Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Рабочие программы / Разработка урока по теме «Постулаты специальной теории относительности»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Разработка урока по теме «Постулаты специальной теории относительности»

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ 11 класс СТО.doc

библиотека
материалов

11 класс.

Скорость света. Постулаты специальной теории относительности.

Цели: образовательная: познакомится с основами специальной теории относительности, постулатами Эйнштейна, со следствиями вытекающими из постулатов теории относительности.

развивающая: способствовать развитию памяти, внимания, наблюдательности, творческие способности.

воспитательная: усидчивость, аккуратность

Метод: беседа - рассуждение.

Тип: урок изучения новых знаний, умений и навыков.

Вид: комбинированный.

Оборудование: карточки с индивидуальными заданиями, презентация к уроку, видео ролики по теме.

План урока.

  1. Орг. момент.

  2. Объяснение нового материала

  3. Закрепление.

  4. Подведение итогов. Дом. Задание.

Ход урока.

1. Приветствие. Проверка посещаемости, готовности урока к классу. Позитивный настрой учащихся на работу.

2.Объяснение нового материала.

Перед изучением нового материала просмотреть видео ролик о специальной теории относительности. После просмотра сообщить тему и цель урока.

Основоположником теории относительности является Альберт Энштейн. Рассказать учащимся краткую биографию. Альберт Эйнштейн - физик-теоретик, один из основоположников современной физики, автор теории относительности (1879–1955), лауреат Нобелевской премии, иностранный член-корреспондент РАН (1922) и иностранный почетный член АН СССР (1926). Родился в Германии, с 1893 жил в Швейцарии, с 1914 в Германии, в 1933 эмигрировал в США. Создал частную (1905) и общую (1907-16) теории относительности. Наибольшую известность Эйнштейну принесла теория относительности, изложенная им впервые в 1905 г. в статье «К электродинамике движущихся тел». Уже в юности Эйнштейн пытался понять, что увидел бы наблюдатель, если бы бросился со скоростью света вдогонку за световой волной. Умер Эйнштейн в Принстоне (США) 18 апреля 1955. Его прах был развеян друзьями в месте, которое должно навсегда остаться неизвестным.

После того как во второй половине 19 века были сформулированы основные законы Максвелла по электродинамики, возник вопрос, распространяется ли принцип относительности, справедливый для механических явлений, и на электромагнитные явления.

Возникшие трудности решили преодолеть 3 различными способами.

1 возможность объявить несостоятельным принцип относительности в применении к электромагнитным явлениям.

2 возможность состоит в том, чтобы считать неправильными законы Максвелла и пытаться их изменить таким образом, чтобы они при переходе от одной инерциальной системы к другой не менялось.

3 возможность разрешения указанных трудностей состоит в отказе от классических представлений о пространстве и времени, с тем, чтобы сохранить принцип относительности, так и законы Максвелла.

Единственно правильной оказалась именно третья возможность. Последовательно развивая ее, Эйнштейн пришел к новым представлениям о пространстве и времени. Остальные два предположения отвергались после проведения эксперимента.

В основе теории относительности лежат два постулата. Принцип относительности – главный постулат теории Эйнштейна. Формулировка: все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета.

Это означает, что во всех инерциальных системах отсчета физические законы имеют одинаковую форму. Принцип относительности классической механики обобщается не все процессы в природе, в том числе и на электромагнитные.

Второй постулат: скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных системах отсчета. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.

Скорость света занимает, таким образом, особое положение.

Скорость света в вакууме является максимально возможной скоростью передачи взаимодействий в природе.

Из теории относительности вытекает ряд важнейших следствий, касающихся свойств пространства и времени.

Относительность расстояний:

Обозначим через l0 длину стержня в системе отсчета К, относительно которой стержень покоится. Тогда длина l этого стержня в системе отсчета К1, относительно которой стержень движется со скоростью υ, определяется формулой

hello_html_m76ca2459.gif

Как видно из формулы, l<l0. В этом состоит релятивистское сокращение размеров тела в движущихся системах отсчета.

Относительность промежутков времени. (просмотр видео ролика)

Пусть интервал времени между двумя событиями, происходящими в одной и той же точке инерциальной системы К, равен τ0 . Тогда интервал τ между этими же событиями в системе отсчета К1, движущейся относительно системы К со скоростью υ, выражается так:

hello_html_m70f29af0.gif

Очевидно, что τ > τ0. В этом состоит релятивистский эффект замедления времени в движущихся системах отсчета.

Релятивистский закон сложения скоростей:

Обозначим скорость тела относительно К1 через υ1, а скорость этого же тела относительно К через υ2. Система отсчета К1 движется относительно системы отсчета К со скоростью υ. Тогда релятивистский закон сложения скоростей будет иметь вид

hello_html_m5b40570f.gif

Замечательным свойством релятивистского закона сложения скоростей является то, что при любых скоростях υ1 и υ результирующая скорость υ2 не превышает с.

3. Закрепление. Решить задачу у доски. Длина линейки, неподвижной относительно земного наблюдателя, 1 м. какова ее длина для того же наблюдателя, если линейка движется относительно него со скоростью 0,6 с, направленной вдоль линейки?

Раздать карточки с индивидуальными задачами для учащихся.

1. Собственная длина стержня равна 2 м. Определите его длину для наблюдателя, относительно которого стержень перемещается со скоростью 0,98 с, направленной вдоль стержня.
2. Жесткий стержень длиной 1 м измеряется двумя наблюдателями: первый покоится относительно стержня, второй движется вдоль него. Определите скорость движения второго наблюдателя, если измеренная им длина стержня равна 0,5 м.
3. Определите размеры и форму квадратной пластинки с длиной стороны 1 м, которая удаляется от наблюдателя по прямой, параллельной одной из ее сторон, с относительной скоростью 0,8 c. Сравните площади покоящейся и движущейся пластинки.
4. Определите скорость движения стержня, при которой релятивистское сокращение его длины составит 20 %.

5. Какова длина метрового стержня, движущегося со скоростью 0,6с?

6. Собственная длина стержня равна 2,5 м. Определите его длину для наблюдателя, относительно которого стержень перемещается со скоростью 0,7 с, направленной вдоль стержня.

4. Подведение итогов. Проанализировать решение учащихся. Рефлексия. Лестница успеха, учащимся необходимо определить на какой ступени по изучению данной ступени они находятся. Д.З. читать § 22,23. Выставление оценок за урок.


Выбранный для просмотра документ Теория относительности.pptx

библиотека
материалов
14.01 Скорость света. Постулаты теории относительности Теория относительности...
Альберт Эйнштейн - физик-теоретик, один из основоположников современной физик...
Работы А. Эйнштейна и Г. Минковского в 1905-1908 гг. полностью изменили предс...
Альберт Эйнштейн создал новую теорию – теорию относительности, или релятивист...
Следствия, вытекающие из постулатов теории относительности Относительность ра...
Относительность промежутков времени
Зависимость массы от скорости
Задача Длина линейки, неподвижной относительно земного наблюдателя, 1 м. Како...
Домашнее задание. Читать §22,23
мне не понятен теоретический материал и не получилось решить задачу мне част...
11 1

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1
Описание слайда:

№ слайда 2 14.01 Скорость света. Постулаты теории относительности Теория относительности
Описание слайда:

14.01 Скорость света. Постулаты теории относительности Теория относительности А.Эйнштейна

№ слайда 3 Альберт Эйнштейн - физик-теоретик, один из основоположников современной физик
Описание слайда:

Альберт Эйнштейн - физик-теоретик, один из основоположников современной физики, автор теории относительности (1879–1955), лауреат Нобелевской премии, иностранный член-корреспондент РАН (1922) и иностранный почетный член АН СССР (1926). Родился в Германии, с 1893 жил в Швейцарии, с 1914 в Германии, в 1933 эмигрировал в США. Создал частную (1905) и общую (1907-16) теории относительности. Наибольшую известность Эйнштейну принесла теория относительности, изложенная им впервые в 1905 г. в статье «К электродинамике движущихся тел». Уже в юности Эйнштейн пытался понять, что увидел бы наблюдатель, если бы бросился со скоростью света вдогонку за световой волной. Умер Эйнштейн в Принстоне (США) 18 апреля 1955. Его прах был развеян друзьями в месте, которое должно навсегда остаться неизвестным.

№ слайда 4 Работы А. Эйнштейна и Г. Минковского в 1905-1908 гг. полностью изменили предс
Описание слайда:

Работы А. Эйнштейна и Г. Минковского в 1905-1908 гг. полностью изменили представления людей об окружающем их мире. Пожалуй, самым поразительным в специальной теории относительности был новый, свежий взгляд на привычные окружающие нас события. Ясно, что для распространения света не нужна особая светоносная среда – эфир; Свет, как и любые другие электромагнитные волны, может распространяться в свободном от вещества пространстве или какой-то другой субстанции. Возникновение специальной теории относительности явилось поворотным моментом в развитии человечества, вызвавшим резкое ускорение темпов научных исследований и прорыв в создании новых технологий. Релятивистская картина мира.

№ слайда 5 Альберт Эйнштейн создал новую теорию – теорию относительности, или релятивист
Описание слайда:

Альберт Эйнштейн создал новую теорию – теорию относительности, или релятивистскую механику (от английского relativity - относительность). Первый постулат теории относительности. Все законы природы одинаковы в инерциальных системах отсчета. Второй постулат теории относительности. Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Основные постулаты СТО

№ слайда 6 Следствия, вытекающие из постулатов теории относительности Относительность ра
Описание слайда:

Следствия, вытекающие из постулатов теории относительности Относительность расстояний

№ слайда 7 Относительность промежутков времени
Описание слайда:

Относительность промежутков времени

№ слайда 8 Зависимость массы от скорости
Описание слайда:

Зависимость массы от скорости

№ слайда 9 Задача Длина линейки, неподвижной относительно земного наблюдателя, 1 м. Како
Описание слайда:

Задача Длина линейки, неподвижной относительно земного наблюдателя, 1 м. Какова ее длина для того же наблюдателя, если линейка движется относительно него со скоростью 0,6 с, направленной вдоль линейки?

№ слайда 10 Домашнее задание. Читать §22,23
Описание слайда:

Домашнее задание. Читать §22,23

№ слайда 11 мне не понятен теоретический материал и не получилось решить задачу мне част
Описание слайда:

мне не понятен теоретический материал и не получилось решить задачу мне частично понятен теоретический материал и получилось решить задачу с помощью учителя мне понятен теоретический материал и получилось решить задачу самостоятельно

Краткое описание документа:

Скорость света. Постулаты специальной теории относительности.   Цели: образовательная: познакомится с основами специальной теории относительности, постулатами Эйнштейна,  со следствиями вытекающими из постулатов теории относительности.        развивающая: способствовать развитию памяти, внимания, наблюдательности, творческие способности.            воспитательная: усидчивость, аккуратность  Метод:  беседа - рассуждение. Тип: урок  изучения новых знаний, умений и навыков. Вид: комбинированный. Оборудование: карточки с индивидуальными заданиями, презентация к уроку, видео ролики по теме. План урока. 1.      Орг. момент. 2.      Объяснение нового материала 3.      Закрепление. 4.      Подведение итогов. Дом. Задание. 
Автор
Дата добавления 13.06.2014
Раздел Физика
Подраздел Рабочие программы
Просмотров1504
Номер материала 126015061258
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх