長(zhǎng)城與運(yùn)河教案

09年高考物理光學(xué)與相對(duì)論專題。

高考總復(fù)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)和易混點(diǎn)專題

八、光學(xué)與相對(duì)論

一、直擊高考考點(diǎn)

(1)簡(jiǎn)單的考情分析

光學(xué)知識(shí)在高考中屬于非主干知識(shí)。一般來說，考查基本概念和規(guī)律的試題只有一到二題，歷年高考中此類題一般難度都不大。試題一般以選擇題為主，是每年高考必考內(nèi)容。

(2)大綱要求

在《考試大綱》中，它主要涵蓋以下基本要求：

1．知道光沿直線傳播的原理，及半影和本影的區(qū)別；知道全反射的應(yīng)用-光導(dǎo)纖維，棱鏡和光的色散的基本知識(shí)。

2．理解光的反射及反射定律；理解平面鏡成像的特點(diǎn)和規(guī)律，并能正確的作圖。

3．理解光的折射及折射定律；理解折射率、全反射和臨界角的概念，全反射和不同色光折射率的關(guān)系，并能正確的應(yīng)用公式解題。

4．了解光本性學(xué)說的發(fā)展簡(jiǎn)史，知道光的干涉現(xiàn)象、衍射和偏振現(xiàn)象；知道雙縫干涉，薄膜干涉，雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系。

5．知道光譜和光譜分析，紅外線、紫外線、X射線、r射線以及它們的應(yīng)用；光的電磁本性和電磁波譜，光的波粒二象性，物質(zhì)波，激光的特性及應(yīng)用

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廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介

高考物理第一輪復(fù)習(xí)相對(duì)論學(xué)案

第十七章相對(duì)論簡(jiǎn)介

這一章介紹高速物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相對(duì)論的時(shí)空觀。這章的教學(xué)有兩個(gè)特點(diǎn)。第一，我們平時(shí)接觸的都是低速運(yùn)動(dòng)，因此本章很多結(jié)論與日常經(jīng)驗(yàn)不一致，難于接受。第二，相對(duì)論的全面闡述要用到較多的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，所以這章許多結(jié)論都是直接給出的。相對(duì)論內(nèi)容非常抽象，不易理解，但考綱對(duì)本章要求不高，只要記住結(jié)論就行。
【教學(xué)要求】
1．了解相對(duì)論的幾個(gè)基本假設(shè)。
2．知道長(zhǎng)度、時(shí)間的相對(duì)性。
3．初步了解相對(duì)論速度、質(zhì)量變換公式。
4．了解愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系。
【知識(shí)再現(xiàn)】
1．慣性系：如果牛頓運(yùn)動(dòng)定律在某個(gè)參考系中成立，這個(gè)參考系就叫做慣性系．相對(duì)于一個(gè)慣性系做運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)參考系也是慣性系．
2．狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
(1)狹義相對(duì)性原理：。
(2)光速不變?cè)恚骸?br> 3．相對(duì)論質(zhì)量
物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間的關(guān)系
4．質(zhì)能方程：E＝mc2
知識(shí)點(diǎn)一狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
1．伽利略相對(duì)性原理：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的。
2．狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系，一切物理規(guī)律都是相同的
3．光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中是相同的，光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。
注意：光速與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者無關(guān)。
4．對(duì)兩個(gè)基本原理的正確理解
①自然規(guī)律不僅包括力學(xué)規(guī)律，還包括電磁學(xué)規(guī)律等其他所有的物理學(xué)規(guī)律。
②強(qiáng)調(diào)真空中的光速不變指大小既不依賴于光源或觀察者的運(yùn)動(dòng)，也不依賴于光的傳播方向。
③幾十年來科學(xué)家采用各種先進(jìn)的物理技術(shù)測(cè)量光速，結(jié)果都不違背光速不變?cè)怼?br> 【應(yīng)用1】下列說法正確的是（）
A．力學(xué)規(guī)律在任何參考系中都是相同的
B．在所有慣性系中物理規(guī)律都是相同的
C．在高速運(yùn)動(dòng)情況下，慣性系中的物理規(guī)律也不一定相同
D．牛頓運(yùn)動(dòng)定律在非慣性系中不變
導(dǎo)示:在所有的慣性參考系中，物理規(guī)律都是相同的，在非慣性參考系中，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再選用。故選B

知識(shí)點(diǎn)二時(shí)間和空間的相對(duì)性
1．“同時(shí)”的相對(duì)性：“同時(shí)”是相對(duì)的。在一個(gè)參考系中看來“同時(shí)”的，在另一個(gè)參考系中卻可能“不同時(shí)”。
理解：由于光速不變，即光速在任何慣性系中都是相同的，那么當(dāng)另一個(gè)慣性系的速度能夠和光速相比時(shí)，同時(shí)性就是相對(duì)的。即在一個(gè)慣性系中同時(shí)發(fā)生的兩事件，在另一個(gè)慣性系中就不一定是同時(shí)發(fā)生的。
2．長(zhǎng)度的相對(duì)性：一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比靜止時(shí)的長(zhǎng)度小。即
式中l(wèi)，是與桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)的人觀察到的桿長(zhǎng)，l0是與桿相對(duì)靜止的人觀察到的桿長(zhǎng)。
注意：①在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，桿的長(zhǎng)度沒有變化。
②這種長(zhǎng)度的變化是相對(duì)的，如果兩條平行的桿在沿自己的長(zhǎng)度方向上做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，與他們一起運(yùn)動(dòng)的兩位觀察者都會(huì)認(rèn)為對(duì)方的桿縮短了。
3．時(shí)間間隔的相對(duì)性：從地面上觀察，高速運(yùn)動(dòng)的飛船上時(shí)間進(jìn)程變慢，飛船上的人則感覺地面上的時(shí)間進(jìn)程變慢。

式中是與飛船相對(duì)靜止的觀察者測(cè)得的兩事件的時(shí)間間隔，是地面上觀察到的兩事件的時(shí)間間隔。
4．相對(duì)論的時(shí)空觀：經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，時(shí)間和空間是脫離物質(zhì)而獨(dú)立存在的，是絕對(duì)的，二者之間沒有聯(lián)系；相對(duì)論則認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，物質(zhì)、時(shí)間、空間是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一體。
理解：在速度較低的時(shí)候，長(zhǎng)度、時(shí)間是感覺不出來變化的，所以容易理解為長(zhǎng)度、時(shí)間與物質(zhì)之間沒有什么關(guān)系，尤其是時(shí)間會(huì)認(rèn)為是流逝的均勻的坐標(biāo)。當(dāng)速度很大時(shí)，長(zhǎng)度和時(shí)間都跟著變化了，這時(shí)對(duì)宇宙的看法也必然要變化，長(zhǎng)度和時(shí)間與物質(zhì)是緊密相關(guān)的，長(zhǎng)度和時(shí)間是不能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在的。長(zhǎng)度和時(shí)間隨著物質(zhì)存在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變化是更重要的理解。
【應(yīng)用2】在地面上有一長(zhǎng)l00m的跑道，運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)跑到終點(diǎn)，用時(shí)l0s，現(xiàn)從以0.8C速度沿跑道向前飛行的飛船中觀察，跑道有多長(zhǎng)?
導(dǎo)示:由長(zhǎng)度的相對(duì)性可知：跑道長(zhǎng)

知識(shí)點(diǎn)三狹義相對(duì)論的其它結(jié)論
1．相對(duì)論速度變換公式：。（式中v為高速火車相對(duì)地的速度，u′為車上的人相對(duì)于車的速度，u為車上的人相對(duì)地面的速度）。對(duì)于低速物體u′與v與光速相比很小時(shí)，根據(jù)公式u=可知c，這時(shí)u≈，這就是經(jīng)典物理學(xué)的速度合成法則。對(duì)于高速物體u′與v與光速相等時(shí)，即u′=c，不論v如何取值，在什么參考系中觀察，光速都是c。
注意：這一公式僅適用于u′與v在一直線上的情況，當(dāng)u′與v相反時(shí)，u′取負(fù)值。
2．相對(duì)論質(zhì)量：。（式中m0為物體靜止時(shí)的質(zhì)量，m為物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量，由公式可以看出隨v的增加，物體的質(zhì)量隨之增大）。
3．質(zhì)能方程：E=mc2
設(shè)E為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，E0為靜止時(shí)的能量，動(dòng)能為Ek，則Ek=E-E0
【應(yīng)用3】一電子的質(zhì)量m0=9.1×10-31kg，以0.99c的速度運(yùn)動(dòng)，則（1）電子的總動(dòng)能多大？
（2）電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論的動(dòng)能之比是多大？
導(dǎo)示：（1）由，且E=mc2
得E=5.8×10-13J
（2）經(jīng)典動(dòng)能Ek=m0(0.99c)2
相對(duì)論中電子的動(dòng)能Ek’=(m-m0)c2
兩者之比值為：Ek/Ek’=0.08

知識(shí)點(diǎn)四廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介
1．廣義相對(duì)論的兩個(gè)基本原理：
①廣義相對(duì)性原理：在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的。
②等效原理：一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。
2．廣義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論：
①物質(zhì)的引力使光線彎曲。
②引力場(chǎng)的存在使得空間不同位置的時(shí)間進(jìn)程出現(xiàn)差別。

1．根據(jù)氣體吸收譜線的紅移現(xiàn)象推算，有的類星體遠(yuǎn)離我們的速度竟達(dá)光速c的80%，即每秒24萬公里。下列結(jié)論正確的是（）
A．在類星體上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是(1+80％)c
B．在地球上接受到它發(fā)出的光的速度是(1-80％)c
C．在類星體上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是c
D．在地球上上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是c

2．如果你以接近于光速的速度朝一星體飛行，你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運(yùn)動(dòng)（）A．你的質(zhì)量在增加
B．你的心臟跳動(dòng)在慢下來
C．你在變小
D．以上三種變化同時(shí)發(fā)生

3．一大船在平靜的大洋中勻速行駛，一個(gè)人在其密閉船艙內(nèi)向各個(gè)方向做立定跳遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)，并由止來判斷船的航向，假設(shè)他每次做的功相等，下列正確的有（）
A．如果向東跳的最遠(yuǎn)，則船向東行駛
B．如果向東跳的最近，則船向東行駛
C．他向各個(gè)方向跳的一樣遠(yuǎn)，不能判斷行駛方向
D．他向各個(gè)方向跳的不一樣遠(yuǎn)，能判斷行駛方向

4．在地面上觀測(cè)一個(gè)物體，由于物體以一定速度運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)該物體質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量增加了10%，求在地面上觀測(cè)時(shí)，此物體相對(duì)于靜止時(shí)的尺度在運(yùn)動(dòng)方向上縮短了百分之幾？
A．91％B．10％C．18％D．9.1％

5．一個(gè)以相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室0.8c速度運(yùn)動(dòng)的粒子，飛行了3m后衰變，該粒子存在了多少時(shí)間？與該粒子一起運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系中來測(cè)量這粒子衰變前存在了多長(zhǎng)時(shí)間？
答案：1.CD2.D3.C4.D
5.1.25×10-8s7.5×10-9s

相對(duì)論的誕生

一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性，作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂，幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢？以下是小編為大家精心整理的“相對(duì)論的誕生”，希望能為您提供更多的參考。

人教版物理選修3-4學(xué)案：15、1相對(duì)論的誕生
編寫人:審核；高二物理組
寄語：夢(mèng)想決定現(xiàn)實(shí)。但，當(dāng)夢(mèng)想只是夢(mèng)想，現(xiàn)實(shí)就是另一種現(xiàn)實(shí)！
學(xué)習(xí)目標(biāo)
（1）了解經(jīng)典的相對(duì)性原理
（2）知道相對(duì)性原理與電磁規(guī)律之間的矛盾
（3）知道狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：狹義相對(duì)論的兩點(diǎn)假設(shè)
學(xué)習(xí)方法：閱讀小結(jié)
導(dǎo)讀：牛頓的經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)就是以牛頓命名的三條定律，這一理論形成于十七世紀(jì)，在以后的兩個(gè)多世紀(jì)里，牛頓力學(xué)對(duì)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用，同時(shí)自身也得到了很大發(fā)展。但是，進(jìn)入二十世紀(jì)，物理學(xué)研究的領(lǐng)域開始深入到了微觀高速領(lǐng)域，這時(shí)人們發(fā)現(xiàn)牛頓力學(xué)在這些領(lǐng)域不再適用。物理學(xué)的發(fā)展要求對(duì)牛頓力學(xué)以及某些長(zhǎng)期認(rèn)為是不言自明的基本觀念作出根本性的變革，物理學(xué)需要一場(chǎng)革命！
二十世紀(jì)初誕生的相對(duì)論和量子力學(xué)就是這場(chǎng)從經(jīng)典物理向近代物理變革的標(biāo)志
學(xué)習(xí)過程：
A一、經(jīng)典的相對(duì)性原理
1、慣性系：
牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參考系
相對(duì)于一個(gè)參考系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)參考系也是
2、伽利略相對(duì)性原理
力學(xué)規(guī)律在中都是相同的
還可表述為：在一個(gè)內(nèi)進(jìn)行的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷這個(gè)是否相對(duì)于另一個(gè)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)；或者說，任何慣性系都是的。
A二、相對(duì)性原理與電磁規(guī)律
牛頓的伽利略相對(duì)性原理是作為基本假設(shè)提出來的，它之所以為人們接受承認(rèn)，一方面是牛頓力學(xué)在解決力學(xué)問題獲得的巨大功；另一方面觀察結(jié)果與人們的經(jīng)驗(yàn)相符。
但是十九世紀(jì)中葉，人們?cè)谘芯颗c物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的電磁現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)在電磁現(xiàn)象的規(guī)律不符合相對(duì)性原理
其中最典型的就是的問題
任何參照系中測(cè)得的光在真空的速率都應(yīng)該是這一數(shù)值
這一結(jié)論還特別為后來的很多精確的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，最著名的是1887年所做的實(shí)驗(yàn)。它們都明確無誤地證明光速的測(cè)量結(jié)果與光源和測(cè)量者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)，亦即與參照系無關(guān)。
可見光和電磁波的運(yùn)動(dòng)不服從伽利略相對(duì)原理.
上述的矛盾使物理學(xué)家面臨兩個(gè)選擇，一是修正現(xiàn)有的理論，去迎合實(shí)驗(yàn)結(jié)果（這相對(duì)比較容易，但常常無效）；另一種主張徹底擺脫“麥克斯韋電磁理論只適用于某一特殊的慣性系”，創(chuàng)立全新的理論。愛因斯坦、龐加萊等人選擇了后者．并提出了兩個(gè)假設(shè)。
A三、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
1、狹義相對(duì)性原理
在不同的慣性參考系，一切都是相同的
2、光速不變?cè)?br> 的光速在不同的慣性參考系中是的，光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。
就是在看來如此簡(jiǎn)單且最一般的兩個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)上愛因斯坦建立了一套完整的理論——狹義相對(duì)論
3、對(duì)兩個(gè)基本原理的正確理解
①自然規(guī)律不僅包括力學(xué)規(guī)律，還包括電磁學(xué)規(guī)律等其他所有的物理學(xué)規(guī)律；
②強(qiáng)調(diào)真空中的光速不變指大小既不依賴于光源或觀察者的運(yùn)動(dòng)，也不依賴于光的傳播方向
③幾十年來科學(xué)家采用各種先進(jìn)的物理技術(shù)測(cè)量光速，結(jié)果都不違背光速不變?cè)怼?/p>

B課本問題與練習(xí)
1、
結(jié)束語：
相對(duì)論的時(shí)空觀念與人們固有的時(shí)空觀念差別很大，很難被普通人所理解。人們都稱贊愛因斯坦偉大，但又常常弄不懂這偉大的內(nèi)容。這使人們想起英國詩人波譜歌頌牛頓的詩句:
自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中，
上帝說：“讓牛頓去吧，”
于是一切都成為光明。
后人續(xù)寫道:上帝說完多少年之后，
魔鬼說：“讓愛因斯坦去吧，”
于是一切又回到黑暗中。

反思小結(jié)：
15、1相對(duì)論的誕生檢測(cè)卡
一、經(jīng)典的相對(duì)性原理的表述方法
表述1：力學(xué)規(guī)律在中都是相同的；
表述2：在一個(gè)內(nèi)進(jìn)行的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷這個(gè)是否相對(duì)于另一個(gè)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
表述3：任何慣性系都是的。
二、狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
1、狹義相對(duì)性原理
在不同的慣性參考系，一切都是相同的
2、光速不變?cè)?br> 的光速在不同的慣性參考系中是的，光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。
小試牛刀：
B級(jí)設(shè)某人在以速度為0、5C的飛船上，打開一個(gè)光源，則下列說法正確的是（）
A、飛船正前方地面上的觀察者看到這一光速為1、5c
B、飛船正后方地面上的觀察者看到這一光速為0、5c
C、在垂直飛船前進(jìn)方向地面上的觀察者看到這一光速是c
D、在地面上任何地方的觀察者看到的光速都是c

09年高考物理考試說明

海南2009年普通高校招生考試大綱的說明--物理

I．指導(dǎo)思想

《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明（理科·課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)版·2009年版）（供海南省使用）》（以下簡(jiǎn)稱《說明》）是2009年普通高校招生全國統(tǒng)一考試物理科（海南卷）命題的主要依據(jù)．《說明》根據(jù)教育部考試中心頒布的《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱（理科·課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)版·2009年版）》（以下簡(jiǎn)稱《考試大綱》），按照教育部頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》、《普通高中課程方案（實(shí)驗(yàn)）》和《海南省2007年普通高校招生考試改革指導(dǎo)方案》的要求并結(jié)合海南省普通高中物理教學(xué)實(shí)際而制定．

高考命題要有利于高等院校選拔人才，有利于中學(xué)素質(zhì)教育．在充分發(fā)揮選拔功能的同時(shí)，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高，有利于學(xué)生形成正確的價(jià)值觀和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度．