（新人教版3-4）物理：15.3狭义相对论的其他结论（教案）

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 15.3 狭义相对论的其他结论 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道相对论的速度变换公式。 2．知道相对论质量。21世纪教育网 3．知道爱因斯坦质能方程。 （二）过程与方法21世纪教育网 培养应用相对论时空观分析研究问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 激发学生对相对论力学的探索热情。 ★教学重点 三个结论的理解应用。 ★教学难点 能辨清在哪些情况下要考虑相对论效应，哪些情况下不必考虑。 ★教学方法21世纪教育网 在教师的引导下，共同分析、研究得出结论。 ★教学用具： 投影仪及投影片。 ★教学过程 （一）引入新课 师：在第一节内容的学习中，遗留一个问题，那就是经典物理中速度叠加原理与光速不变之间的矛盾，显然经典的速度叠加原理在高速情况下是不适用的，下面我们来认识相对论的速度叠加原理 （二）进行新课 1．相对论的速度变换公式 ［投影］如图，高速火车对地速度为v，车上小球相对于车的速度为u′，则地上观察者观察到它的速度为u 则有：u= 注意这一公式仅适用于u′与v在一直线上的情况，当u′与v相反时，u′取负值. 下面请大家计算下列三种情况下地面观察者看到的球速度，并比较u与u′+v以及u与c的大小关系 ［投影问题］ （1）当u′= v=c时 （2）当u′=c v=c时 （3）当u′=-c v=时 （学生基本能准确快速地代入运算出结果，教师引导学生分析比较）21世纪教育网 生1：第一问中u=c，u′+v=c，可见u＜（u′+v）并且u＜c。由此可以看出，合速度比（u′+v）要小，这与经典速度合成完全不同。 生2：第二问中u=cu′+v=2c，与上面同学分析是一致的. 生3：第三问中u=-c，表示合速度大小仍然为c，方向与v相反，从二、三两个结果可以看出，u′=c时，不论v如何取值，在什么参考系中观察，光速都是c. 师：三位同学分析得很好。对于低速物体u′与v与光速相比很小时，根据公式u=可知u′v<