1、狭义相对论的其他结论教学设计一、教学内容人民教育出版社 高中物理 选修34 第十五章第三节二、教学设计1教学目标 了解狭义相对论的其他几个结论：相对论速度变换公式，相对论质量与速度的关系，质量与能量的联系方程，并能进行简单的计算。体验相对论的观点与经典时空观的区别与联系，感受科学的进步不是对前人结论的推翻，而是包涵。2设计思路 本章节教材内容是新增加的，除质能方程外，高考要求很低，由于公式的导出比较烦琐，均直接给出结果。尽管如此，但是内容很有趣又很实际，可以解释现实问题中的疑问，所以通过设疑，探求，获取，讨论和巩固，即可完成本节教学任务。三、教学过程（一）引人课题问1：河水的流速是3m/s；小
2、船顺流而下，由于划船，它相对河水的速度是1m/s；那么，船相对于岸的速度是多少？学生答：3m/s+1m/s=4m/s问2：两个电子相向运动，每个电子对于实验室的速度都是0.8c，它们的相对速度是多少？学生答：0.8c+0.8c=1.6c老师：答案对吗？学生思考，老师提示：光对于任何运动物体的速度都是一样的，速度变换的法则对光不再适用。那么，对于高速运动的物体，速度的变换要遵守什么法则？下面学习第3节 狭义相对论的其他几个结论。由于结论公式的导出比较烦琐，均直接给出结果。（二）新课教学1、相对论的速度变换公式v车对地的速度为v，人对车的速度为u/，地面上的人看到车上人相对地面的速度为： （1）如
3、果车上人运动方向与火车运动方向相反，则u/取负值。按照经典时空观，u= u/+v。而从（1）式来看，人对地的速度u比u/+v小，不过只有在u/、v的大小可以与c相比时才会观察到这个差别。讨论：课本P107思考与讨论。2、相对论质量物体的运动速度不能无限增加，那么物体的质量是否随着速度而变化？严格的论证表明，物体高速（与光速相比）运动时的质量与它静止时的质量之间有下面的关系： （2）m为运动质量 , mo为静止质量。微观粒子的速度很高，它的质量明显的大于静止质量在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响。（1988年，中国第一座高能粒子加速器北京正负电子对撞机首次对撞成功）3、质能方程物体的能量和质量之间存在密切的联系，他们的关系是：E=mc2 （3）这就是著名的爱因斯坦质能方程。质能方程表达了物体的质量和它所具有的能量之间的关系.物体的动能Ek = 运动时的能量E - 静止时的能量E0在v c时的一种近似就是动能表达式Ek具体推导过程如下： 这就是我们过去熟悉的动能表达式，这也能让我们看出，牛顿力学是相对论力学在低速情况下的特例。讨论：课本P108 思考与讨论（三）巩固练习课本P108问题与练习1、2、3题（四）作业布置搜集有关资料，分析讨论：物体能无限地被加速吗？准备下堂课演讲。 4 / 4
