GIÁO ÁN LÝ 12: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

89
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiểu được sự tất yếu của việc ra đời thuyết tương đối hẹp. Hiểu được các tiên đề Anh-xtanh. Biết một số kết quả của thuyết tương đối hẹp; hiểu hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: GIÁO ÁN LÝ 12: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP I / MỤC TIÊU : Hiểu được sự tất yếu của việc ra đời thuyết tương đối hẹp. Hiểu được các tiên đề Anh-xtanh. Biết một số kết quả của thuyết t ương đối hẹp; hiểu hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Chuẩn bị một vài mẩu chuyện viễn tưởng về thuyết tương đối hẹp (chẳng hạn nội dung một số phim truyện viễn tưởng). 2 / Học sinh : Ôn lại một số kiến thức về Cơ học ở lớp 10 (định luật cộng vận tốc, định luật II Niu-tơn dưới dạng độ biến thiên động lượng…). III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 :
HS : Xem SGK trang 282 sau tựa đề. GV : GV đặt vấn đề vào bài như SGK. HS : Vận tốc c của ánh sáng truyền GV : GV nêu lên các hạn chế của cơ trong chân không là không đổi đối với học cổ điển. mọi hệ quy chiếu. GV : GV trình bày hai tiên đề Anh- HS : Xem SGK trang 283 HS : 3.108 ( m / s ). xtanh. GV : Vận tốc lớn nhất mà em biết có HS : Thả một vật rơi tự do trên con tàu giá trị bằng bao nhiêu ? (hoặc trên máy bay) chuyển động đều. GV : GV yêu cầu HS nhắc lại nguyên lí tương đối của cơ học cổ điển bằng một Hoạt động 2 : ví dụ cụ thể. HS : Xem SGK trang 283 GV : GV trình bày hệ quả thứ nhất của HS : Chứng minh công thức 67.1 trang thuyết tương đối : sự co của độ dài. GV : GV yêu cầu HS làm một bài toán 283 trong SGK. HS : Chiều dài của thanh đã bị co lại cụ thể để minh họa hệ quả thứ nhất. theo phương chuyển động. GV : Nêu ý nghĩa của kết quả thu HS : Chứng minh công thức 67.2 trang được. 283 trong SGK. HS : Thời gian là tương đối. GV : GV yêu cầu HS làm một bài toán HS : Quan sát hình minh họa. cụ thể để minh họa hệ quả thứ hai. GV : Nêu ý nghĩa của kết quả thu Hoạt động 3 :
HS : Động của 1 vật là đại lượng đo được. bằng tích của khối lượng và vận tốc của GV : GV tận dụng các hình minh họa vật. 67.1 SGK để giúp HS hình dung cụ thể HS : Động lượng là đại lượng đặc trưng hơn. cho sự truyền chuyển động giữa các vật GV : Động lượng là gì ? tương tác. GV : Hãy cho biết ý nghĩa vật lý của   HS : F = m a động lượng là gì ?   '  v v  HS : F = m a= m. = t GV : Viết biểu thức định luật II    m v   =p  Newton biểu diễn mối quan hệ giữa t t lực, khối lượng và gia tốc ? GV : Viết biểu thức định luật II Niu- m0    HS : p = m . v = .v tơn dưới dạng độ biến thiên động lượng v2 1 2 c ? GV : Trong thuyết tương đối, động m0 HS : lượng tương đối tính của một chất điểm v2 1 2 c  chuyển động với vận tốc v cũng được HS : m0 định nghĩa bằng công thức giống nh ư HS : Hệ quy chiếu. trong cơ học cổ điển. Viết biểu thức ? GV : Đại lượng nào gọi là khối lượng
HS : Để thấy rõ là thông thường ta có : tương đối tính ? GV : Đại lượng nào gọi là khối lượng m = mo nghỉ. Hoạt động 4 : GV : Khối lượng của một vật có tính m0 HS : E = m . c 2 = . c2 v2 1 tương đối, giá trị của nó phụ thuộc vào c2 cái gì ? HS : Khi vật có khối lượng m thì nó có GV : Tính m với v = 800km/h ( vận tốc một năng lượng E và ngược lại ? trung bình của máy bay phản lực chở HS : Tỉ lệ với nhau. khách ) ? GV : GV trình bày hệ thức giữa năng HS : Khối lượng cũng thay đổi một lượng và khối lượng ? lượng m tương ứng và ngược lại. GV : GV trình bày ý nghĩa của hệ thức HS : E = m0 . c2 giữa năng lượng và khối lượng ? 1 HS : E  m0 c + m0 c2 2 2 GV : Hai đại lượng này có mối quan hệ với nhau như thế nào ? HS : m0 c2 GV : Khi năng lượng E thay đổi thì 1 m0 c2 dẫn đến cái gì thay đổi ? HS : 2 GV : Khi v = 0 thì năng lượng E được HS : Năng lượng nghỉ + động năng xác định như thế nào ? GV : Khi v
xác định như thế nào ? HS : Không nhất thiết được bảo toàn. GV : Thế nào là năng lượng nghỉ ? GV : Thế nào là động năng của một vật ? HS : Năng lượng toàn phần GV : Thế nào là năng lượng toàn phần ? GV : Theo vật lý học cổ điển, đối với hệ kín khối lượng nghỉ và năng lượng nghỉ có đặc điểm gì ? GV : Theo thuyết tương đối, đối với hệ kín khối lượng nghỉ và năng lượng nghỉ có đặc điểm gì ? GV : Theo thuyết tương đối, đối với hệ kín cái gì được bảo toàn ? IV / NỘI DUNG : 1. Hạn chế của cơ học cổ điển 2. Các tiên đề Anh – xtanh Tiên đề I (nguyên lí tương đối) : Hiện tượng vật lí diễn ra như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính.
Tiên đề II (nguyên lí về sự bất biến của vận tốc ánh sáng) : Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ quy chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền và vào vận tốc của nguồn sáng hay máy thu : Hệ quả : Sự co của độ dài : Độ dài của một thanh bị co lại dọc theo ph ương chuyển - động của nó; Sự dãn của khoảng thời gian : Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động - chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên. 3. Hệ thức Anh – xtanh giữa năng lượng và khối lượng. a) Khối lượng tương đối tính Động lượng tương đối tính của một chất điểm chuyển động với vận tốc v được định nghĩa     mo p  mv  v v2 1 c2 Trong đó đại lượng mo m= v2 1 c2 gọi là khối lượng tương đối tính của chất điểm chuyển động, và mo gọi là khối lượng nghỉ. b) Hệ thức giữa năng lượng và khối lượng
mo E = mc2 = c2 2 v 1 c2 Theo hệ thức này, khi vật có khối lượng m thì nó cũng có một năng lượng E, và ngược lại, khi vật có năng lượng E thì nó có khối lượng m. Hai đại lượng này luôn tỉ lệ với nhau. Khi năng l ượng thay đổi lượng E thì khối lượng cũng thay đổi một lượng m tương ứng và ngược lại. E = m.c2 Các trường hợp riêng. + Khi v = 0 thì E = Eo = mo.c2.Eo được gọi là năng lượng nghỉ v + Khi v