【金牌學(xué)案】年高中物理 第五章 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)空觀與相對論的空觀課件 粵教必修2

第五章經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命

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)空觀與相對論時(shí)空觀一、經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和成就觀察實(shí)驗(yàn)科學(xué)思維

1．17世紀(jì)，伽利略發(fā)展了__________、__________與_____相結(jié)合的方法，并發(fā)現(xiàn)了慣性定律、落體定律和力學(xué)相對性原理，奠定了動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)．?dāng)?shù)學(xué)

2．牛頓在伽利略、笛卡兒、開普勒、惠更斯等人研究的基礎(chǔ)上，采用____________、____________的方法，建立了一套完整的經(jīng)典力學(xué)體系．歸納與演繹綜合與分析

3．經(jīng)典力學(xué)把___________和____________的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來，從力學(xué)上證明了自然界的多樣性的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了人類對自然界認(rèn)識的第一次理論大綜合．天上物體地上物體4．經(jīng)典力學(xué)的應(yīng)用受到物體運(yùn)動(dòng)速率的限制，即其只適用于處理_______運(yùn)動(dòng)的物體．低速微觀5．牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用于_______領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象．慣性參考系慣性系二、經(jīng)典時(shí)空觀與相對論時(shí)空觀非慣性系

1．凡是牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立的參考系就稱為___________，簡稱_______；而牛頓定律不成立的參考系稱為_________． 2．所有相對于慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系都是______，而相對于慣性系做變速運(yùn)動(dòng)的參考系都是_________，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)必須選擇_______．非慣性系慣性系慣性系

3．伽利略相對性原理：對于所有慣性系，力學(xué)規(guī)律都是相同的，或者說，一切慣性系都是_______．伽利略相對性原理表明，對于兩個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的慣性系來說，我們不能判斷哪個(gè)慣性系處于絕對靜止或絕對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．等效的4．相對論時(shí)空觀的兩個(gè)基本假設(shè)：第一是___________，第二是______________．相對性原理光速不變原理5．相對論的四條重要結(jié)論是：(1)___________________；(2)_________________；(3)_________________；(4)______________________________．物體質(zhì)量隨速度的增加而增大“同時(shí)”的相對性運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢運(yùn)動(dòng)的尺子縮短要點(diǎn)1經(jīng)典力學(xué)的適用范圍

經(jīng)典力學(xué)只適用于低速的宏觀物體，而對于高速運(yùn)動(dòng)的接近光速的物體以及微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)不再適用．

解析：經(jīng)典力學(xué)不適用于高速物體，“高速”指的是接近光速c＝3.0×108

m/s.而火箭、宇宙飛船和宇宙探測器的速度均遠(yuǎn)小于光速，對答案A、B、C所敘述的物體經(jīng)典力學(xué)均適用，對于微觀粒子，一般情況下，經(jīng)典力學(xué)不適用．答案：D【例1】經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運(yùn)動(dòng)()A．火箭的發(fā)射C．“勇氣號”宇宙探測器B．宇宙飛船繞地球運(yùn)動(dòng)D．微觀粒子的波動(dòng)性1．下列說法正確的是()B

A．牛頓運(yùn)動(dòng)定律就是經(jīng)典力學(xué) B．經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律 C．牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以解決自然界中所有問題 D．經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有問題

解析：經(jīng)典力學(xué)包括的內(nèi)容分為力、熱、電、光、原五大部分．經(jīng)典力學(xué)是以牛頓定律為基礎(chǔ)的．要點(diǎn)2經(jīng)典時(shí)空觀與相對論時(shí)空觀的理解

經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間和空間彼此獨(dú)立，互不關(guān)聯(lián)．相對論時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間與空間相互聯(lián)系，主要有：“同時(shí)”的相對性，運(yùn)動(dòng)的尺子變短，運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢，物體質(zhì)量隨速度的增大而增大．

【例2】(雙選)聯(lián)系相對論時(shí)空觀，判斷下列有關(guān)質(zhì)量和長度說法中正確的是()

A．物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) B．物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，只是在速度較低的情況下，變化忽略不計(jì) C．物體的長度與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) D．物體的長度與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，只是在速度較低的情況下，變化忽略不計(jì)

解析：理解相對論時(shí)空觀的四個(gè)主要觀點(diǎn)．

答案：BD

2．A、B、C是三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個(gè)火箭上，以速度vB

和vC

朝一方向飛行，vB＜vC.地面上的觀察者認(rèn)為哪個(gè)時(shí)鐘走得最慢()CA．A時(shí)鐘C．C時(shí)鐘B．B時(shí)鐘D．三個(gè)時(shí)鐘一樣慢

解析：根據(jù)相對論時(shí)空觀，速度越大時(shí)鐘越慢，顯然選項(xiàng)C正確．

忽略經(jīng)典力學(xué)與相對論的適用范圍

經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是低速宏觀的物體；相對論的適用范圍是高速運(yùn)動(dòng)的物體，這個(gè)速度接近光的速度．

【例3】關(guān)于時(shí)間、長度和質(zhì)量的測量，下列說法正確的是()

A．時(shí)間均勻流逝，物體的長度一定，它們與參考系的速度無關(guān) B．物體的質(zhì)量是物體的固有屬性，無論在哪一個(gè)參考系中測量都是一樣的 C．物體的速度越大，物體的質(zhì)量越大 D．無論是時(shí)間、長度，還是質(zhì)量，其測量都與所選的參考系的速度有關(guān)錯(cuò)因：忽略了經(jīng)典力學(xué)和相對論的適用范圍，不知道選項(xiàng)C、D

到底哪一個(gè)正確．正解解：：只有有在在參參考考系系的的速速度度與與光光速速相相接接近近時(shí)時(shí)，，相相對對論論才才是是成立的的，當(dāng)當(dāng)物體體的速速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小小于光光速時(shí)時(shí)，盡盡管速速度增增加，，物體體的長度度、質(zhì)質(zhì)量以以及過過程所所經(jīng)歷歷的時(shí)時(shí)間都都可以以看成成是不不變的的．答案：：D3．對對時(shí)間間、空空間的的理解解，下下列說說法正正確的的是()CA．時(shí)時(shí)間均均勻流流逝，，與外外界無無關(guān)B．空空間從從不運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，永遠(yuǎn)遠(yuǎn)不變變，與與外界界任何何事物物無關(guān)關(guān)C．一一個(gè)事事件的的發(fā)生生所用用的時(shí)時(shí)間，，在不不同參參考系系里測測量是是不一樣樣的D．空空間與與時(shí)間間彼此此獨(dú)立立、互互不關(guān)關(guān)聯(lián)解析：：經(jīng)典力力學(xué)認(rèn)認(rèn)為空空間與與時(shí)間間彼此獨(dú)立立、互互不關(guān)