Giáo án Vật lý 12 - THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

406
lượt xem 31
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. 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...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo án Vật 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 tương 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
HS : Vận tốc c của ánh sáng truyền SGK. trong chân không là không đổi đối GV : GV nêu lên các hạn chế của cơ với mọi hệ quy chiếu. học cổ điển. HS : Xem SGK trang 283 HS : 3.108 ( m / s ). GV : GV trình bày hai tiên đề Anh- xtanh. HS : Thả một vật rơi tự do trên con GV : Vận tốc lớn nhất mà em biết có tàu (hoặc trên máy bay) chuyển động giá trị bằng bao nhiêu ? đều. GV : GV yêu cầu HS nhắc lại Hoạt động 2 : nguyên lí tương đối của cơ học cổ HS : Xem SGK trang 283 điển bằng một ví dụ cụ thể. GV : GV trình bày hệ quả thứ nhất HS : Chứng minh công thức 67.1 của thuyết tương đối : sự co của độ trang 283 trong SGK. dài. HS : Chiều dài của thanh đã bị co lại GV : GV yêu cầu HS làm một bài theo phương chuyển động. toán cụ thể để minh họa hệ quả thứ HS : Chứng minh công thức 67.2 nhất. trang 283 trong SGK. GV : Nêu ý nghĩa của kết quả thu HS : Thời gian là tương đối. được. HS : Quan sát hình minh họa.
Hoạt động 3 : GV : GV yêu cầu HS làm một bài HS : Động của 1 vật là đại lượng đo toán cụ thể để minh họa hệ quả thứ bằng tích của khối lượng và vận tốc hai. của vật. GV : Nêu ý nghĩa của kết quả thu HS : Động lượng là đại lượng đặc được. trưng cho sự truyền chuyển động GV : GV tận dụng các hình minh giữa các vật tương tác. họa 67.1 SGK để giúp HS hình dung   HS : F = m a cụ thể hơn.   GV : Động lượng là gì ?  v'  v HS : F = m a = m . = t   GV : Hãy cho biết ý nghĩa vật lý của  m v    = p t t động lượng là gì ?   m0  GV : Viết biểu thức định luật II HS : p = m . v = . v v2 1 Newton biểu diễn mối quan hệ giữa c2 lực, khối lượng và gia tốc ? GV : Viết biểu thức định luật II Niu- m0 HS : v2 tơn dưới dạng độ biến thiên động 1 c2 lượng ? HS : m0 GV : Trong thuyết tương đối, động
HS : Hệ quy chiếu. lượng tương đối tính của một chất điểm chuyển động với vận tốc HS : Để thấy rõ là thông thường ta có  cũng được định nghĩa bằng công v : thức giống như trong cơ học cổ điển. m = mo Viết biểu thức ? Hoạt động 4 : GV : Đại lượng nào gọi là khối m0 HS : E = m . c2 = . c2 lượng tương đối tính ? v2 1 2 c GV : Đại lượng nào gọi là khối HS : Khi vật có khối lượng m thì nó lượng nghỉ. có một năng lượng E và ngược lại ? GV : Khối lượng của một vật có tính HS : Tỉ lệ với nhau. tương đối, giá trị của nó phụ thuộc vào cái gì ? HS : Khối lượng cũng thay đổi một GV : Tính m với v = 800km/h ( vận lượng tốc trung bình của máy bay phản lực m tương ứng và ngược lại. chở khách ) ? HS : E = m0 . c2 GV : GV trình bày hệ thức giữa 1 năng lượng và khối lượng ? HS : E  m0 c2 + m0 c2 2 GV : GV trình bày ý nghĩa của hệ 2 HS : m0 c
HS : 1 m0 c2 thức giữa năng lượng và khối lượng 2 ? HS : Năng lượng nghỉ + động năng GV : Hai đại lượng này có mối quan hệ với nhau như thế nào ? HS : Được bảo toàn. GV : Khi năng lượng E thay đổi thì dẫn đến cái gì thay đổi ? HS : Không nhất thiết được bảo toàn. GV : Khi v = 0 thì năng lượng E được xác định như thế nào ? GV : Khi v
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 phương 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 u r r mo r 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 = 2 c2 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 lượng 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