Урок физики в 11 классе по теме "Элементы СТО"

Урок физики в 11 классе: Элементы специальной теории относительности (по учебнику Тихомировой С.А.).

Тип и вид урока: урок усвоения новых знаний, лекция, теоретическая работа.

Цель урока: сформулировать постулаты СТО и следствия из постулатов.

Задачи урока: образовательная: объяснить постулаты (принципы) релятивистской динамики Эйнштейна, законы взаимосвязи массы и энергии и сложения скоростей;

воспитательная: воспитывать привычку своевременного выполнения любой нужной работы, развивать культуру речи;

развивающая: развивать воображение, мыслительные навыки: вычленение, анализ, синтез, систематизацию, выдвигать гипотезы, делать выводы.

План урока:

I. Приветствие. Объявление итогов контрольной работы 3 «Оптика». Объявление сути урока, смысла новой темы 6 «Элементы специальной теории относительности», сути заданий в КИМах ЕГЭ по данной теме. Раскрытие особенности темы: отличие теории СТО от всех остальных тем курса физики.

II. Новая тема. Структура теории СТО (релятивистской динамики) Альберта Эйнштейна.

А. 2 постулата (в математике – аксиома) СТО;

Б. следствия из постулатов (относительность одновремённости событий, длины и промежутков времени);

В. релятивистский закон сложения скоростей;

Г. закон взаимосвязи массы и энергии.

Изучаемые понятия: классический корень Эйнштейна, масса покоя, замедление времени, предел скоростей в природе.

Методика и очерёдность объяснения:

1. Принципы относительности и постоянства скорости света объясняются на основе следствий и доказываются с определённой точностью в земных условиях при работе синхрофазотрона или адронного коллайдера.

2. Относительность одновремённости событий объясняется на основе разности во времени источника и приёмника светового сигнала, например, передачи точного времени из Москвы в Ставрополь по радио (а если расстояние между объектами будет огромным?).

3. Относительность длины объясняется при введении понятия классического корня Эйнштейна и отличия размеров тела в покое и в движении.

4. Относительность промежутков времени объясняется с применением корня Эйнштейна разностью протяжённости временных интервалов, например, лет (годов), в земных условиях и при движении в космосе с очень большими скоростями. Можно привести примеры из советских фантастических фильмов «Москва-Кассиопея», «Отроки во Вселенной», «Туманность Андромеды», «Петля Ориона» и других.

5. Отличие классического закона сложения скоростей Галилея и Ньютона от релятивистского закона Эйнштейна (пример с движением внутри поезда).

Проблемная ситуация: если одна из двух скоростей, слагаемых третьей (общей) скорости, будет равна скорости света, чему будет в этом случае равна общая скорость. Индивидуальная работа учащихся по решению проблемы. Обсуждение итогов. Выводы.

6. Введение понятий массы и энергии покоя. Вывод закона взаимосвязи массы и энергии.

III. Выводы учащихся по теме, их ощущения после её изучения. Основной вывод делает учитель: справедливость теории Альберта Эйнштейна в земных условиях очень трудно доказать на практике.

IV. Домашнее задание: п. 48-51 (чтение), чтение стр. 142-143 учебника «Из истории создания СТО». Объяснение домашнего задания.