uzluga.ru
добавить свой файл
1
Обобщающий урок по теме; «Теория относительности»
Учитель: Ерофеев Г.А. учитель физики и информатики МОУ «Новоторъяльская СОШ»


Урок проведен с помощью компьютерных программ "Физика, библиотека наглядных пособий. Физика-практикум, 7-11 классы» "

Тема урока: "Теория относительности"

Цель урока: повторить основные положения теории относительности с помощью компьютерных моделей исследовать следствия теории относительности.

Тип урока: урок обобщения и проверки знаний при помощи проведения практических работ с использованием компьютерных моделей.

Дидактическая цель: систематизировать знания по ТО; научится практически применять их при выполнении практических работ.

Задачи:

Образовательные:

  • Повторить, используя групповой способ работы, основные положения ТО (история открытия, постулаты, следствия ТО, математические записи следствий постулатов Эйнштейна);

  • Заполнить систематизирующую таблицу по основным идеям классической физики и релятивисткой механики;

  • Обобщить основные положения ТО;

  • Продолжить обучение учащихся работать с компьютерными моделями

Воспитательные:

  • Продолжить формирование познавательного интереса учащихся;

  • В целях интернационального воспитания обратить внимание учащихся, что физика развивается благодаря работам ученых различных стран и исторических времен;

  • Продолжить формирование стремления к глубокому усвоения теоретических знаний через решение задач;

Развивающие:

  • Формировать умение самостоятельно добывать знания (самостоятельная работа с компьютерными моделями);

  • Для развития мышления учащихся продолжить отработку умственных операций анализа, сравнения и синтеза.

  • Осуществляя проблемно-поисковый метод самостоятельно получить следствия ТО (при помощи компьютерных моделей);

  • Продолжить формирование умения рационально решать сложные задачи.

Основной дидактический метод урока: практическая работа выполняемая с помощью компьютера, с использованием компьютерной программы «Практикум по физике 7-11»

Частичные методы и приемы:

  • Повторение материала с использованием проектора;

  • Групповой метод актуализации знаний полученных на прошлых занятиях;

  • Практическая работа с использованием компьютера.

Дидактические средства:

  • Проектор;

  • Компьютеры;

  • Раздаточный материал.

Методическая литература:

    1. ФИЗИКА – В.А.КАСЬЯНОВ «ФИЗИКА» 2003 ГОД, ДЛЯ 10-11 КЛ

    2. Г.С.ЛАНДСБЕРГ «ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ УЧЕБНИК ФИЗИКИ» В 3 Т.,1995 ГОД

    3. А.А.ПИНСКИЙ «ФИЗИКА» 1995 ГОД, ДЛЯ 10-11 КЛ

    4. В.А.БУРОВА, Г.Г.НИКИФОРОВА «ФРОНТАЛЬНЫЕ ЛАБОРОТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ПО ФИЗИКЕ В 7-11 КЛАССАХ» 1996 ГОД

    5. А.П.РЫМКЕВИЧ «ЗАДАЧНИК ПО ФИЗИКЕ 10-11 КЛАСС» 2005 ГОД

    6. ФИЗИКА: ШКОЛЬНЫЙ КУРС - УНИВЕРСАЛЬНОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ, 2000 ГОД


План урока

  1. Повторение пройденного материала

  2. Демонстрация видео фрагмента «Относительность одновременности» (компьютерная программа «Физика, библиотека наглядных пособий»)

  3. Заполнение систематизирующей таблицы по основным идеям классической физики и релятивисткой механики

  4. Практическая работа на компьютерах, исследование компьютерных моделей

(компьютерная программа «Физика-практикум, 7-11 классы»)

  1. Проверка и анализ выполненных работ


Место урока в разделе "Основные положения ТО": урок проводился в 10 классе после изучения основных положений ТО.

Ход урока

I. Повторение пройденного материала

Специальная теория относительности основывается на двух постулатах.

Принцип относительности Эйнштейна. Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой. Во всех инерциальных системах отсчета физические законы имеют одинаковую форму.

Принцип постоянства скорости света. Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

 

Два события, происходящие в одной ИСО одновременно, но в разных точках пространства, могут быть не одновременными в другой ИСО.

Пусть между двумя событиями в собственной системе отсчета, где события происходят в одной точке, прошло время τ0, тогда в движущейся относительно нее со скоростью υ ИСО интервал времени между этими событиями будет равным



В ИСО, движущейся относительно собственной системы отсчета, интервал времени между событиями увеличивается, время замедляется.

Длина стержня l, измеренная в ИСО, относительно которой стержень движется со скоростью u, будет равна



где l0 – собственная длина стержня. Длина движущегося предмета сокращается в направлении движения.

Релятивистский закон сложения скоростей, направленных вдоль одной прямой:



Преобразования Лоренца при движении вдоль оси OX:







Релятивистская динамика


Для того, чтобы закон сохранения импульса выполнялся во всех инерциальных системах отсчета, необходимо пересмотреть определение импульса. Релятивистский импульс тела с массой m, движущегося со скоростью равняется



При это определение переходит в классическое p = mv. Масса m, входящая в определение релятивистского импульса, – фундаментальная характеристика, не зависящая от скорости тела.

Полная энергия движущейся частицы равняется



Энергия покоящейся частицы описывается формулой (формула Эйнштейна)



Связь между энергией и импульсом выражается формулой





II. Демонстрация видео фрагмента «Относительность одновременности» (компьютерная программа «Физика, библиотека наглядных пособий»)

      1. Заполнение систематизирующей таблицы по основным идеям классической физики и релятивисткой механики


Раздаточный материал (на каждого ученика)

Физические идеи, понятия, законы

Классическая механика

Релятивистская механика

Принцип относительности







Закон сложения скоростей







Длина







Промежуток времени







Импульс







Второй закон Ньютона









IV. Практическая работа на компьютерах, исследование компьютерных моделей.

(компьютерная программа «Физика-практикум, 7-11 классы»)


раздаточный материал (на каждого ученика)


Учени______10 -__ класса

_____________________________________



  1. Практическая работа.

Относительность промежутков времени.


Цель работы: Определить скорость движения тела при котором наблюдается данный релятивистский эффект.


Измерения произвести при γ*=

Скорость тела V =

Время в неподвижной СО t0 =

Время в подвижной СО t =

*- величина γ задаётся для каждого ученика индивидуально



  1. Практическая работа.

(дополнительное задание)

Относительность расстояний.


Цель работы: Определить скорость движения тела при котором наблюдается данный релятивистский эффект.


Измерения произвести при γ*=

Скорость тела V =

Длина в неподвижной СО L0=

Длина в подвижной СО L =

*- величина γ задаётся для каждого ученика индивидуально


V. Проверка и анализ выполненных работ