Следствия из постулатов
СТО
10 класс
Тема: Следствия из постулатов СТО
Цели:
1.
Повторение изученного материала.
2.
Развить представления о природе пространства и
времени.
3.
Повысить интерес к предмету.
Дидактическая цель:
Раскрыть физический смысл релятивистских
формул замедления времени, связи массы тела и энергии, указать границы их применимости.
Воспитательная цель:
1. Сплочение коллектива средствами групповой
деятельности.
2. Развитие творческих способностей через
деятельность по подбору учебного материала, подготовке его к изложению и
активную деятельность на уроке.
3. Изучая следствия СТО, расширить
представления об относительном характере одновременности событий, промежутков
времени, о связи массы тела и энергии.
Основные знания и умения:
Знать эффект замедления времени при
релятивистских скоростях, связи массы тела и энергии, уметь пользоваться
выводами из СТО при решении качественных задач.
Применяемые пособия и оборудование:
1. Компьютер с проектором;
2. Электронное пособие «Открытая физика 1.1»;
3. Электронное пособие «1С: Физика. Библиотека
наглядных пособий»
4. Справочники и учебники по физике;
5. Материалы интернет.
Последовательность изложения нового
материала
1. Относительность времени.
2. Промежутки времени в подвижной и
неподвижной СО.
3. Взаимосвязь массы и энергии.
Этапы урока
|
Деятельность учителя
|
Деятельность учащихся
|
Докладчики
|
Аудитория
|
Организация начала занятий
|
Здравствуйте, дети! Сегодня на уроке мы
продолжим изучение новой темы — СТО. Вы поможете мне в проведении урока. Все
готовы?
|
|
Проверка выполнения домашнего задания
|
Мы на прошлом уроке изучали постулаты
специальной теории относительности.
Кто эту теорию создал?
Демонстрация видеофрагмента.
Опрос
1) Какие системы отсчёта называются
инерциальными? Какие неинерциальными?
2) Можно ли во времени двигаться в любом
направлении? А в пространстве в каких направлениях можно двигаться?
3) Зависит ли скорость света от скорости
движения СО?
4) В чём отличие формулировке принципа
относительности Галилея от принципа относительности Эйнштейна?
5) Расскажите постулаты СТО.
6) Что такое черная дыра и радиус Шварцшильда?
Да, разумеется, некоторые явления и объекты
нам трудно представить, а Эйнштейн строго математически обосновал и СТО и
ОТО.
|
Отвечают на вопросы.
Вывод формулы
|
Подготовка к основному этапу занятий
|
Мы на прошлом уроке также говорили о том,
что даже время не сумеем установить одно и то же на разных часах из-за того,
что сигнал точного времени до каждого наблюдателя проходит за разное время, а
от звезд свет доходит до нас за годы и столетия.
|
|
Усвоение новых знаний и способов действий
|
Рассмотрим вопрос одновременности событий.
Одновременность событий. Записать в тетради название вопроса
Порядок следования событий. Записать в тетради название вопроса
|
1 группа
2 ученика рассказывают и производят демонстрацию
|
Слушают, записывают
|
Усвоение новых знаний и способов действий
|
Рассмотрим вопрос течения времени в разных
инерциальных системах отсчета.
Замедление времени. Световые часы.
|
2 группа. 3
ученика рассказывают и производят демонстрацию.
Вывод формулы
|
Слушают, записывают
|
Первичная проверка понимания
|
А теперь проверим, как внимательно вы
слушали и как поняли объяснения докладчика.
|
Воспользуемся таблицей 14 (а) для решения задач.
(Таблицы на столах)
1. Во сколько раз замедляется время у тела,
движущегося со скоростью 60 000 км/с?
2. По часам наблюдателя, летящего в ракете,
прошло 2 месяца, а по часам наблюдателя, оставшегося на Земле — 2,5 месяца. С
какой скоростью движется ракета?
|
Решают задачи
|
Усвоение новых знаний и способов действий
|
Рассмотрим эффект, иллюстрирующий замедление
времени.
Замедление времени и «парадокс близнецов».
|
Докладчик (из 2 группы) рассказывает, делает
рисунок на доске.
|
Слушают, делают рисунок в тетради.
|
Первичная проверка понимания
|
Почему же мы не замечаем такого эффекта в
обычной жизни?
|
|
Отвечают
|
Усвоение новых знаний и способов действий
|
Масса покоя.
Гравитационная линза.
Проектор: видеосюжет.
|
Ученик (3 группа) рассказывает, рисунок на доске.
|
Слушают, записывают
|
|
Обратите внимание, как все необычно и
неожиданно: время по-разному идет в разных системах отсчета, масса тела
связана с энергией тела, свет искривляется. Только с помощью великого
Альберта Эйнштейна удалось бы разобраться в этих явлениях.
— Да, пожалуй, некоторые вопросы не очень
понятны. Не будете ли любезны помочь?
|
Входит ученик 11 класса
— Я А.Э. По традиции каждый год я прихожу в
10 класс на урок, посвященный изучению СТО. Всю жизнь мне говорят, что теория
относительности трудна для понимания.
Спрашивает о понимании «парадокса близнецов».
|
Отвечают на вопросы
|
|
Огромное спасибо! На конференции Вы еще
дополните наши познания?
Прощаются с Эйнштейном.
|
Проводит сценку — эксперимент. Оказывается,
что брат, прилетевший на ракете не моложе, а старше оставшегося на Земле.
Объясняет смысл «парадокса близнецов».
Да, с удовольствием.
|
2 ученика принимают участие в сценке.
Ученики поправляют в тетрадях записи.
|
Обобщение и систематизация знаний
|
Мы сегодня с помощью докладчиков выяснили,
что события, одновременные в одной системе отсчета, в другой системе отсчета
могут произойти в разное время, даже ход времени различен в разных системах отсчета.
Мы узнали, что масса тела зависит от скорости движения тела.
|
|
Контроль и самопроверка знаний
|
Теперь проверим, как поняли вы сегодняшнюю
тему. Решите небольшой тест.
|
Решают тест с последующей проверкой.
|
Подведение итогов занятия
|
Итак, подведем итоги. На прошлом уроке мы с
вами узнали постулаты СТО. На основе этого знания, используя разные пособия,
компьютерные модели, мы расширили представление о СТО. В работе мне помогали
все. Большое спасибо.
|
|
Информация о домашнем задании
|
Домашнее задание § 42,43,45. Доклад по § 44,
готовим сообщения по биографии Эйнштейна и вопросы А.Э.. Скоро будет
конференция.
|
Записывают Д/з
|
Самоанализ урока.
Этот урок — второй
при изучении СТО. На прошлом уроке были изучены постулаты специальной теории
относительности, рассмотрено понятие «время»: прошлое, настоящее, будущее.
Дальше распределились по группам для выполнения проектов. В результате они
должны были изучить соответствующие вопросы, подготовить выступления так, чтобы
за небольшое время изложить суть вопроса и научить одноклассников использовать
полученные знания. Подготовка велась детьми как самостоятельно, так и в школе.
Я консультировал детей по вопросам отбора материала, подбора иллюстраций.
Однако другие выступления до сегодняшнего урока дети не слышали.
Класс очень
инертный. В прошлом году коллектив оживлялся учениками, покинувшими нас. У
одного мальчика из оставшихся ухудшились семейные условия и он пропускает много
уроков, что отражается на успеваемости. Хотя дети послушные, умные, но
безынициативные. До сих пор никто не определился с обучением или работой после
школы. (Будет так, как «мама скажет»). Мотивация на учебу по многим предметам —
больное место. Поэтому я использовал в основном групповые проекты для общения,
сближения интересов учеников. Традиционно на уроке помогает одиннадцатиклассник,
играя роль Эйнштейна. Ему и самому приходится вспомнить СТО: для опроса и для
объяснения. Этим достигаю нескольких целей: оживляю урок (приход гостя ожидаем,
но что именно произойдет — неизвестно), сближаются ученики разных классов,
произвожу диагностику долговременной памяти. (Подтверждается, что игровые
уроки, уроки на которых «меняется учитель» (при условии соблюдения требований к
преподаванию) дают больший эффект). Тема традиционно сложна для восприятия и
применение проектного метода работы дает лучший учебный эффект.
Для динамичности
урок выбран комбинированный с первичной проверкой понимания изученного
материала. Дети переключались с одного вида деятельности на другой, внимание их
не терялось.
Урок проходил в
подобающих условиях. Применение компьютерной техники было умеренным, учебные
пособия и раздаточный материал соответствует гигиеническим требованиям.
Атмосфера доброжелательная, деловая.
Отклонений от плана
урока не было.
Поставленные цели
считаю достигнутыми. Несмотря на то, что домашнее задание большое, перегрузки
не будет. 1 группа готовит доклад по § 44 уже неделю. Сегодняшняя тема
разобрана и часть новой темы для докладчиков знакома хорошо. Конференция через
неделю и есть время подобрать материал к ней.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.