CHƯƠNG VI: SƠ LƯỢT VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP BÀI 50: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP I MỤC TIÊU : Kiến thức: - Hiểu phát biểu hai tiên đề thuyết tương đối hẹp - Nêu hệ thuyết tương đối tính tương đối không gian thời gian Kỹ năng: - Dựa vào thuyết tương đối giải thích liên hệ không gian thời gian, thay đổi khối lượng vật chuyển động, lượng vật II CHUẨN BỊ : Giáo viên: - Nội dung tính tương đối chuyển động theo học cổ điển - Một vài mẩu truyện viễn tưởng thuyết tương đối (nội dung số phim truyện viễn tưởng) Học sinh: - Ôn lại số kiến thức lớp 10 phần học (cộng vận tốc, định luật Niu-tơn, động lượng ) III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: A HOẠT ĐỘNG BAN ĐẦU Ổn định tổ chức Giới thiệu mục tiêu chương V: (5/) Tạo tình học tập B TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động HS Hoạt động GV Kiến thức HĐ 1: Hạn chế học cổ điển + khối lượng kích thước + Một ôtô chuyển động Hạn chế học cổ 10 ôtô không đổi Vận tốc thay thẳng biến đổi đại lượng vật điển đổi lý không thay đổi? đại lượng + Cơ học cổ điển (cơ học Niunào thay đổi ? tơn) không + Vận tốc thay đổi phụ thuộc + Vậy vận tốc thay đổi phụ thuộc trường hợp vật chuyển vào việc rchọn hệ vào yếu tố nào? lấy ví dụ ? động với tốc độ gần tốc r quy r chiếu + Nhưng đến cuối kỷ XIX độ ánh sáng v12 = v13 + v31 Ví dụ: (từng học sinh lấy ví dụ đến đầu kỷ XX khoa học phát triển làm thí nghiệm cho thấy cụ thể) vận tốc ánh sáng truyền môi trường chân không 300000km/s (bất biến) không phụ thuộc vào nguồn sáng đứng yên hay chuyển động HĐ 2: Các tiên đề Anhxtanh 15 + Năm1905 Anh-xtanh xây Các tiên đề Anhxtanh dựng thuyết tổng quát gọi Tiên đề I (nguyên lí tương thuyết tương đối hẹp Anh-xtanh đối): + Mọi định luật vật lý xảy + Từ thí nghiệm vận tốc Các định luật vật lý (cơ học, hệ quy ánh sáng chân không ta rút điện từ học…) có chiếu quán tính điều gì? dạng hệ + Nếu ánh sáng phát + Cho đèn phát ánh sáng, quy chiếu quán tính chiều chuyển động xe đèn đặt lên xe Hiện tượng vật lí diễn tốc độ nguồn sáng v+c chuyển động với tốc độ v trong hệ quy chiếu Nếu ánh sáng phát ngược chiều chuyển động xe tốc độ nguồn sáng c-v + theo thí nghiệm đo tốc độ ánh sáng hai trường hợp đo không thay đổi môi trường chân không Hãy xác định tốc độ nguồn sáng theo: - học cổ điển: ánh sáng phát chiều với chiều chuyển động xe ngược chiều với chiều chuyển động xe ? - theo Anh-xtanh? + Hãy rút kết luận hai tiên đề Anh-xtanh quán tính Tiên đề II (nguyên lí bất biến tốc độ ánh sáng): Tốc độ ánh sáng chân độ lớn c hệ quy chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền vào tốc độ + Phát biểu hai tiên đề nguồn sáng hay máy thu: c=299 792 458m/s ≈ 3.108m/s Đây giá trị tốc độ lớn hạt vật chất tự nhiên (hiện nay) HĐ 3: Các hệ thuyết tương đối hẹp 10 + Sự co lại độ dài + Từ thuyết tương đối hẹp Hệ thuyết tương chậm lại đồng hồ chuyển Anh-xtanh người ta xây dựng đối hẹp: động hai hệ nào? a) Sự co độ dài: + Hs đọc SGK nêu hệ + Nêu hệ co lại độ Độ dài bị co lại dài? dọc theo phương chuyển động +C1: Hãy tính độ co chiều dài v l = l o 1− thước có chiều dài v2 c = 0,8m + C1: riêng 1m chuyển động với tốc độ l = l o − < l o c (1) v = 0,6c lo: độ dài riêng: độ dài đứng yên dọc theo trục tọa độ hệ quy chiếu ∆t o ∆t = K v2 l: độ dài đo 1− c hệ K, chuyển + C2: động với tốc độ v dọc theo trục = 1,25giờ tọa độ hệ K Đồng hồ chuyển động chạy chậm đồng hồ gắn với + Nêu hệ chậm lại b) Sự chậm lại đồng hồ chuyển động: quan sát viên đứng yên 0,25 đồng hồ chuyển động? = 900giây + C2: Sau tính theo Đồng hồ gắn với quan sát viên đồng hồ chuyển động với tốc độ chuyển động chạy chậm v = 0,6c đồng hồ chạy chậm đồng hồ gắn với quan sát viên đồng hồ gắn với quan sát đứng yên ∆t o viên đứng yên giây? ∆t = > ∆t o v2 1− + Từ hai hệ ta nhận xét c + Khái niệm không gian khái niệm không gian thời (2) ∆t : khoảng thời gian đo thời gian tương đối phụ gian? thuộc vào việc chọn hệ quy theo đồng hồ gắn vào quan sát chiếu quán tính viên đứng yên + Đọc SGK công thức (2) ∆t o : khoảng thời gian đo được thực nghiệm xác nhận theo đồng hồ chuyển động (phần chữ in nhỏ) C.- HOẠT ĐỘNG KẾT THÚC TIẾT HỌC Củng cố kiến thức: (5/) Bài tập & SGK IV: RÚT KINH NGHIỆM …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……