7.5 相對時空與牛頓力學的局限性教案【教材分析】（一）教材分析本課所采用的教材是人教版高中物理必修二冊第七章第五節的內容。此部分內容是在學習經典力學之后做的入門內容，可以拓展學生的知識面，展現科學探索的無限可能性，樹立科學思想和科學思維方法，培養科學精神，在情感、態度、價值觀等方面起到應有的教育功能。教材此部分內容首先介紹了相對論時空觀，并給出了時間延遲效應和長度收縮效應。然后闡述了牛頓力學的成就與局限性，讓學生明白任何學科都有局限性，并不是說牛頓力學過時了，而是要了解每一項成立的條件。 【教學月目標】（一）教學日目標一、教學目標1、認識基于牛頓運動定律的經典力學的適用范圍。2、認識相對論、量子力學與經典力學的關系。3、通過對牛頓力學適用范圍的討論高中物理學科網，讓學生知道物理學中的結論和定律一般都有其適用范圍，認識到知識的變化性、無限性，培養獻身于科學的時代精神。2、核心素養物理概念：理解相對論、量子理論的建立對人類深入了解客觀世界的作用，知道物理學在改變人們的世界觀方面所起的作用?？茖W思維：體驗科學家在建立相對論、量子理論時的思考和探索過程，體會科學思維的意義?？茖W探索：通過閱讀課文，明白一切科學都有其局限性，新的理論會不斷完善和補充舊的理論，人類對科學的認識是永無止境的。
科學態度與責任：通過對牛頓力學適用范圍的討論，讓學生知道物理學中的結論和定律一般都有其適用范圍高中物理學科網，認識到知識的多變性和無限性，培養獻身于科學的時代精神。 【教學重點與難點】（一）教學重點與難點 教學重點： 1.狹義相對論的兩個基本假設： 2.理解時間延遲效應和長度收縮效應。 教學難點：對經典力學、相對論力學、量子力學的理解。 【新課介紹】（一）新課介紹 教師利用多媒體呈現信息和提出問題： 19世紀作家查爾斯·蘭姆寫道：“世界上沒有什么比時間和空間更讓我困惑，但也沒有什么比時間和空間更讓我困惑，因為我從來不會想到它們。事實上，我們大多數人幾乎從來不會去思考我們日常的時間和空間概念。但“時間和空間是什么？” 時間和空間是否存在于我們的感知之外？時間和宇宙有開始嗎？它們會終結嗎？“這些問題的答案是什么？”學生們互相討論交流，發表自己的看法。老師引導介紹新課的學習?！拘抡n講解】（一）相對時空絕對時空老師通過多媒體分析了如下內容：1慣性參考系：牛頓定律適用的參考系；相對于慣性系做勻速直線運動的參考系。2對于任何一個慣性參考系，牛頓定律都是成立的，也就是說，對于不同的慣性參考系，力學的基本定律——牛頓定律，都是相同的形式。學生思考理解，閱讀課本第65頁“思考題”部分及第一段，得出結論：絕對時空（牛頓力學時空）：時間和空間不依賴于物體及其運動而存在。
教師解讀：絕對空間是指長度的測量與參考系無關；絕對時間是指時間的測量與參考系無關。也就是說，兩點之間的距離不管在哪個慣性系中測量，都是相同的；同樣，兩個先后發生的事件之間的時間不管在哪個慣性系中測量，也是相同的。 教師觀念：絕對時空觀 時間和空間相互獨立，互不相干，也獨立于物質和運動，不受物質和運動的影響?；诮^對時空觀，得出幾個結論： ①絕對同時性； ②絕對時間間隔； ③絕對空間距離； ④質量恒定 （一）牛頓力學的成就與局限性 牛頓力學的偉大成就 （1）它把人類對整個自然界的認識推向了一個新的高度。牛頓從力學的觀點證明了自然界的統一性。 (2)牛頓力學的創立，第一次明確了一切自然科學理論都應具備的基本特征，這標志著近代理論自然科學的誕生，并成為其他自然科學的典范。(3)牛頓力學的創立，對自然科學、技術的發展和社會進步產生了深遠的影響：①牛頓力學所形成的科學研究方法的推廣和應用：②牛頓力學與其他基礎科學相結合，產生了許多交叉學科，促進了自然科學的進一步發展：③牛頓力學在科學技術中得到廣泛的應用，促進了社會文明的發展。 2.牛頓力學的局限性和適用范圍 （1）牛頓力學只適用于物體的低速運動（v《c） （2）牛頓力學不適用于微觀領域的物質結構和能量的不連續現象 （3）牛頓力學定律只在慣性參考系中有效——牛頓力學定律只能在宏觀、低速（與光速相比）的情況下應用，而且只在慣性參考系中有效。
【板書】（一）板書 §7.5 相對論的時空觀與牛頓力學的局限性 1.宇宙速度 1.時間膨脹效應 2.長度收縮效應 2.牛頓力學的成就與局限性 牛頓運動定律的適用范圍 【課后反思】（一）課后反思 1.愛因斯坦的兩個假設 相對論原理：在不同的慣性參考系中，物理定律的形式是相同的； 光速不變原理：在不同的慣性參考系中，真空中的光速是相同的。 2.時間膨脹效應 3.長度收縮效應 4.經典力學只適用于解低速運動問題，不能用來處理高速運動問題。 經典力學只適用于宏觀物體，一般不適用于微觀粒子：經典力學只適用于解決弱引力問題，不能用來處理強引力。