Конспект урока физики в 11 классе на тему: "Элементы релятивистской динамики"

11 а-

Тема. Элементы релятивистской динамики.

Цель урока: познакомить с релятивистскими формулами нахождения импульса и энергии частицы, развить умения объяснять теорию относительности, расширить кругозор учащихся.

План урока:

1. Проверка домашнего задания.

2. Изучение нового материала.

3. Решение задач.

4. Подведение итогов урока.

5. Задание на дом.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания.

Ответьте,на вопросы:

1. Какой вид имеет релятивистский закон сложения скоростей?

1. Что означает каждый элемент этой формулы?

1. Что можно сказать об этой формуле при очень малых скоростях .

1. Изучение нового материала.

Обучающимся предлагается самостоятельно изучить материал , §64 находя ответы на вопросы, поставленные учителем:

1. При каких скоростях справедлив закон Ньютона и какова его формула? (При малых скоростях; m*   =  )

2. Справедлив ли закон Ньютона при больших скоростях? (Не справедлив)

3. Какие величины имеют тот же физический смысл? (энергия, импульс). А какие отличаются? (масса)

4. У каких частиц скорость равна скорости света и что можно сказать об их массе, импульсе и энергии? (фотоны, нейтроны; m=0, p≠0 и E≠0)

5. Как называются такие частицы? (безмассовыми)

6. Какие частицы называются массовыми и какова их скорость? (m v)

7. По какой формуле находится собственная энергия массовой частицы? (E=mc²)

8. Когда энергия тела равна нулю и как она называется? (при v=0, называется энергией покоя)

9. Что свойственно любому телу? (Любое тело уже только благодаря факту своего существования обладает энергией, которая пропорциональна его массе).

10. Записать в тетрадь формулу, показывающую соотношение между импульсом частицы и ее энергией в ИСО? (E²- p²c² = m²c⁴), E - энергия, p- импульс, c- скорость света).

11. Меняется ли m и c при переходе от одной системы отсчета к другой и E²- p²c²? (Нет)

12. Каким соотношением связаны между собой энергия частицы и импульс? Записать формулу в тетрадь: (E=   )

13. Найти и записать в тетрадь формулы для нахождения импульса и энергии частицы:

; E=

1. Если v )

2. Как называется множитель   ? (релятивистским)

3. Чему он равен при малых скоростях? ( )

4. Какова формула для нахождения энергии при малых скоростях? (E )

5. Из чего складывается релятивистская энергия частицы? (Из собственной энергии частицы и релятивистской кинетической энергии   : E =   + )

6. Записать выражение для релятивистской кинетической энергии массовой частицы? ( = ( ) ).

7. По какой формуле находится масса частицы? (m = )

8. А если частица покоится? (m =   )

9. В чём заключается принцип соответствия и кто его сформулировал? (Любая теория, претендующая на более глубокое описание явлений и на более широкую сферу применимости, чем старая, должна включать последнюю как предельный случай. Сформулирован Нильсом Бором).

1. Решение задач.

№ 791. Определите релятивистский импульс частицы, летящей со скоростью 0,8с, если ее масса равна 10^-25 кг?

Дано: Решение

v=0,8c 

m=10^-25кг p =   =   = 4*  кг*м/с

___________

p-?

Ответ: p = 4*  кг*м/с.

№794. Определите собственную энергию электрона. Масса электрона 9,1 *10^-31 кг.

Дано: Решение

c=     c²

m=9,1*10^-31кг Е=9,1*10^-31кг*( )² = 9,1*10^-31кг * 9*10¹⁶ м²/с² =81,9*10^-15=

=8,19*10^-14 Дж.

______________

Е-?

Ответ: Е = 8,19*10^-14 Дж.

№796. Импульс частицы, летящей со скоростью 0,8 с, равен 1,2 *10^-15 кг*м/с. Определите ее массу.

Дано: Решение

v=0,8c   , m=

p=1,2 *10^-15 кг*м/с m =   =   = 0,3*  =

_________________ =3*10^-24 кг.

m-?

Ответ: m = 3*10^-24 кг.

Подведение итогов.. Выставляются отметки.

1. Задание на дом: §64, № 2,3

8