принцип относительности.

Тема урока: Решение задач по теме «Специальная теория относительности»

Значение теории относительности
простирается на все процессы природы,
начиная от радиоактивности, волн и корпускул,
излучаемых атомом, и вплоть до движения
небесных тел, удаленных от нас на миллионы лет.
Макс Планк

Тип урока: комплексного применения знаний и способов деятельности.

Цели урока: организовать деятельность учащихся по комплексному применению знаний (сущности СТО, постулатов и следствий из СТО, формул релятивистской длины, массы, времени, импульса, энергии, релятивистского закона сложения скоростей) и способов деятельности (вычисления значений величин по формулам, преобразования формул, объяснения физических явлений на основе знаний постулатов и следствий СТО),

совершенствовать вычислительные навыки, навык перевода единиц физических величин в СИ, навык преобразования формул, навык решения задач в общем виде;

создать условия для развития мышления, коммуникативных навыков, навыков самостоятельной работы (умение работать во времени, анализировать условие, самоконтроль),

применить дифференцированный подход в обучении,

воспитывать культуру умственного труда.

 

Задачи

Обучающие:

• повторить и обобщить знания учащихся о физическом содержании постулатов теории относительности;
• изучить основные следствия из постулатов СТО;
• дать понятие о релятивистских эффектах;
• научить учащихся применять следствия из постулатов СТО для решения задач.

 

Развивающие:

• развивать у учащихся мышление (умение анализировать, сравнивать, строить аналогии, делать умозаключения);
• развивать общеучебные умения: пользоваться учебником, заполнять таблицы;
• развивать коммуникативные умения: устной монологической речи (при индивидуальном ответе) и диалога/полилога (при обсуждении в группах).

 

Воспитательные:

• воспитывать мировоззренческое понятие о познаваемости мира;
• воспитывать чувство само- и взаимоуважения при работе в группах;
• воспитывать в учениках средствами урока уверенность в своих силах, чувство ценности интеллектуального труда.

 

6. Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый.

 

План

1. Организационный этап.
2. Этап актуализации опорных знаний.

3. Этап комплексного применения знаний на практике.

Этап рефлексии

Этап подведения итогов урока. Выставление оценок.

Этап информации о домашнем задании.

 

Ход урока:

1. Организационный этап.

Давайте оценим наше настроение, ощущения на начало урока по шкале, которая представлена на карточках, лежащих перед Вами.

1. Этап актуализации опорных знаний.

Учитель задаёт вопросы

- В чем сущность СТО?

Специальная теория относительности (СТО; также частная теория относительности) — теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временные отношения при произвольных скоростях движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей называется общей теорией относительности.

Описываемые специальной теорией относительности отклонения в протекании физических процессов от предсказаний классической механики называют релятивистскими эффектами, а скорости, при которых такие эффекты становятся существенными, — релятивистскими скоростями

- Сформулируйте постулаты СТО.

Принцип относительности.

Все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой (протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета).

Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы (не только механические) имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы природы, в том числе и на электромагнитные. Этот обобщенный принцип называют принципом относительности Эйнштейна.

принцип относительности.

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

Скорость света в СТО занимает особое положение. Это предельная скорость передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую

Два ученика на доске записывают:

- Следствия из постулатов СТО: формулы релятивистских массы, длины, времени, импульса и энергии, закон сложения скоростей

 

Оставшиеся учащиеся выполняют индивидуальное задания по вариантам (тест)

 

ТЕСТ

 

I вариант

 

1. Укажите, какие из приведенных ниже утверждений являются постулатами теории относительности: 1) все процессы природы протекают одинаково в любой ИСО; 2) скорость света в вакууме одинакова для всех ИСО; 3) все законы природы имеют разную математическую форму в разных ИСО; 4) скорость света зависит от выбора СО.

А) Только 1; Б) только 2; В) только 3; Г) 1 и 2; Д) 3 и 4.

 

2. Кто утверждал, что все ИСО равноправны, и во всех ИСО не только механические, но и все другие физические законы имеют одинаковую форму?

А) Г.Галилей; Б) И.Ньютон; В) А.Эйнштейн.

 

3. Укажите правильное утверждение:

А) принцип относительности в классической физике распространяется на все законы природы, а в релятивистской - только на законы механики;

Б) принцип относительности в одинаковой степени распространяется как на релятивистскую, так и на классическую физику;

В) релятивистский принцип относительности распространяется на все законы природы, а классический принцип относительности распространяется только на законы механики.

 

4. Понятие одновременности событий является:

А) абсолютным; Б) относительным.

 

5. Некоторая звезда удаляется от Земли со скоростью V. Свет, испущенный этой звездой, приходит на Землю со скоростью:

А) с; Б) с - V; B) с + V.

Ответы:

Г	В	В	Б	А

 

__________________________________________________________________________

 

ТЕСТ

 

II вариант

 

1. Укажите правильное утверждение:

А) ИСО – это система отсчета, относительно которой тела движутся с постоянным ускорением;

Б) ИСО – это система отсчета, относительно которой свободные тела движутся с постоянной скоростью;

B) ИСО – это система отсчета, относительно которой тела движутся равнозамедленно.

 

2. Кем создано учение о пространстве и времени – специальная теория относительности?

А) Г.Галилеем; Б) И.Ньютоном; В) А.Эйнштейном.

 

3. Укажите правильное утверждение:

А) в классической физике скорость взаимодействия тел конечна и равна скорости света в вакууме, в релятивистской физике скорость взаимодействия мгновенная;

Б) в классической физике скорость взаимодействия тел считается мгновенной, в релятивистской физике существует максимальная конечная скорость взаимодействия - скорость света в вакууме.

 

4. Зависит ли одновременность двух событий от системы отсчета, связанной с наблюдателем?

А) да; Б) нет.

 

5. Два автомобиля движутся навстречу друг другу. Скорость каждого относительно Земли равна V. Чему равна скорость света фар первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем? Скорость света в системе отсчёта, связанной с Землёй, равна с.

А) с; Б) с + V; В) с + 2 V; Г) с - V; Д) с - 2 V.

Ответы:

Б	В	Б	А	А