课件21张PPT。物理?必修2（粤教）第五章 经典力学与物理学的革命
第一节 经典力学的成就与局限性
第二节 经典时空观与相对论时空观教学目标教学目标及高考热点高考热点(1)相对论时空观．
(2)光电效应、氢原子能级．重点：经典力学的伟大成就和局限性、经典时空观和相对论时空观．
难点：对相对论时空观的理解．一、经典力学的发展历程：主要经历了三个重要阶段预习篇1．第一阶段：是伽利略、牛顿时代之前，这阶段________对力学做出了突出贡献．
2．第二阶段：是从伽利略到______，这阶段是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段．
3．第三阶段：是从牛顿之后，这阶段经典力学又有了新的发展，主要是后人对经典力学的表达形式和应用对象进行了拓展和完善，建立起三大守恒定律．阿基米德牛顿二、经典力学的成就和局限性预习篇1．经典力学的伟大成就：
(1)牛顿把天上运动和地上运动统一起来，实现了天上力学和地上力学的综合，从力学上证明了自然界的________，是人类认识自然的第一大突破和理论大综合．
(2)首次明确提出了一切自然科学理论应有的基本特征：__________________．
(3)对自然科学和科技的发展、社会的进步具有深远的影响．统一性数学推理和科学实验预习篇2．经典力学的局限性：
(1)不适用于研究______运动(相对真空中的光速)的物体．
(2)不适用于研究______________和能量不连续现象．高速微观物体的运动三、经典时空观与相对论时空观预习篇1．经典时空观．
(1)惯性系与非惯性系：
①惯性系：____________成立的参考系称惯性参考系，即惯性系，相对于惯性系做________运动的参考系都是惯性系．
②非惯性系：____________不成立的参考系称非惯性参考系，即非惯性系，相对于惯性系做______运动的参考系都是非惯性系．牛顿运动定律匀速直线牛顿运动定律变速(2)伽利略相对性原理：对于所有的惯性系，______规律都是相同的．
(3)经典时空观：时间永远均匀地流逝，与任何外界______；空间与任何外界______，从不运动，永不变化．
(4)经典时空观的重要结论：
①______的绝对性．②____________的绝对性．③________的绝对性．预习篇力学无关无关同时时间间隔空间距离2．相对论时间观：
(1)狭义相对论的两个假设：
①相对性原理：对不同的惯性参考系中，一切______规律都是相同的．
②光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是________．
(2)狭义相对论的几个结论：
①“同时”的相对性：在一个惯性系中“同时”发生的两个事件，在另一个惯性系中可能是____________________．预习篇物理相同的不同时的②运动的时钟变慢：一个高速飞驰的时钟，对静止的观察者来说时钟________，速度越大，时钟将变得______．
③运动的尺子缩短：一个高速运动的尺子在运动方向的长度______，速度越大，尺子变得______．
④物体的质量随速度的增大而______．速度越大，质量将变得越大．预习篇变慢了越慢变短 越短增大考点篇 考点1 对经典时空观和相对论时空观的理解1．两种时空观的物质性和运动特性不同：牛顿认为时间和空间是脱离物质及其运动而客观存在的，空间的延伸及时间的流逝都是绝对的；爱因斯坦认为时间和空间是运动着的物质存在的形式，时间和空间都随运动情况不同而变化，空间的延伸及时间的流逝都是相对的．
2．两种时间观对时间与空间关系的认识：①牛顿认为时间与空间是各自独立，相互分离的；爱因斯坦认为时间与空间是相互依赖，彼此联系的．②牛顿的观点符合人们的感受，易于接受；爱因斯坦的观点是在两个参考系之间存在很大的相对速度时才能感受，不易接受．考点2 经典力学与狭义相对论的关系考点篇1．两种理论的适用范围不同：经典力学只适用于低速、宏观物体的运动；狭义相对论适用于高速及微观的量子化现象．
2．两种理论是历史发展的不同产物：我们对自然界的认识过程是从肤浅到深刻，从片面到全面，步步深入不断完善，经典力学到相对论就是历史发展不同时期的不同产物，可以说经典力学可以看作是狭义相对论在低速运动的一个特例，当物体做接近光速运动时必须用相对论研究．考点篇例1 (双选)20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子．这说明( )
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的
C．经典力学与相对论是相互矛盾的一对理论
D．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 人们对客观世界的认识，要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形．所以A、C错，B、D对． BD考点篇变式训练考点篇牛顿定律不能适用于下列哪些情况( )
A．研究原子中的电子运动
B．研究“神舟”六号飞船的调整发射
C．研究地球绕太阳的运动
D．研究飞机从北京飞往广州的航线A 牛顿定律适用的范围是低速、宏观物体的运动，这里的“低速”是与真空中的光速比较，所以A选项正确．考点篇课件26张PPT。物理?必修2（粤教）第五章 经典力学与物理学的革命
第三节 量子化现象
第四节 物理学——人类文明进步的阶梯重点：微观世界的量子化现象及其能量特点．
难点：微观世界的量子化现象．一、量子论现象预习篇1．黑体辐射与能量子假说：
(1)黑体辐射：一个物体能够吸收照射到它上面的________而________，这个物体叫黑体．黑体发出的______辐射叫黑体辐射．
(2)经典物理学的困难：应用经典物理学能量连续性的观点解释________的实验结果时遇到困难．
(3)普朗克的能量子假说：普朗克认为物质发射(或吸收)能量时，全部辐射无反射电磁黑体辐射预习篇能量不是________，而________进行的，每一份就是一个最小的能量单位，称“________”，用ε＝hν表示，其中ν为辐射的频率，h＝6.63×10－34 J·s为普朗克常数．
2．光电效应与“光子说”：
(1)光电效应现象：当波长较短(频率较大)的光照射到金属表面时，金属中有______逸出，这种现象叫光电效应．连续的一份份能量子电子(2)经典理论的困难：光电效应实验表明：光电效应能否产生决定于入射光的______，与入射光的______无关．但由经典理论中“光的波动说”知光是一种波，其能量是连续的，与光的强度有关．
(3)爱因斯坦的“光子说”：爱因斯坦认为光的能量是________，是一份一份的，每一份叫一个______，光子的能量为________，其中ν为辐射的频率，h为普朗克常数．预习篇频率强度不连续的光子ε＝hν(4)光的波粒二象性：爱因斯坦的“光子说”很好地解释了光电效应，说明光具有________，而人们观察到光的干涉、衍射等实验事实却说明了光具有________，大量实验事实证明，光既具有________，也具有________．
3．原子光谱：
(1)氢原子光谱：实验发现，氢原子发出的光谱是一系列________的线状光谱，即原子光谱．
预习篇粒子性波动性波动性粒子性不连续 (2)原子能量是不连续的：实验发现，每种原子都有相应的原子光谱，说明原子只能处于一系列________的能量状态，当原子从一种能量状态变化到另一种能量状态时，会辐射(或吸收)一定频率的光子，辐射的光子的能量是________的．预习篇不连续不连续二、物理学——人类文明进步的阶梯预习篇1．物理学与自然科学——人类文明进步的基石：
(1)物理学是自然科学的基础之一：物理学的研究______和研究______，在自然科学的各个领域都起着重要的作用．
(2)物理学与化学、生物学、天文学、地质学、医学、农业，甚至经济学的结合形成了很多交叉学科．
(3)物理学理论的革命性突破带动了化学、生物学、天文学、地质学等学科理论的突破性革命．成果方法预习篇2．物理学与现代技术——人类文明进步的推动力：
(1)牛顿力学和热学研究而发明的蒸汽机导致了第一次工业革命，使人类进入了__________．
(2)以电机的发明和电力的应用为标志的________革命，让人类迎来了第二次工业革命，使人类全面进入了________时代．
(3)量子论和相对论的建立使核物理和电子信息技术取得了重大突破，引发了第三次工业革命，把人类带进________．蒸汽机时代电力技术电气化信息时代考点篇 考点1 对光电效应的理解一、光电效应实验规律
光电效应实验的结论是：①任何金属都存在极限频率，即只有用大于某一频率的光照射到金属表面时，才能产生光电效应现象．②光电子的最大初动能和入射光的强度无关，只决定入射光的频率．③入射光照射金属时，光电子的发射时间不超过10－9s.④当入射光的频率大于极限频率时，产生的光电子数与入射光的强度成正比．考点篇二、“光子说”对光电效应的解释
入射光由大量的“光子”组成，每个“光子”的能量为ε＝hν，可见“光子”的能量仅由光的频率决定，当光照射到金属表面时，“光子”与金属中的电子产生作用，把能量全部传给电子，若电子获得的能量足以克服原子核的作用，则成为自由电子而逸出金属表面，金属中的电子能否逸出决定于“光子”给它的能量多少，即决定于光的频率，而与“光子”数的多少(即光的强度)无关．考点篇例1 某单色光照射金属时不会产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是( )
A．延长光照时间
B．增大光的强度
C．换用波长较短的光照射
D．换用频率较低的光照射 要产生光电效应，入射光的频率必须大于该金属的极限频率，波长越短的光频率越高，当高于极限频率时就能产生光电效应，故C正确． C考点篇变式训练考点篇1．用某种频率的光照射到某一金属表面时未产生光电效应，则下列措施可使该金属产生光电效应的是( )
A．增大入射光的强度
B．增加光照射的时间
C．增大入射光的频率
D．增大入射光的波长C 入射光的频率必须大于金属的极限频率才能产生光电效应现象，某种频率的光不能使金属产生光电效应，说明光的频率不够大，要增大光的频率，C选项正确．考点篇考点2 对光的波粒二象性的理解考点篇1．光的波动性：人们通过实验观察到光能够产生干涉和衍射等反映波动性的实验现象，英国物理学家麦克斯韦创立了经典电磁理论并提出光是一种电磁波，这些都说明光具有波动性．
2．光的粒子性：人们通过实验观察到光电效应现象，爱因斯坦用“光子”成功解释了光电效应现象，说明光具有粒子性．考点篇3．光的波粒二象性：实验事实既证明了光具有波动性，又证明了光具有粒子性，所以光既具有波动性，又具有粒子性，就是说光具有波粒二象性．光的频率越大，粒子性越强，波动性越弱，反之亦然．考点篇例2 对光的波粒二象性的说法，正确的是( )
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样一种粒子
C．光的波长越大，波动性越强，粒子性越弱
D．光的波长越大，波动性越弱，粒子性越强所有的光都具有波粒二象性，A错；光子具有粒子性，不能说光是粒子，光具有波粒二象性，B错；光的波长越大，能量越小，粒子性越弱，波动性越强，C选项正确． C考点篇考点篇小结：光的波动性与粒子性的判断方法：
(1)大量光子易表现出波动性，个别光子易表现出粒子性．
(2)光的频率越低时，易表现为波动性，光的频率越高时易表现为粒子性．变式训练考点篇2．对光的认识，以下说法错误的是( )
A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现出波动性
B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的
C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了
D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显C 个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性；光与物质相互作用时表现出粒子性，光的传播规律表现出波动性，光的波动性和粒子性都是光的本质属性，光的波动性表现明显时仍具有粒子属性，因为波动性表现为粒子分布概率；光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故A、B、D正确，C错误，应选C项．考点篇
