7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（强化提高）课件— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册19张PPT
文档属性
| 名称 | 7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（强化提高）课件— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册19张PPT |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 408.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-19 23:01:39 | ||
图片预览
文档简介
第七章万有引力与宇宙航行
第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性
目录
考情分析
能力拓展
对应例题
拓展训练
考情分析
考情分析
本节主要讲解牛顿力学的局限性和相对论简介，高考中对本节知识的考查较少，一般以选择题或填空题为主
能力拓展
狭义相对论的两个假设
在牛顿力学中， 成立,但在两个不同参考系中，爱因斯坦认为该式不成立。1905 年，爱因斯坦提出了两条基本假设(狭义相对论的基础)。
狭义相对论的两个假设
1.相对性原理
物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式。
2.光速不变原理
在一切惯性参考系中,测得的真空中的光速c都相同。
例如:在粒子对撞机中，有一个电子经过加速器加速后，速度可达到光速的12。此时由于电子的速度接近光速，所以质量变化明显,根据爱因斯坦狭义相对论中运动质量与静止质量的关系得
?
牛顿力学与 相对论和量子力学的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}比较项
牛顿力学
相对论量子力学
形成时期
物理学形成的初期阶段，受历史发展限制，理论具有一定的局限性
形成于物理学充分发展的现代，理论较科学
适用范围
低速运动、宏观世界、弱引力作用
适用范围更广(高速运动、微观世界、强引力作用情况下,同样适用)
速度对质量的影响
物体的质量不随其速度的变化而变化
物体的质量随其速度的增大而增大
牛顿力学与 相对论和量子力学的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}速度的合成
物体及其运动与时间、空间互不相干,关系式
速度与位移、时间间隔的测量有关，
引力规律
牛顿的万有引力定律认为物体间的引力符合“平方反比”规律
爱因斯坦引力理论认为物体间的引力不完全符合“平方反比”规律
联系
以下两种情况，相对论或量子力学与牛顿力学的结论没有区别:①物体的速度远小于光速c(3 x108 m/s)时;②普朗克常量(6.63x10?34)可以忽略不计时
对应例题
1．下列关于经典力学的说法正确的是(?? )
A.自行车、汽车、火车、人造卫星、宇宙飞船的运动都服从经典力学的规律
B.时空观是绝对时空观,即时间和空间独立存在,与物体及其运动无关
C.只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界
D.爱因斯坦建立了狭义相对论,完全推翻了经典力学的观点
答案：ABC
解析：自行车、汽车、大车、人造卫星、宇宙飞船都属于低速运动的物体,它们的运动服从经典力学的规律,故选项A正确;经典力学的时空观是绝对时空观,认为时间和空间独立存在,与物体及其运动无关,故选项B正确;经典力学在微观、高速情况下不再适用,经典力学的适用条件为宏观世界、低速运动,故选项C正确;爱因斯坦建立了狭义相对论,但并没完全推翻经典力学的观点,故选项D错误。
拓展训练
1．关于经典力学的局限性,下列说法正确的是(BCD?? )
A.经典力学没有局限性
B.经典力学的应用受到物体运动速度的限制,当物体运动的速度接近于真空中的光速时,经典力学就不适用了
C.经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
D.经典力学认为时间和空间是分离的,没有关系
2．甲、乙两人站在地面上时身高都是????0，甲、乙分别乘坐速度为0. 6c和0. 8c(c为光速)的飞船同向运动，如图所示。此时乙观察到甲的身高L______????0,若甲向乙挥手，该动作的时间为????0，乙观察到甲动作的时间为????1，则????1_________ ????0(均选填“>”“=”或“<“)
?
答案：=,>
解析：由狭义相对论原理知，在垂直运动方向上长度不变，则有 ;根据狭义相对论的时间延缓效应可知，乙观察到甲动作的时间变长，即 。
3．下列运动中不能用经典力学规律描述的是
A.子弹的飞行
B.和谐号从深圳向广州飞驰
C.人造卫星绕地球运动
D.粒子接近光速的运动
子弹的飞行、火车的运动及人造卫星绕地球的运动，都属于宏观、低速，经典力学能适用.而粒子接近光速的运动，不能适用于经典力学，故选D.
Thank You!
第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性
目录
考情分析
能力拓展
对应例题
拓展训练
考情分析
考情分析
本节主要讲解牛顿力学的局限性和相对论简介，高考中对本节知识的考查较少，一般以选择题或填空题为主
能力拓展
狭义相对论的两个假设
在牛顿力学中， 成立,但在两个不同参考系中，爱因斯坦认为该式不成立。1905 年，爱因斯坦提出了两条基本假设(狭义相对论的基础)。
狭义相对论的两个假设
1.相对性原理
物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式。
2.光速不变原理
在一切惯性参考系中,测得的真空中的光速c都相同。
例如:在粒子对撞机中，有一个电子经过加速器加速后，速度可达到光速的12。此时由于电子的速度接近光速，所以质量变化明显,根据爱因斯坦狭义相对论中运动质量与静止质量的关系得
?
牛顿力学与 相对论和量子力学的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}比较项
牛顿力学
相对论量子力学
形成时期
物理学形成的初期阶段，受历史发展限制，理论具有一定的局限性
形成于物理学充分发展的现代，理论较科学
适用范围
低速运动、宏观世界、弱引力作用
适用范围更广(高速运动、微观世界、强引力作用情况下,同样适用)
速度对质量的影响
物体的质量不随其速度的变化而变化
物体的质量随其速度的增大而增大
牛顿力学与 相对论和量子力学的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}速度的合成
物体及其运动与时间、空间互不相干,关系式
速度与位移、时间间隔的测量有关，
引力规律
牛顿的万有引力定律认为物体间的引力符合“平方反比”规律
爱因斯坦引力理论认为物体间的引力不完全符合“平方反比”规律
联系
以下两种情况，相对论或量子力学与牛顿力学的结论没有区别:①物体的速度远小于光速c(3 x108 m/s)时;②普朗克常量(6.63x10?34)可以忽略不计时
对应例题
1．下列关于经典力学的说法正确的是(?? )
A.自行车、汽车、火车、人造卫星、宇宙飞船的运动都服从经典力学的规律
B.时空观是绝对时空观,即时间和空间独立存在,与物体及其运动无关
C.只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界
D.爱因斯坦建立了狭义相对论,完全推翻了经典力学的观点
答案：ABC
解析：自行车、汽车、大车、人造卫星、宇宙飞船都属于低速运动的物体,它们的运动服从经典力学的规律,故选项A正确;经典力学的时空观是绝对时空观,认为时间和空间独立存在,与物体及其运动无关,故选项B正确;经典力学在微观、高速情况下不再适用,经典力学的适用条件为宏观世界、低速运动,故选项C正确;爱因斯坦建立了狭义相对论,但并没完全推翻经典力学的观点,故选项D错误。
拓展训练
1．关于经典力学的局限性,下列说法正确的是(BCD?? )
A.经典力学没有局限性
B.经典力学的应用受到物体运动速度的限制,当物体运动的速度接近于真空中的光速时,经典力学就不适用了
C.经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
D.经典力学认为时间和空间是分离的,没有关系
2．甲、乙两人站在地面上时身高都是????0，甲、乙分别乘坐速度为0. 6c和0. 8c(c为光速)的飞船同向运动，如图所示。此时乙观察到甲的身高L______????0,若甲向乙挥手，该动作的时间为????0，乙观察到甲动作的时间为????1，则????1_________ ????0(均选填“>”“=”或“<“)
?
答案：=,>
解析：由狭义相对论原理知，在垂直运动方向上长度不变，则有 ;根据狭义相对论的时间延缓效应可知，乙观察到甲动作的时间变长，即 。
3．下列运动中不能用经典力学规律描述的是
A.子弹的飞行
B.和谐号从深圳向广州飞驰
C.人造卫星绕地球运动
D.粒子接近光速的运动
子弹的飞行、火车的运动及人造卫星绕地球的运动，都属于宏观、低速，经典力学能适用.而粒子接近光速的运动，不能适用于经典力学，故选D.
Thank You!