《相對論時空觀》學(xué)習(xí)任務(wù)單

《相對論時空觀》學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)習(xí)任務(wù)單課程基本信息學(xué)科高中物理年級高二學(xué)期下學(xué)期課題粵教版（2019）必修第二冊第五章第二節(jié)相對論時空觀學(xué)生信息姓名學(xué)校班級學(xué)號學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)一：了解經(jīng)典時空觀及其局限性。目標(biāo)二：理解相對論時空觀中的同時的相對性。目標(biāo)三：掌握相對論時空觀中的長度收縮和時間延緩效應(yīng)。課前學(xué)習(xí)任務(wù)1、認(rèn)真閱讀教材上關(guān)于相對論時空觀的章節(jié)內(nèi)容，大概了解一下都講了些啥東西。2、找一找生活中有沒有一些現(xiàn)象是經(jīng)典時空觀解釋不了的，簡單記下來。課上學(xué)習(xí)任務(wù)【學(xué)習(xí)任務(wù)一】經(jīng)典時空觀及其局限性思考：問題一：同學(xué)們，咱們以前學(xué)的經(jīng)典時空觀是啥樣的呀？誰能簡單說說？（這里可以讓學(xué)生主動回答，互動一下）問題二：那大家想一想，經(jīng)典時空觀在解釋一些高速運(yùn)動的現(xiàn)象時，是不是就有點力不從心啦？能舉個例子不？然后咱們一起總結(jié)經(jīng)典時空觀的特點，像時間和空間是絕對的之類的，再講講它在解釋像接近光速運(yùn)動的粒子等高速現(xiàn)象時存在的局限性?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)二】相對論時空觀中的同時的相對性活動：假設(shè)咱們有一列很長很長的火車，高速行駛著。在火車中間有個小燈，這個燈突然亮了?，F(xiàn)在呢，火車上有個觀察者，地面上也有個觀察者。大家來討論一下，這兩個觀察者看到光到達(dá)火車兩端的時間是一樣的嗎？（讓學(xué)生分組討論，然后選代表發(fā)言）結(jié)論：在相對論時空觀里，同時是相對的。對于不同參考系的觀察者，同時發(fā)生的事件可能不同時?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)三】相對論時空觀中的長度收縮和時間延緩效應(yīng)1、長度收縮效應(yīng)講解：同學(xué)們，當(dāng)一個物體相對于我們高速運(yùn)動的時候啊，它在運(yùn)動方向上的長度會變短哦。就像一根高速飛行的筷子，看起來就比它靜止的時候短了一些。思考：那這個長度收縮是怎么計算的呢？這里引出長度收縮的公式：L=L?√(1-v2/c2)，其中L是運(yùn)動物體的長度，L?是物體靜止時的長度，v是物體的運(yùn)動速度，c是真空中的光速。2、時間延緩效應(yīng)講解：同樣的，在相對論時空觀里，運(yùn)動的時鐘走得慢。比如一個宇航員坐飛船高速飛行，他在飛船上的時鐘走的時間，和地球上的時鐘走的時間就不一樣。思考：這個時間延緩又該怎么計算呢？引出時間延緩的公式：Δt=Δt?/√(1-v2/c2)，其中Δt是運(yùn)動時鐘的時間間隔，Δt?是靜止時鐘的時間間隔，v是物體的運(yùn)動速度，c是真空中的光速。做個小練習(xí)來鞏固一下：例：一艘宇宙飛船以0.8c（c為真空中的光速）的速度相對于地球飛行。飛船上有一根長為1m的桿子，求在地球上觀察這根桿子的長度是多少？思考過程：我們知道L?=1m，v=0.8c，根據(jù)長度收縮公式L=L?√(1-v2/c2)，先計算1-(0.8c)2/c2=1-0.64=0.36，然后L=1×√0.36=0.6m?？偨Y(jié)提升：1、回顧經(jīng)典時空觀的局限性和相對論時空觀的幾個重要概念，像同時的相對性、長度收縮、時間延緩。2、讓學(xué)生說說自己對相對論時空觀的理解，還有哪些地方不太明白。課堂習(xí)題：練習(xí)1：根據(jù)相對論時空觀，當(dāng)一個物體的運(yùn)動速度接近光速時，以下說法正確的是（）A.它的長度不變B.它的時間流逝會變快C.同時是絕對的D.以上說法都不對____________練習(xí)2：一個粒子以0.6c的速度運(yùn)動，它的靜止壽命是10??s，求在地面上觀察這個粒子的壽命是多少？____________課后作業(yè)：1、認(rèn)真完成教材上關(guān)于相對論時空觀這部分的課后練習(xí)題。2、找一找有關(guān)相對論時空觀在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用的資料，簡單寫個小報告。答案：練習(xí)1：D。在相對論時空觀里，當(dāng)物體接近光速運(yùn)動時，長度會收縮，時間會延緩，同時是相對的，所以A、B、C都不對。練習(xí)2：根據(jù)時間延緩公式Δt=Δt?/√(1-v2/c2)，這里Δt?=