魯科版必修二61《高速世界》WORD教案03

1、名師精編 優(yōu)秀教案6.1 高速世界教學(xué)要求1 初步明白愛因斯坦相對論建立的背景,知道時間延緩,長度縮短,質(zhì)速關(guān)系,質(zhì)能關(guān)系和時空彎曲；能運用相對論學(xué)問說明簡潔的現(xiàn)象；2 明白經(jīng)典物理學(xué)的局限,知道經(jīng)典時空觀與相對論時空觀之間的關(guān)系；3 初步熟悉“ 猜想”,“ 假設(shè)” 和“ 物理模型的構(gòu)建” 在科學(xué)爭論中的重要作用,培育大膽質(zhì)疑的士氣和批判意識；教學(xué)重點明白現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)問；通過物理學(xué)史的訓(xùn)練幫忙同學(xué)建立辯證唯物主義的時空觀,同時讓同學(xué)體會到：科學(xué)的進(jìn)展永無止境；在科學(xué)爭論中要敢于質(zhì)疑,不迷信權(quán)威,挑選科學(xué)的爭論方法奇妙地解決問題；教學(xué)難點高速世界遠(yuǎn)離我們所生活的低速世界,不但難以用生活體會

2、來詮釋,而且與生活體會相背離,導(dǎo)致同學(xué)難以接受；經(jīng)典物理學(xué)的概念根深蒂固,導(dǎo)致同學(xué)對新理論難以懂得；高速試驗難以演示,缺乏直觀的試驗和形象生動的實例使同學(xué)難以想象；學(xué)情分析同學(xué)已通過一年的物理學(xué)習(xí)基本建立經(jīng)典力學(xué)的概念體系,牛頓經(jīng)典時空觀與認(rèn)知世界的和諧, 以及牛頓力學(xué)對現(xiàn)實世界說明的龐大勝利,使之對此深信不疑；況且老師在以往的教學(xué)中有意躲開對牛頓力學(xué)成立的先驗條件的闡述,因此同學(xué)對此缺乏熟悉,高速世界與牛頓力學(xué)的沖突又遠(yuǎn)離他們的生活體會,不能構(gòu)成他們進(jìn)一步求知的動力；教學(xué)目的1學(xué)問與技能知道世紀(jì)之交的晴朗的物理學(xué)天空上的兩朵烏云,明白其主要內(nèi)容以及由此所引起的物理學(xué)理論的進(jìn)展與創(chuàng)新；熟悉經(jīng)典

3、力學(xué)的有用范疇和局限性；間的關(guān)系；知道經(jīng)典時空觀與相對論時空觀之名師精編 優(yōu)秀教案初步明白相對論時空觀中的基本觀點,明白狹義相對論和廣義相對論；知道相對論以人類熟悉高速世界的影響；2過程與方法經(jīng)受科學(xué)家建立相對論的思維探究過程,熟悉科學(xué)思維的意義,學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法,從中體驗勝利的樂趣；明白物理學(xué)的爭論方法,熟悉抱負(fù)試驗, 物理模型和數(shù)學(xué)工具在科學(xué)研究中的重要作用,以及物理驗證明驗在物理學(xué)進(jìn)展過程中的作用；3 情感態(tài)度與價值觀領(lǐng)會到自然界的神奇與和諧,進(jìn)展同學(xué)對科學(xué)的奇怪心與求知欲；養(yǎng)成敢于發(fā)表自己觀點,既堅持原就又敬重他人的良好習(xí)慣；培育有根據(jù)的懷疑精神和批判意識,敢于堅持真理, 勇于創(chuàng)新和

4、實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神以及判定大眾傳媒等有關(guān)信息是否科學(xué)的意識；明白科學(xué)理論的相對性,知道科學(xué)理論進(jìn)展過程的繼承與揚(yáng)棄；體會科學(xué),技術(shù)與社會之間的互動關(guān)系；幾點教學(xué)設(shè)計及目的1 課件 標(biāo)題：人類的宇宙圖象內(nèi)容：屈原天問、天似穹廬,籠蓋四野（天圓地方）、亞里士多德論天中提到的地圓說及三個證據(jù)（月食,北極星的位置,先見船帆）、托勒密模型（地靜中心圓周說） 、哥白尼太陽靜止中心圓周說、開普勒橢圓說、 牛頓的無中心說 （有條件可采納 FLASH 作成動畫,或用 PPT 也成）目的：讓同學(xué)感受到人類熟悉自然過程的曲折性,每一個先進(jìn)的理論往往都有他的時代的局限性,雖然它最終都被修正卻無損于它的宏大；

5、為接下來的學(xué)習(xí)做好心理預(yù)備；2“ 拋磚”剪輯一小段有關(guān)“ 時間旅行” 或“ 星際旅行” 的科幻影視片斷做成課件播放,調(diào)動同學(xué)愛好,然后老師提出一個以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)的推導(dǎo),通過速度合成達(dá)到超光速以進(jìn)行時間或星際旅行的理論（此時老師最好是故作神奇,好像通過“ 嚴(yán)謹(jǐn)” 的推導(dǎo),作出重大的理論發(fā)現(xiàn)似的；以期搞暈同學(xué),逼出認(rèn)知沖突；）3“ 引玉”名師精編 優(yōu)秀教案讓同學(xué)評判 “ 速度合成超光速”的可能性, 這時同學(xué)中必定有人閱讀過有關(guān)相對論的知識因而對此提出異議,此時可讓他們發(fā)言,相互反對、質(zhì)疑,形成一種熱鬧的求知氛圍；4“ 尺縮鐘慢” 的推導(dǎo)依據(jù)司南版物理必修2本節(jié)課的時間延緩效應(yīng)示意圖,引導(dǎo)同學(xué)推導(dǎo)

6、（1） t= t 1-v 2/c 2 1/2、2 L =L1-v 2/c 2 1/2 得出“ 尺慢鐘縮”的結(jié)論；這部份的推導(dǎo)對于嫻熟把握運動學(xué)學(xué)問的同學(xué)來說不算太難,讓他們體驗一下理論推理的樂趣,有助于提高同學(xué)的自信,熟悉科學(xué)推論的過程；5 想象小論文6請發(fā)揮一下你的想象力,想象一下你在一個最高速度只有 20 公里的世界中旅行將會遇到什么好玩的事；模擬演示用編織網(wǎng)袋或有彈性的布料做一個平面,再取兩個小鋼球放在平面上,模擬演示質(zhì)量使時空發(fā)生彎曲的現(xiàn)象；教學(xué)流程第一課時1 課件演示 標(biāo)題：人類的宇宙圖象2“ 拋磚”3“ 引玉”4 老師敘述物理學(xué)史；物理學(xué)大廈上空的兩朵烏云、“ 邁克爾遜莫雷試驗”4

7、0 年如一日反復(fù)得出的結(jié)果光速不變、以太陰魂、牛頓力學(xué)的兩個先驗條件（肯定時空觀）；愛因斯坦通盤考慮了有關(guān)光的傳播速度的試驗結(jié)果和牛頓力學(xué)、麥克斯韋電磁場理論的根基,他得出結(jié)論,唯獨的出路是革命,從根本上改造經(jīng)典物理學(xué),拋棄以太,拋棄肯定時間和肯定空間,在新的時間、空間概念的基礎(chǔ)上,建立全新的物理學(xué)體系相對論；愛因斯坦的兩個基本假設(shè)（狹義相對論）、由相對論引發(fā)的兩個聞名佯謬“ 尺縮鐘慢”5“ 尺縮鐘慢” 的推導(dǎo),收集有關(guān)相對論的資料；6作業(yè)：想象小論文第一課時終止；名師精編 優(yōu)秀教案其次課時1 同學(xué)朗誦想象小論文,爭論是否符合相對論原理；2 輔導(dǎo)自學(xué)“ 質(zhì)速關(guān)系”“ 質(zhì)能關(guān)系”3 講解愛因斯坦

8、升降機(jī)抱負(fù)試驗并得出加速運動和引力作用都導(dǎo)致了軌跡彎曲的結(jié)果；由此總結(jié)出“ 等效原理”； 預(yù)言光線彎曲并得到證明；將光線彎曲等效于時空彎曲來說明引力場的效應(yīng)、提出廣義相對論引力場方程；4 模擬演示“ 時空彎曲的引力效應(yīng)”5 相對論的幾個預(yù)言及被證明的過程（由同學(xué)敘述,老師補(bǔ)充）6 介紹愛因斯坦的生平及一生的宏大奉獻(xiàn)（由同學(xué)敘述,老師補(bǔ)充）7 作業(yè)；試說明“ 山中方七日,世上已千年”對相對論有愛好的同學(xué)可課外閱讀時間簡史時間簡史續(xù)編時空本性相對論演義奇特的量子世界等書有關(guān)相對論的一此資料：1 公元 1054 年發(fā)生過一起特別聞名的超新星爆發(fā)大事,如光速能疊加就在幾十年后都能看到這顆超新星爆發(fā)時所發(fā)出的光,而實際情形卻像我國宋史上所記載的那樣“ 歲余稍沒” ,此事間接證明白光速不變原理；2 激發(fā)氫原子的試驗以及對宇宙線的爭論過程都證明白時間膨脹說；3 廣義相對論說明白水星近日點的進(jìn)動問題,證明它是來源于實踐的科學(xué)理論；4 廣義相對論預(yù)言了光譜線的引