高二物理沪教版选修3-4 5.3奇特的相对论效应的教学设计

奇特的相对论效应的教学设计 【教学目标】 一、知识与技能： 1、理解时间间隔的相对性——运动时钟延缓； 2、理解运动长度的相对性——运动长度收缩； 3、了解运动物体质量与与运动速度的关系； 4、了解爱因斯坦质能关系； 5、了解相对论时空观的深刻变革。 二、过程与方法： 让学生通过狭义相对论的时空观下，一系列物理规律与经典物理学中相关规律的区别及关系，使学生认识到自洽性检验是科学理论研究的一个基本方法。 三、情感态度和价值观： 使学生认识狭义相对论中一系列物理规律实际上是新时空观下的真理，更具有普遍性；而经典物理学的规律是相对论相关规律在低速情况下的特例；体会物理学中蕴含的简单与和谐之美（质能方程等）。 【学情分析】 学生通过前面的学习已经了解了狭义相对论的时空观及其基本原理，以及洛伦兹变换、同时的相对性等，学习本节知识实际上是前边知识的扩展和延伸，学生学习仍有相当大的难度。但是已经具备了学习本节知识的基础准备。 【教学思路】 立足新的时空观——爱因斯坦时空观，即狭义相对论的时空观，利用已有知识推导理解新结论，建立新的概念和规律；把相对论中的规律与经典物理学中的相应规律进行对比，理解新的观念和规律。 【教学重点】 介绍狭义相对论的时空观下，得到的一些新的结论。通过介绍，使学生对狭义相对论有一个较为全面的了解。 【教学难点】 得到新结论的过程，以及对新结论的意义理解。 【教学方法】 探究式讲授法、讨论和练习。 【教学过程】 引入新课 复习：1、狭义相对论的两个基本公设是什么？ 2、狭义相对论的时空观有什么特点？狭义相对论中同时的相对性是什么意思？ 3、洛伦兹变换的公式是什么？ 在学生思考讨论回答之后，将正确的结论通过多媒体进行展示。 引入新课：提出时钟延缓的相关情境和问题： 假设惯性系X′ 以速度v相对惯性系X运动 设物体在运动的惯性参考系X′ 中某处x′,物体从t′1时刻到t′2时刻完成某一物理过程，则这一物理过程进行的时间为Δt′= t′2－t′1 那么在静止的参考系X中测量这一物理过程进行的时间Δt与Δt′ 相等吗？Δt与Δt′ 有什么关系呢？ 运动时