廣東省惠州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017-2018學(xué)年粵教版物理必修二第五章1、2節(jié)ppt課件

1、第一節(jié) 經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性第二節(jié) 經(jīng)典時(shí)空觀(guān)與相對(duì)論時(shí)空觀(guān)第五章 經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命; 閱讀課本閱讀課本106-110頁(yè)，完成三維設(shè)計(jì)頁(yè)，完成三維設(shè)計(jì)70-71頁(yè)頁(yè) 學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的： 1.了解經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性了解經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性 2知道經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀(guān)的有關(guān)內(nèi)容知道經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀(guān)的有關(guān)內(nèi)容 3知道狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)和有關(guān)結(jié)論知道狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)和有關(guān)結(jié)論 4能用狹義相對(duì)論的有關(guān)原理簡(jiǎn)要分析有關(guān)景象能用狹義相對(duì)論的有關(guān)原理簡(jiǎn)要分析有關(guān)景象 重點(diǎn)難點(diǎn)：狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)重點(diǎn)難點(diǎn)：狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè);課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、經(jīng)典力學(xué)的開(kāi)展歷程一、經(jīng)典力學(xué)的開(kāi)展歷程1

2、伽利略之前伽利略之前人們對(duì)力學(xué)景象的研討大多直接反映在技術(shù)之中人們對(duì)力學(xué)景象的研討大多直接反映在技術(shù)之中或交融在哲學(xué)之內(nèi)，物理學(xué)就整體而言還沒(méi)有成或交融在哲學(xué)之內(nèi)，物理學(xué)就整體而言還沒(méi)有成為獨(dú)立的科學(xué)為獨(dú)立的科學(xué)(在這個(gè)階段作出突出奉獻(xiàn)的是阿在這個(gè)階段作出突出奉獻(xiàn)的是阿基米德基米德); 2從伽利略到牛頓從伽利略到牛頓 這一階段是經(jīng)典力學(xué)從根本定律到建成實(shí)際體系這一階段是經(jīng)典力學(xué)從根本定律到建成實(shí)際體系的階段的階段 為經(jīng)典力學(xué)打下重要根底的物理學(xué)家有：為經(jīng)典力學(xué)打下重要根底的物理學(xué)家有： (1)伽利略：發(fā)現(xiàn)了慣性定律、落體定律和力學(xué)相伽利略：發(fā)現(xiàn)了慣性定律、落體定律和力學(xué)相對(duì)性原理，奠定了動(dòng)力學(xué)

3、的根底對(duì)性原理，奠定了動(dòng)力學(xué)的根底 (2)笛卡兒：在伽利略研討的根底上，第一次比較笛卡兒：在伽利略研討的根底上，第一次比較完好地表述了慣性定律，并強(qiáng)調(diào)了伽利略沒(méi)有明完好地表述了慣性定律，并強(qiáng)調(diào)了伽利略沒(méi)有明確表述的慣性運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)性確表述的慣性運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)性; (3)惠更斯：全面細(xì)致地處理了完全彈性碰撞問(wèn)惠更斯：全面細(xì)致地處理了完全彈性碰撞問(wèn)題題 (4)開(kāi)普勒：發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)定律開(kāi)普勒：發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)定律 (5)牛頓：在前人研討的根底上，采用了牛頓：在前人研討的根底上，采用了_與與_、_與與_的方法，總結(jié)出一套的方法，總結(jié)出一套普遍適用的力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律普遍適用的力學(xué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓運(yùn)動(dòng)定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律

4、和_，建立了完好的經(jīng)典力學(xué)，建立了完好的經(jīng)典力學(xué)(也也稱(chēng)牛頓力學(xué)或古典力學(xué)稱(chēng)牛頓力學(xué)或古典力學(xué))體系，物理學(xué)從此成為體系，物理學(xué)從此成為一門(mén)成熟的自然科學(xué)一門(mén)成熟的自然科學(xué)歸納歸納演繹演繹綜合綜合分析分析萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律; 3牛頓之后牛頓之后 這一階段主要是后人對(duì)經(jīng)典力學(xué)的表述方式和這一階段主要是后人對(duì)經(jīng)典力學(xué)的表述方式和運(yùn)用對(duì)象進(jìn)展了拓展和完善運(yùn)用對(duì)象進(jìn)展了拓展和完善 (1)19世紀(jì)，經(jīng)典力學(xué)的開(kāi)展表現(xiàn)為一些科學(xué)家世紀(jì)，經(jīng)典力學(xué)的開(kāi)展表現(xiàn)為一些科學(xué)家在不改動(dòng)在不改動(dòng)_的條件下，用新的、更簡(jiǎn)約的的條件下，用新的、更簡(jiǎn)約的方式重新表述了牛頓運(yùn)動(dòng)定律，構(gòu)成了分析力方式重新表述了牛頓運(yùn)動(dòng)定律

5、，構(gòu)成了分析力學(xué)學(xué) (2)經(jīng)典力學(xué)由單個(gè)質(zhì)點(diǎn)推行到經(jīng)典力學(xué)由單個(gè)質(zhì)點(diǎn)推行到_構(gòu)成的構(gòu)成的系統(tǒng)：首先建立了剛膂力學(xué)，隨后又出現(xiàn)了彈系統(tǒng)：首先建立了剛膂力學(xué)，隨后又出現(xiàn)了彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、流膂力學(xué)等性力學(xué)、塑性力學(xué)、流膂力學(xué)等本質(zhì)本質(zhì)多質(zhì)點(diǎn)多質(zhì)點(diǎn); 二、經(jīng)典力學(xué)的偉大成就二、經(jīng)典力學(xué)的偉大成就 1經(jīng)典力學(xué)把經(jīng)典力學(xué)把_和地上物體的運(yùn)動(dòng)一致和地上物體的運(yùn)動(dòng)一致同來(lái)，從力學(xué)上證明了自然界的多樣性的一致，實(shí)同來(lái)，從力學(xué)上證明了自然界的多樣性的一致，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的第一次實(shí)際大綜合現(xiàn)了人類(lèi)對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的第一次實(shí)際大綜合 2在研討方法上，人們把經(jīng)典力學(xué)中行之有效的在研討方法上，人們把經(jīng)典力學(xué)中行之

6、有效的_相結(jié)合的方法推行到物理學(xué)的各個(gè)分相結(jié)合的方法推行到物理學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科上，相繼建立了熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)支學(xué)科上，相繼建立了熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等，從而構(gòu)成了完好的經(jīng)典物理學(xué)體系等，從而構(gòu)成了完好的經(jīng)典物理學(xué)體系天上物體天上物體實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué); 3經(jīng)典力學(xué)與其他根底科學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了一經(jīng)典力學(xué)與其他根底科學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了一些交叉性的分支學(xué)科，最早的是與天文學(xué)結(jié)合些交叉性的分支學(xué)科，最早的是與天文學(xué)結(jié)合產(chǎn)生的產(chǎn)生的_，成為現(xiàn)代高度興隆的航空，成為現(xiàn)代高度興隆的航空航天技術(shù)的實(shí)際根底沒(méi)有經(jīng)典力學(xué)也就沒(méi)有航天技術(shù)的實(shí)際根底沒(méi)有經(jīng)典力學(xué)也就沒(méi)有今天的空間科學(xué)今天的空間科學(xué) 420世紀(jì)

7、以來(lái)，出現(xiàn)了更多的與經(jīng)典力學(xué)相世紀(jì)以來(lái)，出現(xiàn)了更多的與經(jīng)典力學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科結(jié)合的交叉學(xué)科天膂力學(xué)天膂力學(xué); 三、經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍三、經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍 1局限性局限性 (1)經(jīng)典力學(xué)的運(yùn)用遭到物體經(jīng)典力學(xué)的運(yùn)用遭到物體_的限的限制當(dāng)物體的速率接近制當(dāng)物體的速率接近_時(shí)經(jīng)典力學(xué)不再成時(shí)經(jīng)典力學(xué)不再成立立 (2)牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用于牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用于_領(lǐng)域中物質(zhì)構(gòu)造和領(lǐng)域中物質(zhì)構(gòu)造和能量不延續(xù)的景象能量不延續(xù)的景象 2適用范圍適用范圍 經(jīng)典力學(xué)只適用于經(jīng)典力學(xué)只適用于_運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的_物體物體運(yùn)動(dòng)速率運(yùn)動(dòng)速率光速光速微觀(guān)微觀(guān)低速低速宏觀(guān)宏觀(guān); 四、經(jīng)典時(shí)空觀(guān)四、經(jīng)典時(shí)空觀(guān) 1

8、慣性系與非慣性系慣性系與非慣性系 定義：牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參考系，稱(chēng)為慣性定義：牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參考系，稱(chēng)為慣性參考系，簡(jiǎn)稱(chēng)慣性系參考系，簡(jiǎn)稱(chēng)慣性系.牛頓運(yùn)動(dòng)定律不成立的牛頓運(yùn)動(dòng)定律不成立的參考系，稱(chēng)為非慣性系參考系，稱(chēng)為非慣性系 2伽利略的相對(duì)性原理伽利略的相對(duì)性原理 概述：對(duì)于一切的慣性系概述：對(duì)于一切的慣性系,力學(xué)規(guī)律是力學(xué)規(guī)律是_,或者說(shuō)一切慣性系都是或者說(shuō)一切慣性系都是_一樣的一樣的等效的等效的; 1632年,伽利略出版了他的名著：“把他和一些朋友關(guān)在一條大船甲板下的主艙里,讓他們帶著幾只蒼蠅、蝴蝶和其他小飛蟲(chóng),艙內(nèi)放一只大水碗,其中有幾條魚(yú).然后,掛上一個(gè)水瓶,讓水一滴一滴地滴到

9、下面的一個(gè)寬口罐里.船停著不動(dòng)時(shí),他留意察看,小蟲(chóng)都以等速向艙內(nèi)各方向飛行,魚(yú)向各個(gè)方向隨意游動(dòng),水滴滴進(jìn)下面的罐中,他把任何東西扔給他的朋友時(shí),只需間隔相等,向這一方向不用比另一方向用更多的力.他雙腳齊跳,無(wú)論向哪個(gè)方向跳過(guò)的間隔都相等.當(dāng)他仔細(xì)地察看這些事情之后,再使船以任何速度前進(jìn),只需運(yùn)動(dòng)是勻速,也不忽左忽右地?cái)[動(dòng),他將發(fā)現(xiàn).一切上述景象絲毫沒(méi)有變化.他也無(wú)法從其中任何一個(gè)景象來(lái)確定,船是在運(yùn)動(dòng)還是停著不動(dòng).即使船運(yùn)動(dòng)得相當(dāng)快,在騰躍時(shí),他將和以前一樣,在船底板上跳過(guò)一樣的間隔,他跳向船尾也不會(huì)比跳向船頭來(lái)得遠(yuǎn).伽利略相對(duì)性原理;他把不論什么東西扔給他的同伴時(shí),不論他是在船頭還是在船尾

10、,只需他本人站在對(duì)面,他也并不需求用更多的力.水滴將像先前一樣,滴進(jìn)下面的罐子,一滴也不會(huì)滴向船尾.魚(yú)在水中游向水碗前部所用的力并不比游向水碗后部的大；它們一樣悠閑地游向放在水碗邊緣任何地方的食餌.最后,蝴蝶和蒼蠅繼續(xù)隨意地四處飛行.它們也決不會(huì)向船尾集中,并不由于它們能夠長(zhǎng)時(shí)間留在空中,脫分開(kāi)了船的運(yùn)動(dòng),為趕上船的運(yùn)動(dòng)而顯出累的樣子. 從船中發(fā)生的任何一種景象,他是無(wú)法判別船終究是在運(yùn)動(dòng)還是在停著不動(dòng).如今稱(chēng)這個(gè)結(jié)論為伽利略相對(duì)性原理.在一個(gè)慣性系中能看到的種種景象,在另一個(gè)慣性參考系中必定也能無(wú)任何差別地看到.一切慣性參考系都是平權(quán)的、等價(jià)的.我們不能夠判別哪個(gè)慣性參考系是處于絕對(duì)靜止形狀

11、,哪一個(gè)又是絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的.; 3經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀(guān)經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀(guān) (1)概述：絕對(duì)的真實(shí)的數(shù)學(xué)時(shí)間概述：絕對(duì)的真實(shí)的數(shù)學(xué)時(shí)間,就其本質(zhì)而言，就其本質(zhì)而言，是永遠(yuǎn)均勻地流逝，與任何外界無(wú)關(guān)絕對(duì)空是永遠(yuǎn)均勻地流逝，與任何外界無(wú)關(guān)絕對(duì)空間就其本質(zhì)而言是與任何外界事物無(wú)關(guān)的，它間就其本質(zhì)而言是與任何外界事物無(wú)關(guān)的，它從不運(yùn)動(dòng)，并且永遠(yuǎn)不變從不運(yùn)動(dòng)，并且永遠(yuǎn)不變.這就是經(jīng)典力學(xué)的時(shí)這就是經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀(guān)，也稱(chēng)為絕對(duì)時(shí)空觀(guān)空觀(guān)，也稱(chēng)為絕對(duì)時(shí)空觀(guān) (2)幾個(gè)詳細(xì)結(jié)論幾個(gè)詳細(xì)結(jié)論 _的絕對(duì)性的絕對(duì)性 _間隔的絕對(duì)性間隔的絕對(duì)性 _的絕對(duì)性的絕對(duì)性同時(shí)同時(shí)時(shí)間時(shí)間空間間隔空間間隔 時(shí)間、長(zhǎng)度和時(shí)間、長(zhǎng)度和質(zhì)量這三

12、者與參考質(zhì)量這三者與參考系的系的 運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。; 五、相對(duì)論時(shí)空觀(guān)五、相對(duì)論時(shí)空觀(guān) 1狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè) (1)在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都一樣在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都一樣_原理原理 (2)不論在哪個(gè)慣性系中，測(cè)得的真空中的光速都一不論在哪個(gè)慣性系中，測(cè)得的真空中的光速都一樣樣_原理原理 這是愛(ài)因斯坦在前人的實(shí)驗(yàn)根底上提出的假設(shè)，這這是愛(ài)因斯坦在前人的實(shí)驗(yàn)根底上提出的假設(shè)，這兩個(gè)假設(shè)就是狹義相對(duì)論的根底兩個(gè)假設(shè)就是狹義相對(duì)論的根底相對(duì)性相對(duì)性光速不變光速不變; 2狹義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論狹義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論 (1)“同時(shí)的相對(duì)性同時(shí)的相對(duì)性 對(duì)于光

13、速不變的原理的證明，首先對(duì)對(duì)于光速不變的原理的證明，首先對(duì)“同時(shí)同時(shí)這個(gè)概念進(jìn)展了研討：在一個(gè)慣性系中同時(shí)這個(gè)概念進(jìn)展了研討：在一個(gè)慣性系中同時(shí)發(fā)生兩個(gè)事件，在另一個(gè)慣性系中能夠是不發(fā)生兩個(gè)事件，在另一個(gè)慣性系中能夠是不同時(shí)的，即同時(shí)的，即“同時(shí)是相對(duì)的同時(shí)是相對(duì)的; (2)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢(鐘慢效應(yīng)鐘慢效應(yīng)) 時(shí)鐘相對(duì)于察看者運(yùn)動(dòng)時(shí)，察看者會(huì)看到它變慢時(shí)鐘相對(duì)于察看者運(yùn)動(dòng)時(shí)，察看者會(huì)看到它變慢了，運(yùn)動(dòng)速度越快，效果越明顯即運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘了，運(yùn)動(dòng)速度越快，效果越明顯即運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢在運(yùn)動(dòng)參考系中的時(shí)間節(jié)拍變緩慢了變慢在運(yùn)動(dòng)參考系中的時(shí)間節(jié)拍變緩慢了.(一切一切物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程乃至察看

14、者本人的生命節(jié)拍物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程乃至察看者本人的生命節(jié)拍均變慢了均變慢了)。日常生活中的時(shí)間延緩效應(yīng)可以忽略，。日常生活中的時(shí)間延緩效應(yīng)可以忽略，在運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)在運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí),那么變得特別重要雙生那么變得特別重要雙生子效應(yīng)：假設(shè)一對(duì)孿生兄弟，一人停在地面，另子效應(yīng)：假設(shè)一對(duì)孿生兄弟，一人停在地面，另一人乘飛船飛行，當(dāng)回到原地時(shí)，兩人站在一同，一人乘飛船飛行，當(dāng)回到原地時(shí)，兩人站在一同，后者比前者年輕。后者比前者年輕。; (3)運(yùn)動(dòng)的尺子縮短運(yùn)動(dòng)的尺子縮短(尺縮效應(yīng)尺縮效應(yīng)) 一根沿本身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)一根沿本身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度小，而在

15、垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，桿的長(zhǎng)度沒(méi)有變的長(zhǎng)度小，而在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，桿的長(zhǎng)度沒(méi)有變化化.(4)物體的質(zhì)量隨速度的添加而增大物體的質(zhì)量隨速度的添加而增大 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量大，且速度越大，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量大，且速度越大，質(zhì)量越大，當(dāng)速度接近光速時(shí)，質(zhì)量趨于無(wú)窮大質(zhì)量越大，當(dāng)速度接近光速時(shí)，質(zhì)量趨于無(wú)窮大; 2狹義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論狹義相對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論 (1)“同時(shí)的同時(shí)的_； (2)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘_； (3)運(yùn)動(dòng)的尺子運(yùn)動(dòng)的尺子_； (4)物體質(zhì)量隨速度的添加而物體質(zhì)量隨速度的添加而_相對(duì)性相對(duì)性變慢變慢縮短縮短增大增大 時(shí)間、長(zhǎng)度和質(zhì)量這三者都與參考系的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。;多項(xiàng)選擇1971年，美國(guó)科學(xué)家搞了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)同步的原子鐘一個(gè)放在地面上，一個(gè)放在飛機(jī)里。飛機(jī)圍繞地球旋轉(zhuǎn)一周后，飛機(jī)里的鐘比地面上的鐘慢了十五億分之五點(diǎn)九秒。實(shí)驗(yàn)者以此以為愛(ài)因斯坦的實(shí)際是正確的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)闡明A時(shí)間具有客觀(guān)性，在不同的參照系上，由不同的主體決議B時(shí)間與運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)不可分，沒(méi)有分開(kāi)物質(zhì)的純粹的時(shí)間C時(shí)間具有相對(duì)性D時(shí)間是人的客觀(guān)調(diào)整的系列解析解析 此題調(diào)查時(shí)間與運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)的關(guān)系。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論提示了時(shí)間與此題調(diào)查時(shí)間與運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)的關(guān)系。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論提