1、5.2 了解相對論教學資源與準備多媒體平臺 圖片教學流程圖播放動畫，展示情景，激發(fā)學生興趣提出問題，引出相對論介紹相對論的三個效應并舉例說明提出現(xiàn)時存在的問題，激發(fā)學生思維拓展內容課堂小結教學過程教學進程教師活動學生活動設計意圖媒體創(chuàng)設情景 引入課題提出問題5分新課教學20分舉例說明15分小節(jié)5分第一部分：引課向學生展示機器貓的時空隧道圖片古時，又一句話說：“天上方一日，世上已千年。” 我國古代對于時間的淳樸認識教師提問: 關于這種時間不同步你還可以舉出哪些例子?聆聽教師提問:你知道它的理論依據(jù)嘛?引出相對論介紹鐘慢效應介紹愛因斯坦生平：著力于對于經(jīng)典物理的突破,進行情感教育，質疑精神說到“相

2、對論”這個詞語想畢大家都知道，可是對它的具體含義了解的人，就少之又少了下面簡略的介紹一下“相對論”首先我們來了解一下當時的時代背景在這個時期由于伽利略，胡克還有牛頓等一大批科學家的研究，使經(jīng)典物理學達到了頂峰時期，甚至有人認為物理學的“大樓”已建好，后人只能做一些修補工作可是當電磁學的飛速發(fā)展許多現(xiàn)象使經(jīng)典物理學無法解釋這時有一個人提出了一個全新理念，這個人就是愛因斯坦，這位偉大的人用他全新的理論否絕了“以太”這一特殊的體系，批判了牛頓經(jīng)典力學，為科學的發(fā)展制造了新的鑰匙 第二部分：新課教學教師提問關于相對論你還知道哪些聆聽,總結知識點:相對論的三個效應A. 鐘慢效應：太空旅行一個人要是坐上光

3、子火箭到宇宙里去旅行，當他歸來時會奇怪地發(fā)現(xiàn)，兒子已白發(fā)蒼蒼，而自己卻還那樣年輕。這樣的試驗我們當然還不能做，但是同樣道理的實驗卻完全可以證明運動中的鐘確實會變慢。介子的壽命B. 質變效應：回答引課部分的問題結合教材圖5-2-20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.01.08.02.04.06.010.0C. 尺縮效應：D. 從公式出發(fā): 講解光速不變原理,任何物理的速度都不能超過光速E. 從太陽的能源入手講解質能方程提出問題太陽為什么能如此長期地燃燒而不滅。人們的認知過程開始人們解釋說太陽就像一塊大煤在持續(xù)燃燒，可是一算這塊煤頂多夠燒1500年，而太陽系已存在了幾十億年了。放射性發(fā)現(xiàn)后人們

4、又猜測太陽是一塊大鈾在不斷地衰變而放出能量，這樣倒真可以持續(xù)幾十億年。但是，很可惜太陽不是鈾構成的，正好相反它是氫、氮這類的輕元素構成的。到本世紀的二、三十年代，人們用愛因斯坦的公式來解釋太陽聚變釋放能量的過程才圓滿地回答了這個問題。這樣，愛因斯坦的這個質量等價定律使經(jīng)典物理學中不能稱重的能量也變成可以稱一稱了。一公升水在100時比同樣數(shù)量的冷水重10-20克，一個兩萬噸級的原子彈所釋放的總能量約重1克。提出問題:能源有哪些?新能源有哪些？教師總結:正是質能方程的發(fā)現(xiàn)為核能的利用奠定了理論基礎。(相對論和經(jīng)典力學的自恰,當時,相對論效應消失其結果還原成經(jīng)典力學,經(jīng)典力學可以認為時相對論力學在低

5、速情況下的近似)“狹義相對論”是在慣性系中闡明時間、空間和速度之間關系的理論，它認為時間、空間和速度是有相對性的“廣義相對論”與“狹義相對論”的內容大致相同，只是“廣義相對論”從慣性系推到了非慣性系，使“相對論”適用于各種環(huán)境有狹義相對論的局限引出廣義相對論的內容:事例1日全蝕光線引力偏移q廣義相對論預言 q = = 1.75多次實測結果與預言相一致RM 4GMc 2R1919年的日全蝕期間，科學家們分別在非洲和南美洲，對掠過太陽表面的恒星光線受太陽引力作用而發(fā)生偏移的效應進行測量，實測結果分別為 1.610.40和 1.980.16，與廣義相對論預言相一致（若按牛頓引力理論推算，太陽引力對動

6、質量為m的光子所造成偏移量只有 0.87)。此類測量后來還進行過多次，結果都與廣義相對論預言?！昂１I”號無線電波偏移太陽火星探測飛船 采用射電天文學的定位技術測得的偏移角度為 1.7610.016, 與廣義相對論的預言符合得很好 無線電波也可看成是能量較低（質量較?。┑墓庾?。采用射電天文望遠鏡，接收處于太陽后方的射電天體發(fā)射的無線電波或宇宙飛船發(fā)射的無線電信號，也能測出太陽引力對無線電波所產(chǎn)生的偏移效應。近年來，采用射電天文學的定位技術測得的偏移角度為 1.7610.016, 與廣義相對論的預言很符合。事例3黑洞擴展內容 A結合萬有引力知識,建立黑洞模型B科技和藝術課堂小結教師引導學生總結相對論的內容是什么？愛因斯坦的貢獻？總結一下我們熟悉的一些物理科學家的成就。由感官性很強的卡通圖片及使人震驚的報道消息引起學生的興趣，為相對論的引入做鋪墊。學生發(fā)言聆聽感悟聆聽感悟學生發(fā)言學生自己閱讀總結學生討論分析學生回答學生思考 回憶前面所學的知識 學生討論回答學生對黑洞有所了解，部分學生發(fā)言學生自己小結學生討論發(fā)言物理從實際引入觀察物理現(xiàn)象探究物理本質啟發(fā)學生思維將學生帶入探索物理的情景中,感受物理學家的人格魅力激發(fā)學生興趣在學習新知識的基礎上，復習以前的內容讓學生簡單了解黑洞是什么在學生的頭腦中建立