Tài liệu Sơ lượt về thuyết tương đối hẹp

I. MỤC TIÊU :
1. Kiến thức:
- Hiểu và phát biểu được hai tiên đề của thuyết tương đối hẹp.
- Nêu được hệ quả của thuyết tương đối về tính tương đối của không gian và thời gian.
2. Kỹ năng:
- Dựa vào thuyết tương đối giải thích sự liên hệ giữa không gian và thời gian, sự thay đổi khối lượng của vật chuyển động, năng lượng của vật.
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ :
1. Giáo viên:
- Nội dung về tính tương đối của chuyển động theo cơ học cổ điển.
- Một vài mẩu truyện viễn tưởng về thuyết tương đối (nội dung một số phim truyện viễn tưởng)
2. Học sinh: - Ôn lại một số kiến thức lớp 10 phần cơ học. (cộng vận tốc, các định luật Niu-tơn, động lượng .)
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
A. HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU
1. Ổn định tổ chức
2. Giới thiệu mục tiêu chương V: (5[SUP]/[/SUP])
3. Tạo tình huống học tập
B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
[TABLE]
[TR]
[TD]TL
[/TD]
[TD]Hoạt động của HS
[/TD]
[TD]Hoạt động của GV
[/TD]
[TD]Kiến thức
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 4"]HĐ 1: Hạn chế của cơ học cổ điển.
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
10
[/TD]
[TD]+ khối lượng và kích thước của ôtô không đổi. Vận tốc thay đổi

+ Vận tốc thay đổi phụ thuộc vào việc chọn hệ quy chiếu

Ví dụ: (từng học sinh lấy ví dụ cụ thể)


[/TD]
[TD]+ Một chiếc ôtô chuyển động thẳng biến đổi đều đại lượng vật lý nào không thay đổi? đại lượng nào thay đổi ?
+ Vậy vận tốc thay đổi phụ thuộc vào yếu tố nào? lấy ví dụ ?
+ Nhưng đến cuối thế kỷ XIX đến đầu thế kỷ XX khoa học phát triển đã làm thí nghiệm cho thấy vận tốc của ánh sáng truyền trong môi trường chân không là 300000km/s (bất biến) không phụ thuộc vào nguồn sáng đứng yên hay chuyển động
[/TD]
[TD]1. Hạn chế của cơ học cổ điển.
+ Cơ học cổ điển (cơ học Niu-tơn) không còn đúng đối với những trường hợp vật chuyển động với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="colspan: 4"]HĐ 2: Các tiên đề của Anhxtanh.
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]15
[/TD]
[TD]


+ Mọi định luật vật lý đều xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính
+ Nếu ánh sáng phát ra cùng chiều chuyển động của xe thì tốc độ của nguồn sáng là v+c.
Nếu ánh sáng phát ra ngược chiều chuyển động của xe thì tốc độ của nguồn sáng là c-v
+ theo thí nghiệm đo được thì tốc độ ánh sáng trong hai trường hợp đo được là như nhau không thay đổi

+ Phát biểu hai tiên đề
[/TD]
[TD]+ Năm1905 Anh-xtanh đã xây dựng thuyết tổng quát hơn gọi là thuyết tương đối hẹp Anh-xtanh
+ Từ thí nghiệm về vận tốc của ánh sáng trong chân không ta rút ra được điều gì?
+ Cho một đèn phát ra ánh sáng, đèn đó được đặt lên một xe chuyển động với tốc độ là v trong môi trường chân không. Hãy xác định tốc độ của nguồn sáng theo:
- cơ học cổ điển: khi ánh sáng phát ra cùng chiều với chiều chuyển động của xe và ngược chiều với chiều chuyển động của xe ?
- theo Anh-xtanh?
+ Hãy rút ra kết luận về hai tiên đề của Anh-xtanh
[/TD]
[TD]2. Các tiên đề của Anhxtanh.
Tiên đề I (nguyên lí tương đối):
Các định luật vật lý (cơ học, điện từ học ) có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính.
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 tốc độ ánh sáng):
Tốc độ 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 tốc độ của nguồn sáng hay máy thu:
c=299 792 458m/s 3.10[SUP]8[/SUP]m/s
Đây là giá trị tốc độ lớn nhất của hạt vật chất trong tự nhiên (hiện nay)
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]