高二物理沪教版选修3-4 5.2狭义相对论的基本原理的教学设计

狭义相对论的基本原理的教学设计 【教学目标】 知识与技能 1、了解狭义相对论的两个基本公设，并初步了解爱因斯坦对时空的新认识。 2、知道伽利略变换与洛伦兹变换反映的时空观的不同。 3、理解同时的相对性 二、过程与方法 1、通过学习爱因斯坦提出两条假设的过程，理解实验对理论的重要作用以及爱因斯坦的时空观。 2、通过两条假设理解同时的相对性，加深对相对论时空观的理解。 三、情感态度与价值观 （1）理解相对论的时空观，体会相对论的建立对人类认识世界的影响。 （2）学会辩证地看待经典物理理论和相对论。 【学情分析】 学习已经了建立狭义相对论中光速不变的实验基础，以及爱因斯坦的探索发现，因此学习狭义相对论的两条公设，已成顺理成章的事情。不过学习的重点和难点在于随两条公设的提出而带来的时空观的变化。 【教学思路】 因此本节教学应注意与上节知识的衔接，重视思维逻辑的连贯性，逐步建立新结论。学生在思维中有很容易回到经典时空观上去将新旧时空观混为一谈，教学中应注意强调区别。 【教学重点、难点】 狭义相对论的两个基本公设 爱因斯坦的时空观——相对论时空观 【教学方法】 问题式讨论和讲授。 【教学过程】 引入新课： 通过上节课的学习，我们知道：光速是与参考系无关的常量；经典物理学中的速度变换关系对电磁规律不适用，等。 对这些问题，许多物理学家试图通过在经典物理学内进行修补，仍无法解决上述矛盾。 而爱因斯坦发现问题的症结在于经典物理学的时空观，因此他摈弃了经典物理学的时空观，根据实验事实提出了狭义相对论的两条公设，用理论研究的方法得到了狭义相对论的全部结论，当然狭义相对论建立了一种新的时空观。我们下面看看爱因斯坦是怎样思考的。 新课教学 狭义相对论的两条公设 1、伽利略变换 设开始时惯性系S′（O′-x′y′z′） 相对惯性系S（O-xyz）完全重合， S′ 系相对S系以速度v沿x轴正方向运动。由伽利略变换: （1） （位置坐标变换） 可得： (2) (速度变换) （3