Учительська світлиця

УРОК № 55 / ІІ-1. ПЕРЕДУМОВИ ВИНИКНЕННЯ СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ (СТВ). ДОСЛІД МАЙКЕЛЬСОНА-МОРЛІ. ПРИНЦИП ВІДНОСНОСТІ ЕЙНШТЕЙНА. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ

Мета: 1) ознайомити учнів з класичними поняттями простору і часу, експериментальними основами спеціальної теорії відносності, розкрити фізичний та філософський зміст постулатів теорії СТВ;

2) продовжити ознайомлення учнів з навколишнім світом, навчити учнів у відомих явищах природи визначати коливальні рухи, давати їм пояснення з фізичного погляду, продовжити формування вмінь аналізувати навчальну інформацію та робити відповідні висновки, формування вмінь пояснювати спостережувані природні явища, використовуючи фізичні закони; продовжити формування критичного мислення учнів;

3) продовжити формування наукового світогляду учнів, ознайомивши їх з сучасним уявленням про форму існування матерії — простору і часу, показати еволюційний шлях розвитку наукових знань про навколишню дійсність на прикладі розвитку знань від класичної до релятивістської механіки шляхом ознайомлення учнів з сучасними прискорювачами елементарних частинок, прикладами із квантової оптики.

Очікувані результати: учні знають і розуміють основні положення СТВ, мають уявлення про загальну теорію відносності; розуміють сутність постулатів теорії відносності.

Тип уроку: урок вивчення та засвоєння нових знань.

ХІД УРОКУ

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ 0,5 хв

II. ОГОЛОШЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ, АНАЛІЗ ВИКОНАННЯ ЗАВДАНЬ 5 хв

III. ОГОЛОШЕННЯ ТЕМИ УРОКУ (ЦОР) 2 хв

Дидактична гра «Впізнай героя» (див. ЦОР до уроку)

IV. ЦІЛЕПОКЛАДАННЯ

Учитель пропонує учням заповнити таблицю, де вони зазначають, що їм відомо з теми уроку, що повинні опанувати упродовж уроку. Третій стовпчик таблиці учні будуть заповнювати наприкінці уроку.

Принцип відносності А. Ейнштейна. Основні положення спеціальної теорії відносності (СТВ)

V. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Ми починаємо вивчати розділ фізики, який називають релятивістською механікою.

· Релятивістська механіка — розділ фізики, що розглядає закони механіки (закони руху тіл і частинок) за швидкостях, порівнюваних зі швидкістю світла. За швидкостях, значно менших від швидкості світла, переходять до класичної (ньютонівської) механіки.

Учитель звертає увагу на те, як позначають швидкість світла у фізиці.

чому учені надають такої значущості релятивістській фізиці? Робота учнів з текстами. 3 види текстів (див. ЦОР до уроку)

Учні читають текст, роблять висновки. Під час обговорення учитель виводить на екран 6 причин вивчення СТВ. (див. ЦОР до уроку)

VІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електромагнітне поле і принцип відносності

А чи рівноправні різні інерціальні системи видліку з погляду електромагнітних явищ?

З погляду механіки і відповідно до принципу відносності Галілея всі інерціальні системи відліку рівноправні, що ж до електромагнітних хвиль, то про рівність не може бути й мови.

Дослід Майкельсона-Морлі (Демонстрація відеофрагменту)

Мета: довести наявність і нерухомість ефіру.

Гіпотеза: «ефірний» вітер, який дме в земній лабораторії назустріч орбітальному руху Землі, має по-різному впливати на кожен зі світлових пучків, що рухаються паралельно до орбітального руху. Землі та перпендикулярно.

Результат: інтерференційна картина, за допомогою якої висновували про умови проходження світлових пучків через ефір, не змінювалась під час зміни орієнтації світлових пучків.

Висновок: ідея ефіру — безпідставна!

2. Постулати спеціальної теорії відносності

□ Всі інерціальні системи відліку (ІЄВ) фізично рівноправні — будь-які фізичні процеси в них протікають однаково.

□ Швидкість поширення світла у вакуумі не залежить від швидкості розповсюдження джерела світла або приймача, однакова в усіх інерціальних системах відліку.

Дослідницьке завдання СТВ

На основі постулатів і нової концепції простору, часу і руху теоретично пояснити й описати експериментальні факти електромагнетизму, оптики, механіки, ядерної фізики.

VІІ. ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ УЧНІВ 2 хв

Перегляд відеофрагментів «Спеціальна теорія відносності» (див. ЦОР до уроку)

Питання на інтерактивному плакаті

1. Укажіть розділ фізики, що вивчає рух тіл зі швидкостями, близькими до швидкості світла:

A) Хвильова оптика.

Б) Кінематика.

B) Релятивістська механіка.

2. Оберіть правильне твердження:

A) Швидкість світла не змінюється під час переходу з одного середовища в інше.

Б) Швидкість світла у вакуумі змінюється залежно від руху джерела світла.

B) Швидкість світла у вакуумі — гранична швидкість поширення взаємодії.

3. Укажіть рік створення СТВ:

А) 1899 р.

Б) 1905 р.

В) 1917 р.

Д) 1922 р.

Контрольні запитання

1. Що спричинило створення теорії відносності?

2. У чому полягає відмінність першого постулату теорії відносності від принципу відносності в механіці?

3. Чому результати експерименту Майкельсона-Морлі суперечили класичному закону додавання швидкостей?

VIII. РЕФЛЕКСІЯ

Учні заповнюють 3 стовпчик таблиці, оголошують свої записи

ІХ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Вивчити відповідний параграф підручника, конспект уроку, відповісти на запитання після параграфа, виконати завдання за задачником.