Цель: повторить и обобщить знания, полученные учащимися при изучении темы “Элементы теории относительности”, проверить степень усвоения теоретического материала и навыки решения задач.
Задачи:
- сформировать у обучающихся представление о естественнонаучной картине окружающего мира;
- закрепить основные идеи релятивистской механики. Выполнимость законов Ньютона и Эйнштейна в неинерциальных системах отсчета.
Тип урока: повторительно-обобщающий.
Ход урока
1. Класс делится на 4,5 групп. Каждой группе раздаются оценочные листы. По итогам набранных баллов в этих листах в конце урока выставляются оценки.
| 1 группа | Основные понятия и формулы | Теоретические вопросы | Вопросы с выбором ответа | Решение задач | Итого баллов |
| Ф.И. ученика | |||||
2. Основные понятия и формулы.
Из каждой группы выходит ученик к доске и рассказывает основные понятия теории или положения. За каждый ответ группа получает по 1 баллу. На этом этапе идет повторение всего материала.
Например:
- что представляет собой теория относительности;
- противоречие между электродинамикой и классической механикой;
- постулаты Эйнштейна;
- относительность расстояний;
- относительность промежутков времени;
- релятивистский закон сложения скоростей;
- зависимость массы от скорости;
- энергия покоя;
- релятивистский импульс;
- при каких скоростях справедливы законы Ньютона.
3. Теоретические вопросы.
Вопросы учитель задает каждой группе по очереди, если группа правильно не отвечает, то на этот вопрос может ответить другая группа, которая первой поднимет руку. За каждый правильный ответ группа получает по 2 балла.
Вопросы:
1) Два космических корабля А и В движутся навстречу друг. Предположим, что космонавты лишены возможности наблюдать какие – либо другие тела в окружающем пространстве. Один космонавт утверждает, что корабль А в покое, а корабль В движется. Второй космонавт придерживается противоположной точки зрения, а третий полагает, что движутся оба корабля. Смогут ли они каким-нибудь способом проверить, какое из трех утверждений является истинным.
2) В некоторой движущейся системе отсчета длина стержня меньше его собственной длины. Означает ли это, что стержень деформирован?
3) Каким образом космонавт может выяснить, инерциальная или нет система отсчета, связанная с его космическим кораблём.
4) Ньютон был очень внимательным наблюдателем. Почему же получилось так, что он не подметил ни одного релятивистского эффекта (например, зависимость массы тела от его скорости).
5) Какая механика более нужна при расчете движения космического корабля: классическая или релятивистская.
4. Вопросы с выбором ответа.
Учитель дает вопросы с выбором ответа каждой группе. За каждый правильный ответ группа получает по 1 баллу. На выполнение задания группам отводится определённое время.
1) В основу специальной теории относительности были положены …
А) эксперименты, доказывающие независимость скорости света от скорости движения источника и преемника света
Б)эксперимент по измерению скорости света в воде
В) представление о том, что свет является колебанием невидимого эфира
Г) гипотезы о взаимосвязи массы и энергии, энергии и импульса
2) Какое из приведенных ниже утверждений является постулатом специальной теории относительности?
А Механические явления во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково (при одинаковых начальных условиях).
Б Все явления во всех инерциальных системах отсчета протекают одинаково (при одинаковых начальных условиях).
А) Только А
Б) Только Б
В) И А, и Б
Г) Ни А, ни Б
3) В результате аннигиляции электрона массой m и позитрона массой m образуется квант электромагнитного излучения, максимальная энергия которого может быть равна…
А) mс2/2
Б) mс2
В) 2mс2
Г) такой процесс не возможен
4) Если элементарная частица движется со скорость света, то…
А) Масса покоя частиц равна нулю.
Б) Частица обладает электрическим зарядом.
В) На частицу не действует гравитационное поле.
Г) Частица не может распадаться на другие.
Д) Частица может увеличить свою скорость.
5. Решение задач.
Учитель каждой группе дает задачи разной сложности. Каждая задача имеет свой балл. Группа выбирает себе задачи. При правильном решении этот балл ставится в оценочный лист.
Задачи.
1) Ракета А перемещается относительно Земли со скоростью 0,9с. Космонавт, находящийся в этой ракете, обнаружил космический корабль, движущийся навстречу со скоростью 0,8с относительно ракеты. Чему равно скорость корабля относительно системы отсчета “Земля”. (1,5б)
2) Определите скорость движения протона в ускорителе, если масса протона возросла в 10 раз.(4б)
3) Найти кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью 0,75с. (2б)
4) Две галактики разбегаются от центра Вселенной в противоположных направлениях с одинаковыми скоростями 0,8с относительно центра. С какой скоростью они удаляются друг от друга?(1б)
5) Электрон движется со скоростью 0,9с. Определите импульс электрона.(2,5б)
6) Масса самолета в связанной с ним системе отсчета 18,8т. На сколько больше его масса с точки зрения земного наблюдателя, если самолет летит со скоростью 3000км/ч.(3б)
6. Поведение итогов урока. Выставление оценок учащимся.
Литература.
1. Физика 11 класс. Составитель Г.В.Маркина. Издательство “Учитель”.