Следствия из постулатов СТО

Следствия из постулатов СТО
10 класс
Тема: Следствия из постулатов СТО
Цели:
Повторение изученного материала.
Развить представления о природе пространства и времени.
Повысить интерес к предмету.

Дидактическая цель:
Раскрыть физический смысл релятивистских формул замедления времени, связи массы тела и энергии, указать границы их применимости.

Воспитательная цель:
1. Сплочение коллектива средствами групповой деятельности.
2. Развитие творческих способностей через деятельность по подбору учебного материала, подготовке его к изложению и активную деятельность на уроке.
3. Изучая следствия СТО, расширить представления об относительном характере одновременности событий, промежутков времени, о связи массы тела и энергии.

Основные знания и умения:
Знать эффект замедления времени при релятивистских скоростях, связи массы тела и энергии, уметь пользоваться выводами из СТО при решении качественных задач.

Применяемые пособия и оборудование:
1. Компьютер с проектором;
2. Электронное пособие «Открытая физика 1.1»;
3. Электронное пособие «1С: Физика. Библиотека наглядных пособий»
4. Справочники и учебники по физике;
5. Материалы интернет.

Последовательность изложения нового материала
1. Относительность времени.
2. Промежутки времени в подвижной и неподвижной СО.
3. Взаимосвязь массы и энергии.

Этапы урока
Деятельность учителя
Деятельность учащихся



Докладчики
Аудитория

Организация начала занятий
Здравствуйте, дети! Сегодня на уроке мы продолжим изучение новой темы СТО. Вы поможете мне в проведении урока. Все готовы?



Проверка выполнения домашнего задания
Мы на прошлом уроке изучали постулаты специальной теории относительности.
Кто эту теорию создал?
Демонстрация видеофрагмента.
Опрос
1) Какие системы отсчёта называются инерциальными? Какие неинерциальными?
2) Можно ли во времени двигаться в любом направлении? А в пространстве в каких направлениях можно двигаться?
3) Зависит ли скорость света от скорости движения СО?
4) В чём отличие формулировке принципа относительности Галилея от принципа относительности Эйнштейна?
5) Расскажите постулаты СТО.
6) Что такое черная дыра и радиус Шварцшильда?
Да, разумеется, некоторые явления и объекты нам трудно представить, а Эйнштейн строго математически обосновал и СТО и ОТО.



Отвечают на вопросы.























Вывод формулы

Подготовка к основному этапу занятий
Мы на прошлом уроке также говорили о том, что даже время не сумеем установить одно и то же на разных часах из-за того, что сигнал точного времени до каждого наблюдателя проходит за разное время, а от звезд свет доходит до нас за годы и столетия.


Усвоение новых знаний и способов действий
Рассмотрим вопрос одновременности событий.
Одновременность событий. Записать в тетради название вопроса
Порядок следования событий. Записать в тетради название вопроса
1 группа
2 ученика рассказывают и производят демонстрацию


Слушают, записывают

Усвоение новых знаний и способов действий
Рассмотрим вопрос течения времени в разных инерциальных системах отсчета.
Замедление времени. Световые часы.

2 группа. 3 ученика рассказывают и производят демонстрацию.
Вывод формулы
13 EMBED Equation.3 1415

Слушают, записывают

Первичная проверка понимания
А теперь проверим, как внимательно вы слушали и как поняли объяснения докладчика.
Воспользуемся таблицей 14 (а) для решения задач. (Таблицы на столах)
1. Во сколько раз замедляется время у тела, движущегося со скоростью 60 000 км/с?
2. По часам наблюдателя, летящего в ракете, прошло 2 месяца, а по часам наблюдателя, оставшегося на Земле 2,5 месяца. С какой скоростью движется ракета?



Решают задачи







Усвоение новых знаний и способов действий
Рассмотрим эффект, иллюстрирующий замедление времени.
Замедление времени и «парадокс близнецов».


Докладчик (из 2 группы) рассказывает, делает рисунок на доске.

Слушают, делают рисунок в тетради.

Первичная проверка понимания
Почему же мы не замечаем такого эффекта в обычной жизни?

Отвечают

Усвоение новых знаний и способов действий
Масса покоя.
Гравитационная линза.
Проектор: видеосюжет.
Ученик (3 группа) рассказывает, рисунок на доске.
13 EMBED Equation.3 1415
Слушают, записывают


Обратите внимание, как все необычно и неожиданно: время по-разному идет в разных системах отсчета, масса тела связана с энергией тела, свет искривляется. Только с помощью великого Альберта Эйнштейна удал
·ось бы разобраться в этих явлениях.







Да, пожалуй, некоторые вопросы не очень понятны. Не будете ли любезны помочь?









Входит ученик 11 класса
Я А.Э. По традиции каждый год я прихожу в 10 класс на урок, посвященный изучению СТО. Всю жизнь мне говорят, что теория относительности трудна для понимания.
Спрашивает о понимании «парадокса близнецов».


















Отвечают на вопросы









Огромное спасибо! На конференции Вы еще дополните наши познания?
Прощаются с Эйнштейном.
Проводит сценку эксперимент. Оказывается, что брат, прилетевший на ракете не моложе, а старше оставшегося на Земле.
Объясняет смысл «парадокса близнецов».
Да, с удовольствием.

2 ученика принимают участие в сценке.

Ученики поправляют в тетрадях записи.

Обобщение и систематизация знаний
Мы сегодня с помощью докладчиков выяснили, что события, одновременные в одной системе отсчета, в другой системе отсчета могут произойти в разное время, даже ход времени различен в разных системах отсчета. Мы узнали, что масса тела зависит от скорости движения тела.


Контроль и самопроверка знаний
Теперь проверим, как поняли вы сегодняшнюю тему. Решите небольшой тест.
Решают тест с последующей проверкой.

Подведение итогов занятия
Итак, подведем итоги. На прошлом уроке мы с вами узнали постулаты СТО. На основе этого знания, используя разные пособия, компьютерные модели, мы расширили представление о СТО. В работе мне помогали все. Большое спасибо.


Информация о домашнем задании
Домашнее задание § 42,43,45. Доклад по § 44, готовим сообщения по биографии Эйнштейна и вопросы А.Э.. Скоро будет конференция.
Записывают Д/з


Самоанализ урока.
Этот урок второй при изучении СТО. На прошлом уроке были изучены постулаты специальной теории относительности, рассмотрено понятие «время»: прошлое, настоящее, будущее. Дальше распределились по группам для выполнения проектов. В результате они должны были изучить соответствующие вопросы, подготовить выступления так, чтобы за небольшое время изложить суть вопроса и научить одноклассников использовать полученные знания. Подготовка велась детьми как самостоятельно, так и в школе. Я консультировал детей по вопросам отбора материала, подбора иллюстраций. Однако другие выступления до сегодняшнего урока дети не слышали.
Класс очень инертный. В прошлом году коллектив оживлялся учениками, покинувшими нас. У одного мальчика из оставшихся ухудшились семейные условия и он пропускает много уроков, что отражается на успеваемости. Хотя дети послушные, умные, но безынициативные. До сих пор никто не определился с обучением или работой после школы. (Будет так, как «мама скажет»). Мотивация на учебу по многим предметам больное место. Поэтому я использовал в основном групповые проекты для общения, сближения интересов учеников. Традиционно на уроке помогает одиннадцатиклассник, играя роль Эйнштейна. Ему и самому приходится вспомнить СТО: для опроса и для объяснения. Этим достигаю нескольких целей: оживляю урок (приход гостя ожидаем, но что именно произойдет неизвестно), сближаются ученики разных классов, произвожу диагностику долговременной памяти. (Подтверждается, что игровые уроки, уроки на которых «меняется учитель» (при условии соблюдения требований к преподаванию) дают больший эффект). Тема традиционно сложна для восприятия и применение проектного метода работы дает лучший учебный эффект.
Для динамичности урок выбран комбинированный с первичной проверкой понимания изученного материала. Дети переключались с одного вида деятельности на другой, внимание их не терялось.
Урок проходил в подобающих условиях. Применение компьютерной техники было умеренным, учебные пособия и раздаточный материал соответствует гигиеническим требованиям. Атмосфера доброжелательная, деловая.
Отклонений от плана урока не было.
Поставленные цели считаю достигнутыми. Несмотря на то, что домашнее задание большое, перегрузки не будет. 1 группа готовит доклад по § 44 уже неделю. Сегодняшняя тема разобрана и часть новой темы для докладчиков знакома хорошо. Конференция через неделю и есть время подобрать материал к ней.

Root Entry