磁本质。我们已经知道，电磁波是以巨大且有限的速度传播的，因此在电磁场的研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论的出现。 相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循的规律，而且改变了我们对于时间和空间的认识，它的建立在物理学和哲学的发展史上树立了一座重要的里程碑。 二、新课教学 （一）经典的相对性原理 教师：生活中的相对性随处可见 教师举例：物体甲以3m/s向右运动，物体乙以2m/s向右运动，实际我们选什么做参考系的？ 学生：地面。 教师：分别选地面和甲做参考系说出乙的运动情况？ 学生：以地面为参考系，乙的速度大小为2m/s，方向向右，以甲为参考系，乙的速度大小为1m/s，方向向左。 教师：由以上实例我们归纳出两点内容： （1）研究物体的运动必须选参考系。 （2）同一运动选不同参考系速度不一定相同。 教师：要研究物体运到必须涉及到参考系概念，我们已经掌握了惯性系概念。 学生：牛顿运动定律成立的参考系，相对于一个惯性参考系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。 教师：下面我们通过一段材料，在不同惯性系中研究物体运动情况。 教师组织学生分组讨论完成： 问题1．两种不同的惯性参考系中观察到的各种现象有变化吗？所遵守的力学规律都相同吗？ 问题2．在一个惯性参考系内进行的任何力学实验能不能判断这个惯性系相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动？ 教师提问：伽利略相对性原理有两种表述各是什么？ 学生回答：1．力学规律在任何惯性系中都是相同的。 2．在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性系都是平权的。 （二）相对性原理与电磁