1、2019-2020年高中物理6.3相對論時空觀教案教科版選修3-4教學目標一、知識與技能：（1）同時的相對性（2）運動長度的收縮（3）時間間隔的相對（4）了解時空相對性的驗證（5）了解相對論時空觀與經典物理時空觀的主要區別二、過程與方法：（1）理解同時相對性的推演過程（2）理解從“同時相對性”出發得出“運動長度和時間間隔的相對性”的過程三、情感態度和價值觀：（1）體會相對論嶄新的時空觀，體會相對論的建立對人類認識世界的影響。（2）辯證地看待經典物理理論 教學重點、難點從“同時”的相對性得出運動長度和時間間隔的相對性 教學方法閱讀小結 教學手段多媒體課件 教學活動一、“同時”的相對性知道“同時”

2、的相對性是相對論兩個假設的直接推論。講解過程中要強調理解的出發點必須是兩個假設，否則無法理解。兩種情景中點發光情況1：對于運動的火車上同時發生的兩個事件，對于地面就不是同時的車上的觀察者認為光同時到達車廂的前后兩壁站臺上的觀察者認為光先到車廂后壁后到前壁講解關鍵：在各個參考系中光速都為c情況2：地面上同時發生的兩個事件，對于運動的火車也不是同時的利用相對運動原理，可假設車靜人動，人和地面相當于火車，結果與前面相似讓學生自己分析課本上的“思考與討論”二、長度的相對性1、要讓學生知道長度的相對性（動尺縮短），是“同時”的相對性帶來的一個普遍的時空屬性，它與物體的具體組成和結構無關，當物體運動速度越

3、接近光速，這種收縮效應就變得越顯著。2、要講清利用嚴格數學推導可以得到洛倫茲變換的相對論長度收縮公式。3、要讓學生理解長度收縮公式的物理意義，必須注意參考系的選擇及參考系的運動狀態。三、時間間隔的相對性At教學時要分析清楚“動鐘變慢”與同時的相對性的聯系，使學生知道運動的鐘變慢是同時的相對性帶來的時空屬性。 時間間隔的相對性可以通過長度的相對性的一些簡單例子加以說明。 要講清“動鐘變慢”（或時間膨脹）是兩個不同慣性系進行時間比較的一種效應，不要誤認為是時鐘的結構或精度因運動而發生了變化。 教學中特別指出，運動時鐘變慢完全是相對的，由于兩個慣性參考系是平權的，在它們上面的觀測者都將發現對方的鐘變

4、慢了。四、時空相對性的驗證根據相對論，時間在運動中會進行的比較緩慢，也就是說，在空間中高速移動的時鐘，比固定于地面上的時鐘走得慢早在1941年，科學家通過對宇宙線的觀測證實了相對論的結論，美國科學家羅西和霍爾在不同高度統計了宇宙線中“子的數量，結果與相對論預言完全一致.1971年，科學家將銫原子鐘放在噴氣式飛機中作環球飛行，然后與地面的基準鐘對照實驗結果與理論預言符合的很好這是相對論的第一次宏觀驗證五、相對論的時空觀牛頓物理學的絕對時空觀：物理學的空間與時間是絕對分離沒有聯系的，脫離物質而單獨存在，與物質的運動無關。而相對論認為：有物質才有時間和空間，空間和時間與物體的運動狀態有關。人類對于空

5、間、時間更進一步的認識而形成的新的時空觀，是建立在新的實驗事實和相關結論與傳統觀念不一致的矛盾基礎上，不斷發展、不斷完善起來的。六、小結見板書七、作業1、課本P1141、2、3、4、52、完成第二教材相關練習板書設計§152時間和空間的相對性一、“同時”的相對性1、對于運動的火車上同時發生的兩個事件，對于地面就不是同時的2、地面上同時發生的兩個事件，對于運動的火車也不是同時的、長度的相對性一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小三、時間間隔的相對性人t=人：o四、時間和空間的相對性驗證五、相對論的時空觀2019-2020年高中物理6.3萬有引力定律教案新人教版必修2、教

6、學目標 知識與技能 A.敘述牛頓之前科學家對地球和太陽引力的研究（表述）B. 結合圓周運動分析，建立行星繞日運動的規律（應用）C. 通過對引力規律的推廣，建立萬有引力定律，寫出數學表達式（應用）D. 說出萬有引力常量的大小和單位（標識）E. 運用萬有引力定律，解決簡單的實際問題（應用）F. 敘述萬有引力定律的認識論意義（表述） 過程與方法A. 認識科學的探究方法：猜想證明檢驗。B. 通過合作學習，鍛煉自主、探究、合作學習方法C. 嘗試發表自己的見解，能與同組成員及組間成員進行交換意見能協調本組成員對存在的問題作出回答,通過討論學習鍛煉人際交往能力 情感態度與價值觀A. 注意萬有引力定律形成過程

7、，認可并贊同各位科學家的貢獻（接受）B. 對人類認識萬有引力定律過程作出自己的評價，掌握科學的研究方法（反應）C. 正確評價萬有引力定律，并能運用解決實際問題（信奉） 人際交往A. 在課堂中充分參與，敢于發表自己的見解（參與）B. 能與同組成員及組間成員進行交換意見（交流）C. 能協調本組成員對存在的問題作出回答（合作）基于學生的學科知識水平、能力水平及個人常識，在完成教學大綱的要求下對本課的重點與難點作了如下處理：二、重點、難點 重點：A. 強調人類對天體運動的認識過程，牛頓發現萬有引力定律的思路B. 理解萬有引力定律的含義（萬有與引力）并能正確運用 難點：A.牛頓證明萬有引力定律的思路基于

8、以上的學生特點特制定以下的教學方法。三、教學方法問題教學法，同時使用討論法和演示法。四、教學儀器多媒體設備，演示實驗設備五、教學設計萬有引力定律導入情景回放圖文（太陽系第十行星），實驗（模擬雙星），視頻（神州五號）。5分鐘問題包11是不是牛頓特別聰明，所以發現了萬有引力定律？2牛頓是如何發現萬有引力定律的？3如何推導萬有引力定律？教授新課學生討論，師生互動一一解包1重點：思路的形成。1. 時代背景：伽利略：一切物體都有合并的趨勢。開普勒：行星繞太陽的運動受到來自于太陽的類似于磁力作用。笛卡兒：行星的周圍有旋轉的物質（以太）作用。胡克：行星受到了太陽的引力，證明了在圓形軌道前提下引力與行星到太陽

9、的距離的二次方成反比。牛頓的成績：牛頓于1665年就思考了蘋果落地問題，并聯系到了地一一月間的作用力，但由于當時月球半徑測量有誤，所以牛頓沒有公布自己的理論運算。牛頓憑借他超凡的數學能力證明了：如果太陽可行星間的引力與平方成反比，則行星的軌跡是橢圓，并闡述了普遍意義下的萬有引力定律。牛頓：“我取得一點成就，只是因為站在前人（巨人）的肩膀上而已”肯定前人的偉大貢獻，揭示機遇與實力缺一不可。2. 掌握扎實的知識，并具有創新精神，而且要有定的毅力。3. 如果你看到蘋果落地你會如何思考？圓周運動：開普勒第三定律牛頓第三定律：作用力與反作用力由可得：萬有引力定律：G的大小與單位：G=6.67xlOiiN

10、嚴2/Kg220分鐘問題包24為什么認為牛頓的萬有引力定律是正確的？有何依據？5如何才能正確運用萬有引力定律解決實際問題？學生討論，師生互動一一解包2重點：推廣到整個宇宙問題4.月一一地檢驗證明：已知：月地距離r=60R(r=38Xm)由4兀24兀2r311a=r=kT2T2r2r2地面附近萬有引力等于重力由得a=2.7Xm/s210分鐘又月亮的繞地周期為27.3天，由圓周運動可知：a4兀24x3.142=r=x60x6.4x106m/s2=2.7x10-3m/s2T2(27.3x24x3600)2即證明了地球對物體的重力與地球對月球的吸引力為冋一性質的力。我們下節課要講的利用了萬有引力定律發

11、現了海王星、冥王星，我們研究地球、太陽等天體的質量，發射宇宙飛船、衛星等都證明了萬有引力定律的正確。5萬有引力定律的運用：對r的理解：兩個質點之間的距離萬有引力是引力萬有引力普遍性：“萬有”萬有引力相互性：萬有引力宏觀性：1.注意萬有引力定律形成過程，認可并贊冋各位科學家的貢獻。對人類認識萬有引力定律過程作出自己的評價，掌握科學的研究方法。總2.掌握萬有引力定律：3.能靈活運用萬有引力定律結新4.理解發現萬有引力定律的人文價值。5分鐘課5.布置作業。查找閱讀牛頓的生平資料。書本：P107.(2)、(3)六、課后反思：1.個人認為成功之處：我認為本課在定位上還是比較準確的，能抓住學生的特點及當前

12、的課改趨勢，而且積極的加入到課改的隊伍中。通過自己不斷的學習新的教學理論、理念，不斷的研究學生的心理、生理特征。從學生的角度去分析問題，一切從學生出發，從學生的需求出發，站在學生的角度去考慮問題。在設計上能充分的體現本課的教學重點，在難點的處理上作出了自己的設計，力圖通過教學突破難點，讓學生更好的接受在上課的過程中充分的尊重學生，讓學生自己思考、討論、發表自己的見解，不論對錯在學生回答問題的時候不打斷學生的思路，讓學生完整的闡述自己的觀點。力圖讓其他同學予以糾正，最好能在課堂上營造一種在學術上產生爭論的氛圍，以使學生能夠完全被課堂所吸引。從而更積極的投入到課堂中，更高效率的進行學習。2.對教學的幾點擔憂：此前曾用問題教學法上過三節課，還不能很好的把握課堂的進程。從以往學生在課堂上