Конспект урока по физике в 11 классе "Постулаты теории относительности"

Цели урока:

• создать условия для повторения принципа относительности Галилея;
• раскрытть физический смысл содержания постулатов теории относительности;
• воспитание научного мировоззрения.

Ход урока

Организационный этап

Приветствие учащихся. Проверка готовности к уроку.
Анализ контрольной работы.

Повторение принципа относительности Галилея

- Давайте вспомним, что такое:

• Система отсчета.
• Тело отсчета.

Принцип относительности Галилея

Инерциальные системы отсчета (ИСО) – системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона – закон инерции. Системы, которые вращаются или ускоряются, неинерциальные.

- Землю нельзя считать вполне ИСО. Согласно принципа относительности Галилея механические законы физики должны быть одинаковы во всех ИСО при одинаковых начальных условиях.
- В классической механике пространство и время считаются абсолютными; масса тела, а также все силы остаются неизменными при переходе из одной ИСО в другую.

- Не существует эксперимента, с помощью которого можно было бы установить, какая СО действительно покоится, а какая движется. Нет СО в состоянии абсолютного покоя.
- Положения тел и их скорости в различных СО различны.

Изучение нового материала

Противоречие – скорость света во всех в вакууме во всех СО одинакова.

Для разрешения этого противоречия были предложены три выхода. В чем они состояли прочитайте в параграфе 75 стр. 211-213.

• Несостоятельность ТО, Лоренц «мировой эфир»
• Неправильность уравнений Максвелла, Герц.
• Отказ от классических представлений, Эйнштейн.

Обсуждение путей выхода из создавшегося кризиса

Постулат – основное положение, которое не может быть доказано логически.

Физический постулат – результат обобщения опытных фактов

В основу специальной теории относительности положены два постулата: принцип относительности и принцип постоянства.

Принцип относительности. Все процессы природы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета.
Принцип относительности классической механики распространяется на все законы природы, в том числе и на электромагнитные.

Математическое выражение законов физики не должно изменяться.
Ни какой эксперимент, поставленный внутри ИСО, не может выяснить покоится эта система или находится в движении.

Принцип постоянства

Скорость света в вакууме одинакова для всех ИСО. Она не зависит ни от скорости источника, ни от скорости приемника светового сигнала.

• с – максимально возможная скорость передачи взаимодействий в природе.
• с – абсолютная величина.

Закрепление

- Что понимается в физике под «системой отсчета»?
- Какие системы отсчета называются инерциальными и неинерциальными? Приведите примеры.

- Пассажирский поезд движется со скоростью 90 км/ч и обгоняет товарный поезд длиной 1800 м, скорость которого 60 км/ч. Сколько времени пассажир, стоящий у окна, будет видеть товарный состав? (решите эту задачу при условии встречного движения)

- В чем отличие в формулировке принципа относительности Галилея и принципа относительности Эйнштейна?
- Распространяется ли принцип относительности Эйнштейна на те физические процессы, которые будут открыты в будущем?

Итоги урока

- Сегодня на уроке было выяснено, что единственной постоянной и неизменной физической величиной является скорость света, что ТО Галилея является частным случаем проявления СТО Эйнштейна.

Домашняя работа

Изучить §75, 76.