ПЛАН УРОКА

НА ТЕМУ "СЛЕДСТВИЯ ИЗ ПОСТУЛАТОВ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ"

11-й класс

Во всем мире едва ли дюжина людей по-настоящему понимают теорию Эйнштейна!

 Д. Гамов

1. Программа: Мякишев Г.Я.

Учебник: Мякишев, Г.Я.,  Буховцев, Б.Б. Физика. 11 класс. –М. : Просвещение, 2003

2. Тема урока: «Следствия из постулатов теории относительности»

3. Изучаемая тема: «Элементы теории относительности».

4. Тип урока: комбинированный.

5. Цель урока: Изучение основных следствий из постулатов специальной теории относительности.

Задачи

Обучающие: 

• повторить и обобщить знания учащихся о физическом содержании постулатов теории относительности;
• изучить основные следствия из постулатов СТО;
• дать понятие о релятивистских эффектах;        
• научить учащихся применять следствия из постулатов СТО для решения задач.

Развивающие:

• развивать у учащихся мышление (умение анализировать, сравнивать, строить    аналогии, делать умозаключения);
• развивать общеучебные умения: пользоваться  учебником, заполнять таблицы;
• развивать коммуникативные умения: устной монологической речи (при индивидуальном ответе) и диалога/полилога (при обсуждении в группах).

Воспитательные:

• воспитывать мировоззренческое понятие о познаваемости мира;
• воспитывать чувство само- и взаимоуважения при работе в группах;
• воспитывать в учениках средствами урока уверенность в своих силах, чувство ценности интеллектуального труда.

6. Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый.

7. Форма организации урока: беседа, практикум.

8. Средства обучения:

1) учебник Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. «Физика.11»;

2) опорная таблица «Кинематика СТО» (см. Приложения 1);

3) тест «Постулаты теории относительности» (см. Приложение 2);

4) практическая часть «Решение задач» (см. Приложение 3);

5) лист самооценки (см. Приложение 4);

9. Формы организации познавательной деятельности: 

• фронтальная (фронтальная беседа);
• групповая (заполнение таблицы «Кинематика СТО», решение качественных задач);
• индивидуальная (выполнение теста, решение задач).

10. Приемы реализации методов:

• интонационное выделение учителем логически важных моментов изложения;
• ответы на поставленные вопросы;
• самостоятельная работа с учебником;
• составление опорной таблицы;
• задание учащимся на осмысление изученных знаний.

11. Хронометраж урока:

- организационный этап                                                                        1 мин.;

- повторение  за 10 кл. «Закон сложения скоростей» (проверка д/з)                   3 мин.;

- целеполагание                                                                                 2 мин.;

- актуализация опорных понятий темы «Постулаты СТО» (проверка д/з):                        

выполнение индивидуального задания (теста)                                  3 мин.;

обсуждение                                                                        2 мин.

- изучение нового материала: релятивистские эффекты

 сокращения длины и замедление времени                                                          

 практикум: выполнение группового задания

(заполнение таблицы «Кинематика СТО»)                                3 мин.;

                обсуждение по группам                                                        3 мин.;

                сообщение учащегося «Парадокс близнецов»                        3 мин.;

- объяснение нового материала учителем

 «Релятивистский закон сложения скоростей»                                        5 мин.;

- первичная проверка понимания и закрепление новых знаний

 и способов деятельности:

                решение вычислительных задач по уровням

 (в группах или индивидуально)                                        5 мин.;

решение качественных задач (литературное задание)                5 мин.;        

- предъявление и обсуждение домашнего задания                                2 мин.;

- подведение итогов урока, выставление оценок («Лист самооценки»)        3 мин.

Домашним заданием к уроку было:  повторить параграф 12 «Сложение скоростей» (Физика 10), параграфы 76,77.

Приложение 1

Таблица «Кинематика СТО»

Таблица «Кинематика СТО» (раздаточный материал для работы в группах)

                                                                                Приложение 2

ТЕСТ

I вариант

1. Укажите, какие из приведенных ниже утверждений являются постулатами теории относительности: 1) все процессы природы протекают одинаково  в любой ИСО; 2) скорость света в вакууме одинакова для всех ИСО; 3) все законы природы имеют разную математическую форму в разных ИСО; 4) скорость света зависит от выбора СО.

А) Только 1; Б) только 2; В) только 3; Г) 1 и 2; Д) 3 и 4 .

2. Кто утверждал, что все ИСО равноправны, и во всех ИСО не только механические, но и все другие физические законы имеют одинаковую форму?

А) Г.Галилей; Б) И.Ньютон; В) А.Эйнштейн.

3. Укажите правильное утверждение:

А) принцип относительности в классической физике распространяется на все законы природы, а в релятивистской - только на законы механики;

Б) принцип относительности в одинаковой степени распространяется как на релятивистскую, так и на классическую физику;

В) релятивистский принцип относительности распространяется на все законы природы, а классический принцип относительности распространяется только на законы механики.

4. Понятие одновременности событий является:        

А) абсолютным; Б) относительным.

5. Некоторая звезда удаляется от Земли со скоростью V. Свет, испущенный этой звездой, приходит на Землю со скоростью:

А) с; Б) с - V; B) с + V.

__________________________________________________________________________

ТЕСТ

II вариант

1. Укажите правильное утверждение:

А) ИСО – это система отсчета, относительно которой тела движутся с постоянным ускорением;

 Б) ИСО – это система отсчета, относительно которой свободные тела  движутся с постоянной скоростью;

 B) ИСО – это система отсчета, относительно которой тела движутся равнозамедленно.

2. Кем создано учение о пространстве и времени – специальная теория относительности?

А) Г.Галилеем; Б) И.Ньютоном; В) А.Эйнштейном.

3. Укажите правильное утверждение:

А) в классической физике скорость взаимодействия тел конечна и равна скорости света в вакууме, в релятивистской физике скорость взаимодействия мгновенная;

Б) в классической физике скорость взаимодействия тел считается мгновенной, в релятивистской физике существует максимальная конечная скорость взаимодействия - скорость света в вакууме.

4. Зависит ли одновременность двух событий от системы отсчета, связанной с наблюдателем?

А) да; Б) нет.

5. Два автомобиля движутся навстречу друг другу. Скорость каждого относительно Земли равна V. Чему равна скорость света фар первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем? Скорость света в системе отсчёта, связанной с Землёй, равна с.

А) с; Б) с + V;  В ) с + 2 V ; Г ) с - V ; Д ) с - 2 V.

Приложение 3

Решение задач

Группа «Сокращение длины»        

Часть I.

1. (I уровень)  Длина авторучки в космическом корабле, движущемся со скоростью 0,8 с, равна 15 см. Найдите длину авторучки относительно неподвижной системы отсчета.

2. (II уровень) С какой скоростью (в долях скорости света) относительно Земли должен двигаться космический корабль, чтобы его продольные размеры для земного наблюдателя были в 2 раза меньше истинных?

Часть II.

"Одинокий велосипедист показался вдали и стал медленно приближаться. Когда он подъехал поближе, мистер Томпкинс вытаращил глаза от изумления: и велосипед, и восседавший на нём молодой человек были невероятно сокращены в направлении движения, как будто их рассматривали через цилиндрическую линзу. Часы на башне пробили пять, и велосипедист, по-видимому, куда-то спешивший, приналёг на педали. Мистер Томпкинс не заметил, чтобы скорость от этого прибавилась, но усилия велосипедиста не прошли бесследно: он сократился  ещё сильнее и отправился дальше, в точности напоминая картинку, вырезанную из картона. Тут мистер Томпкинс ощутил прилив гордости, ибо ему было совершенно ясно, что происходило с велосипедистом".

ВОПРОС: Что же произошло с велосипедистом? ( Дайте объяснение с точки зрения СТО)

_________________________________________________________________

Группа «Замедление времени»

Часть I.

1. (I уровень)  Посчитайте, насколько мы можем замедлить время, если наш корабль мчится во Вселенной со скоростью 0,8с? Сколько времени будет продолжаться урок, если на Земле он длится 40 минут? 

2. (II уровень) С какой скоростью (в долях скорости света) относительно Земли должен двигаться космический корабль, чтобы часы на нем шли в 4 раза медленнее, чем на Земле?

Часть II.

"Джентльмен, на вид лет сорока, сошел с поезда и направился к выходу. Его встречала леди весьма преклонного возраста, которая, к удивлению мистера Томпкинса, называла его не иначе, как "мой дорогой дедушка". Для мистера Томпкинса это было уж чересчур. Под предлогом помочь поднести вещи, он вмешался в разговор.- Прошу извинить меня за то, что я вмешиваюсь в ваши семейные дела, - начал он,- но действительно ли вы приходитесь дедушкой этой милой пожилой леди? Видите ли, я в этих местах человек новый и не знаю местных обычаев, но мне никогда не доводилось...- Понимаю ваше затруднение,- улыбнулся в усы джентльмен".

ВОПРОС: Что ответил джентльмен мистеру Томпкинсу? (Дайте объяснение с точки зрения СТО).

                                                                                                Приложение 4

ЛИСТ САМООЦЕНКИ

1. Тест

За каждый правильный ответ – 1 балл

Итого за тест                                __ баллов

2. Изучение нового материала

Новый материал не усвоен                0 баллов

Частично усвоен                                1

Усвоен полностью                                2

3. Решение задач

Задача решена не верно                        0 баллов

Решена задача I уровня                        1

Решена задача II уровня                        2

4. Работа в группах

Не участвовал(а) в работе групп        0 баллов

Частично участвовал(а)                        1

Активно участвовал(а)                        2

5. Ответ у доски                                        2 балла

Ваша сумма баллов                                ______        

 ___________________________________________________________________________

ЛИСТ САМООЦЕНКИ

1. Тест

За каждый правильный ответ – 1 балл

Итого за тест                                __ баллов

2. Изучение нового материала

Новый материал не усвоен                0 баллов

Частично усвоен                                1

Усвоен полностью                                2

3. Решение задач

Задача решена не верно                        0 баллов

Решена задача I уровня                        1

Решена задача II уровня                        2

4. Работа в группах

Не участвовал(а) в работе групп        0 баллов

Частично участвовал(а)                        1

Активно участвовал(а)                        2

5. Ответ у доски                                        2 балла

Ваша сумма баллов                                ______        

Таблица «Кинематика СТО» (раздаточный материал для работы в группах)

___________________________________________________________________________

Таблица «Кинематика СТО» (раздаточный материал для работы в группах)