高二物理沪教版选修3-4 5.1电磁场理论引发的怪异问题的教学设计

电磁场理论引发的怪异问题的教学设计 【教学目标】 （一）知识与技能 （1）了解相对论诞生的历史背景，知道麦克耳孙一莫雷实验 （2）了解经典的相对性原理（伽利略相对性原理） （3）进一步认识经典电磁理论的缺陷 （二）过程与方法 （1）了解对经典物理学内部矛盾的探索过程 （2）理解爱因斯坦对电磁现象的科学探究思想方法和发现 （三）情感、态度与价值观 通过对本节内容的学习，认识科学假设在科学发现上的重要作用，进一步理解逻辑推理的力量。 【学情分析】 学生已经学习了经典物理学的绝大部分基本知识，已经习惯了在经典时空观下思考问题，对教材介绍的实验理解，已有相关知识的支持。学习的难点在于新问题新结论的得出，因此教学中应注意把教学重点放在，逻辑推理的基础和逻辑推理的过程上。 【教学思路】 通过在具体实例中提出问题、揭示矛盾、引发学生思考，然后通过相对论假设进行逻辑推理，得出结论。 【教学重点】 1、明确狭义相对论的一个重要的理论基础——迈克尔孙-莫雷实验 2、了解爱因斯坦的探究及发现—— 经典物理学存在问题的症结在于运动学的基本概念上。 【教学难点】 通过实验探究和理论分析，发现经典物理学（从电磁学入手）存在的问题。 【教学方法】 讲授法+自主学习法 【教学过程】 新课引入： 19世纪后半叶，电磁理论已被证实是正确的，并确认光是电磁波。由于当时人们按照机械波传播时需要介质，认为电磁波和光的传播也需要要介质，而事实表明电磁波和光在真空中也可以传播。在真空中是借助什么介质传播的呢？ 传播电磁波和光的介质一时找不到，当时人们便接受了亚里士多德的“以太”学说，认为“以太”就是传播电磁波和光的介质。那么光速就应该是光相对“以太”的速度。 亚里士多德认为世界有“土、水、火、气”四种元素组成，后来又补充了第五种元素“以太”。至于“以太”是什么物质，也是人们感到困扰的。 科学发展至今，我们知道电磁波的传播本来就不需要介质。 那么会思考：这“以太”是否存在？ 一、历史上一个著名的实验：迈克尔孙-莫雷实验 1、阅读教材：经典物理中的速度合成公式：P.103 2、将经典物理中的速度合成公式用于光的传播问题：