Giáo án 12 Chương VIII & IX

Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 138

Ngày soan : 25/02/2009 ̣

Tiết : 83

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. Ky 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. Thá

i đô:̣

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 thiêu mu ̣ c tiêu chương V: ̣ (5/

)

3. Tạo tình huống học tập

B. TIẾN TRÌNH BÀI HỌC

TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức

HĐ 1: Hạn chế của cơ học cổ điển.

10

+ 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

v v v 12 13 31 = +

r r r

Ví dụ: (từng học sinh lấy ví dụ

cụ thể)

+ 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

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

HĐ 2: Các tiên đề của Anhxtanh.

15

+ 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

+ 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

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.

Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể duc Trường PTTH Hùng Vương ̣

CHƯƠNG VI: SƠ LƯỢT VỀ THUYẾT

TƯƠNG ĐỐI HẸP

BÀI 50: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Giáo án Vật Lý 12 nâng cao – Năm học 2008 – 2009 Trang 139

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

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

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 ≈ 3.108m/s

Đây là giá trị tốc độ lớn nhất

của hạt vật chất trong tự nhiên

(hiện nay)

HĐ 3: Các hệ quả của thuyết tương đối hẹp

10 + Sự co lại của độ dài và sự

chậm lại của đồng hồ chuyển

động

+ Hs đọc SGK nêu hệ quả

+ C1:

2

o 2

v

1

c

l l = − = 0,8m

+ C2:

o

2

2

t

t

v

1

c

∆

∆ =

−

= 1,25giờ

Đồng hồ chuyển động chạy

chậm hơn đồng hồ gắn với

quan sát viên đứng yên là 0,25

giờ = 900giây.

+ Khái niệm không gian và thời

gian là tương đối nó phụ thuộc

vào việc chọn hệ quy chiếu

quán tính

+ Đọc SGK công thức (2) đã

được thực nghiệm xác nhận...

(phần chữ in nhỏ)

+ Từ thuyết tương đối hẹp của

Anh-xtanh người ta đã xây dựng

hai hệ quả nào?

+ Nêu hệ quả sự co lại của độ dài?

+C1: Hãy tính độ co chiều dài của

một cái thước có chiều dài riêng

1m chuyển động với tốc độ v =

0,6c

+ Nêu hệ quả sự chậm lại của

đồng hồ chuyển động?

+ C2: Sau một giờ tính theo đồng

hồ chuyển động với tốc độ v =

0,6c thì đồng hồ chạy chậm hơn

đồng hồ gắn với quan sát viên

đứng yên bao nhiêu giây?

+ Từ hai hệ quả ta nhận xét gì về

khái niệm không gian và thời

gian?

3. Hệ quả của thuyết tương

đối hẹp:

a) Sự co của độ dài:

Độ dài của một thanh bị co lại

dọc theo phương chuyển động

của nó

2

o o 2

v

1

c

l l l = − < (1)

lo: độ dài riêng: độ dài của

thanh khi đứng yên dọc theo

trục tọa độ trong hệ quy chiếu

K

l: độ dài của thanh đo được

trong hệ K, khi thanh chuyển

động với tốc độ v dọc theo trục

tọa độ trong hệ K

b) Sự chậm lại của đồng hồ

chuyển động:

Đồng hồ gắn với quan sát viên

chuyển động chạy chậm hơn

đồng hồ gắn với quan sát viên

đứng yên.

o

o

2

2

t

t t

v

1

c

∆

∆ = > ∆

−

(2)

∆t : khoảng thời gian đo được

theo đồng hồ gắn vào quan sát

viên đứng yên

o ∆t : khoảng thời gian đo được

theo đồng hồ chuyển động

C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC

4. Củng cố kiến thức: (5/

)

Bài tập 3 & 4 SGK.

IV: RÚT KINH NGHIỆM

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

Giáo viên: Dương Văn Tính Tổ Vật Lý - Thể duc Trường PTTH Hùng Vương ̣