高中物理第6章經(jīng)典力學(xué)與現(xiàn)代物理教案（打包4套）滬科版必修2.zip

高中物理第6章經(jīng)典力學(xué)與現(xiàn)代物理教案（打包4套）滬科版必修2.zip,高中物理,經(jīng)典力學(xué),現(xiàn)代,物理教案,打包,滬科版,必修 6.3 愛(ài)因斯坦心目中的宇宙 教研中心 教學(xué)指導(dǎo) 一、課標(biāo)要求 1.通過(guò)對(duì)同時(shí)的相對(duì)性實(shí)驗(yàn)的研究使學(xué)生進(jìn)一步理解同時(shí)的相對(duì)性與光速不變?cè)碇g的關(guān)系，認(rèn)識(shí)到時(shí)間不能絕對(duì)定義，而是與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，認(rèn)識(shí)到經(jīng)典的絕對(duì)時(shí)空觀存在著缺陷. 2.在光速不變的前提下，通過(guò)對(duì)不同參考系中的坐標(biāo)變換，介紹愛(ài)因斯坦的相對(duì)論時(shí)空觀，使學(xué)生了解到時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān). 3.能根據(jù)愛(ài)因斯坦的時(shí)空觀得到長(zhǎng)度收縮效應(yīng)和時(shí)間延緩效應(yīng)這兩個(gè)重要的結(jié)論，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到牛頓的經(jīng)典時(shí)空觀只是愛(ài)因斯坦相對(duì)論時(shí)空觀在低速情形下的近似. 4.使學(xué)生了解物體的質(zhì)量也與物體的速度有關(guān)，介紹并解釋愛(ài)因斯坦的質(zhì)能關(guān)系E=mc2，并說(shuō)明在相對(duì)論中質(zhì)量與能量之間是相互聯(lián)系的. 5.通過(guò)對(duì)具體問(wèn)題的研究使學(xué)生認(rèn)識(shí)到相對(duì)論思想的重要意義，同時(shí)也應(yīng)該使學(xué)生知道在物體的速度不太高的情況下，經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律仍然是解決實(shí)際問(wèn)題的基本理論. 二、教學(xué)建議 1.同時(shí)的相對(duì)性實(shí)驗(yàn)的研究是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，正是由于對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的研究才否定了同時(shí)的絕對(duì)性.在教材的處理上應(yīng)該力求讓學(xué)生感受到有必要對(duì)時(shí)間和空間進(jìn)行研究，沒(méi)有必要在對(duì)A、B兩觀察者的觀察結(jié)果去作詳細(xì)的計(jì)算，可以讓學(xué)生去閱讀、質(zhì)疑、討論. 2.時(shí)空的相對(duì)性具體研究時(shí)間和空間與物體的速度有怎樣的關(guān)系，因此是本節(jié)的重點(diǎn)也是個(gè)難點(diǎn)，教學(xué)中對(duì)變換式子（1）（2）和變換式子（3）（4）只要說(shuō)出它們建立的前提條件不同，不要對(duì)式子中的系數(shù)的物理意義過(guò)多地加以分析，可以直接告訴學(xué)生愛(ài)因斯坦從變換式子（3）（4）導(dǎo)出關(guān)系x=和t=這兩個(gè)式子，給出了時(shí)間和空間與速度之間的定量關(guān)系，同時(shí)要告訴學(xué)生當(dāng)v遠(yuǎn)小于c時(shí)就近似為式子（1）（2）. 3.對(duì)兩個(gè)效應(yīng)的教學(xué)應(yīng)該注意這幾點(diǎn)：（1）只要給出結(jié)論不要推導(dǎo)過(guò)程，使學(xué)生知道“動(dòng)尺變短，動(dòng)鐘變慢”；（2）要多列舉一些相關(guān)例子讓學(xué)生感受相對(duì)論的兩個(gè)奇特的效應(yīng)；（3）應(yīng)該說(shuō)明在低速情形下時(shí)間和空間隨物體速度的變化是很小的，但在高速（可以與光速比較）時(shí)就不能忽略了. 4.愛(ài)因斯坦的質(zhì)量公式告訴人們物體的質(zhì)量也是隨物體的速度而變化的，這與經(jīng)典力學(xué)中“物體的質(zhì)量不隨物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變”的觀點(diǎn)不一致，應(yīng)該告訴學(xué)生在低速時(shí)這種影響很小，可以讓學(xué)生根據(jù)質(zhì)量公式作個(gè)簡(jiǎn)單的分析，當(dāng)物體的速度v≈c時(shí)，物體的質(zhì)量為無(wú)窮大. 5.在進(jìn)行質(zhì)能關(guān)系E=mc2的教學(xué)時(shí)，不能以學(xué)生會(huì)用此關(guān)系式計(jì)算為目的，而是要向?qū)W生介紹一種新的相對(duì)論的質(zhì)能思想，了解到質(zhì)量和能量之間存在著這種內(nèi)在的聯(lián)系. 6.做好本節(jié)的小結(jié)在教學(xué)中也十分的重要，可以按照從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→研究問(wèn)題→提出假設(shè)→理論研究→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的物理研究方法的順序進(jìn)行整理，應(yīng)該再一次強(qiáng)調(diào)本節(jié)所得到的這些結(jié)論都是以狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本公設(shè)為基礎(chǔ)的. 7.簡(jiǎn)介愛(ài)因斯坦生平、對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育教育 高中物理教材，除了涉及相對(duì)論知識(shí)外，還有一些地方提到愛(ài)因斯坦的名字，對(duì)他的思想、功績(jī)作了高度的評(píng)價(jià)，如“著名物理學(xué)家愛(ài)因斯坦提出了狹義相對(duì)論，成為現(xiàn)代物理學(xué)的開(kāi)端”；“在普朗克量子論啟發(fā)下，愛(ài)因斯坦天才地預(yù)見(jiàn)到……光子的存在”；“求出結(jié)合能，這要?dú)w功于大科學(xué)家愛(ài)因斯坦.”為此，在教學(xué)中除了滲透愛(ài)因斯坦的思想、觀點(diǎn)外，還要對(duì)他的生平作簡(jiǎn)要介紹，介紹他的科學(xué)貢獻(xiàn)，對(duì)人類思想的影響；介紹他的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度與懷疑、批判精神；介紹他熱愛(ài)正義事業(yè)，關(guān)心中國(guó)人民解放事業(yè)的崇高品質(zhì).由于他對(duì)人類思想、科學(xué)、文化的貢獻(xiàn)，列寧稱贊他是：“自然科學(xué)偉大的革新家”. 通過(guò)教材中有關(guān)相對(duì)論知識(shí)的教學(xué)，學(xué)生們開(kāi)始對(duì)經(jīng)典物理思想的束縛有些認(rèn)識(shí)，他們開(kāi)闊了視野、提高了思維能力.據(jù)調(diào)查，學(xué)生們反映“過(guò)去我們認(rèn)為牛頓是世界上唯一最偉大的物理學(xué)家，牛頓定律是放之四海而皆準(zhǔn)的真理，學(xué)習(xí)相對(duì)論知識(shí)后，眼界豁然開(kāi)朗，天外還有天，牛頓之外還有位大物理學(xué)家愛(ài)因斯坦”；學(xué)習(xí)相對(duì)論知識(shí)“能開(kāi)闊思路，活躍思想，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，學(xué)到一種新的思維方法，它向我們打開(kāi)一扇通往物理奇特世界的大門(mén)”；學(xué)習(xí)相對(duì)論知識(shí)后“覺(jué)得耳目為之一新，對(duì)某些傳統(tǒng)觀念發(fā)生改變，思維隨之產(chǎn)生巨大的飛躍，它啟發(fā)人們?nèi)ニ伎迹ヌ剿鳌?；“受益最大的是?ài)因斯坦嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，不迷信舊觀念，大膽懷疑、堅(jiān)持真理、敢于沖破條條框框的科學(xué)精神.” 資源參考 將來(lái)光速比烏龜爬還慢 ——科學(xué)家已將光速降低到17 m/s 一個(gè)國(guó)際科研小組利用一種超低溫原子云為“介質(zhì)”，成功地使光在其中的傳播速度降低到真空中的二千萬(wàn)分之一，這一成果在光計(jì)算機(jī)、光通信等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景. 光在這一“介質(zhì)”中傳播速度最低時(shí)達(dá)到每秒17 m，而目前自行車比賽世界紀(jì)錄保持者每秒最快可騎19.2 m，能夠?qū)⒃谛隆敖橘|(zhì)”中傳播的光遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋于身后，這些科學(xué)家希望不久還將使光的速度進(jìn)一步降低到每小時(shí)40 m左右，慢到幾乎與烏龜爬行的速度相等，最近出版的英國(guó)《自然》雜志刊登了在美國(guó)羅蘭科研所、哈佛大學(xué)和斯坦福大學(xué)工作的科學(xué)家共同取得的這項(xiàng)研究成果. 光在真空中速度可達(dá)每秒30萬(wàn)千米，它在進(jìn)入水或玻璃等介質(zhì)后由于折射關(guān)系傳播速度會(huì)變慢，但在普通的光學(xué)材料中減慢光速的程度存在一定限制，一般只會(huì)減慢到原來(lái)的幾分之一，但在特定條件下，這種限制可以打破，光速也因此而可能減慢至驚人的程度. 科學(xué)家采用的新“介質(zhì)”由施加激光后的超低溫原子云構(gòu)成.研究人員首先將大量鈉原子組成的原子云冷卻至接近絕對(duì)零度后形成所謂的“玻色—愛(ài)因斯坦凝聚”狀態(tài)，在這種低溫狀態(tài)下原子的速度幾乎等于零，結(jié)果鈉原子就被迫互相重疊，形成一種“冷凝物”.然后科學(xué)家用激光束處理“冷凝物”，大幅度地改變了它的折射率，科學(xué)家們將一束黃色激光通過(guò)該“冷凝物”后，成功地觀測(cè)到了黃色激光光速大幅度降低的現(xiàn)象.穿過(guò)“冷凝物”后出來(lái)的激光肉眼無(wú)法看到，但是儀器顯示它的顏色與進(jìn)入時(shí)的激光顏色相同. 科學(xué)家們認(rèn)為，這一成果有很多實(shí)際用途，比如這種新介質(zhì)不會(huì)使熱能隨激光而傳遞到被激光所照射的物質(zhì)上，對(duì)于研制未來(lái)的光學(xué)計(jì)算機(jī)具有非常重要的意義.此外，利用它可開(kāi)發(fā)將不可見(jiàn)的紅外線轉(zhuǎn)換為肉眼可識(shí)別的可見(jiàn)光的技術(shù)，減少通信系統(tǒng)中的噪音以及研制性能更好的視頻顯示和夜視裝置等. 2