7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（基础达标）课件 25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（基础达标）课件 25张PPT |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 325.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-22 14:00:02 | ||
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
学法指导
必备知识
易错分析
课堂练习
学法指导
学法指导
1.通过教材的学习，理解相对论时空观
2.通过课外读物及互联网了解牛顿力学的成就与局限性
必备知识
知识点1相对论时空观
1.相对论时空观的产生背景
(1)19世纪，英国物理学家麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明电磁波的传播速度等于光速。
(2)1887年的迈克耳孙一莫雷实验以及其他些实验表明: 在不同的参考系中,光的传播速度都是一样的。
(3)爱因斯坦假设:在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的;真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。
知识点1相对论时空观
2.时间延缓效应
(1)如果相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ，地面上的人观察到该物体在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt＝ .
(2)Δt与Δτ的关系总有 ，即物理过程的快慢(时间进程)与运动状态 .(填“有关”或“无关”)
Δt＞Δτ
有关
知识点1相对论时空观
3.长度收缩效应：
(1)如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是l＝ .
(2)l与l0的关系总有 ，即运动物体的长度(空间距离)跟物体的运动状态 .
(填“无关”或“有关”)
l＜l0
有关
知识点2牛顿力学的成就与局限性
1.牛顿力学及其成就
(1)牛顿力学
牛顿力学通常指以牛顿三大定律为核心的矢量力学，有时也泛指描述低速宏观物体机械运动的经典力学体系。
知识点2牛顿力学的成就与局限性
(2)经典力学发展历程
知识点2牛顿力学的成就与局限性
(3)牛顿力学的伟大成就
自从17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的牛顿力学不断发展，取得了巨大的成就。牛顿力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用。所有这些关于宏观物体的运动问题，都服从牛顿力学的规律。
知识点2牛顿力学的成就与局限性
2.牛顿力学的局限性
从低速到高速
①低速与高速的概念
通常所见物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等。有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。
②速度对质量的影响
其中是物体静止时的质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速。
知识点2牛顿力学的成就与局限性
3.从宏观到微观
19世纪末和20世纪初，人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子，发现它们不仅具有粒子性，同时还具有波动性，它们的运动规律在很多情况下不能用牛顿力学来说明。20世纪20年代，建立了量子力学,用量子力学理论就可以很好地描述微观粒子运动的规律。
易错分析
易错1.相对论主要观点不透彻而致错
1.不理解速度对质量的影响
2.质速关系式不熟悉，公式套用时出错
1.下列关于经典力学的说法正确的是
A.经典力学适用于宏观、低速(远小于光速)运动的物体
B.经典力学适用于微观、高速(接近光速)运动的粒子
C.相对论和量子力学的出现，表明经典力学已被完全否定了
D.经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从经典力学的规律，因此任何情况下都适用
解析：经典力学是狭义相对论在低速(v?c)条件下的近似，即只要速度远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为经典力学的公式，故A正确，B、D错误；
相对论与量子力学并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，故C错误.
课堂练习
1．经典力学的建立( )
A.标志着近代自然科学的诞生
B.实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合
C.确立了一切自然科学理论应有的基本特征
D.成为量子力学的基础
答案：ABC
解析：经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生,实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合,确立了一切自然科学理论应有的基本特征,经典力学适用于宏观、低速运动的物体,而量子力学属于微观高速的物体的基本规律。
2．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律
B.牛顿通过实验证实了万存引力定律
C.相对论的创立表明经典力学已不再适用
D.爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推广到高速领域
答案：AD
解析：万有引力定律是牛顿发现的,但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的,故A正确,B错误;相对论并没有否定经典力学,经典力学对于低速、宏观物体的运动仍适用,故C错误;狭义相对论的建立,是人类取得的重大成就,从而把物理学推广到高速领域,故D正确。
3．20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。下列说法正确的是(? ?)
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.不同领域的事物各有其本质与规律
D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
答案：BCD
解析：相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,经典力学是相对论和量子力学在低速、宏覌条件下的特殊情形,故A错误;相对论和量子力学适用于高速、 微现的物体,补充了经典力学的不足,说明不同领域的事物各有其本质与规律,故C正确;人们对客观世界的认识要受到所处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侓,故BD正确。
Thank You!
第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性
目录
学法指导
必备知识
易错分析
课堂练习
学法指导
学法指导
1.通过教材的学习，理解相对论时空观
2.通过课外读物及互联网了解牛顿力学的成就与局限性
必备知识
知识点1相对论时空观
1.相对论时空观的产生背景
(1)19世纪，英国物理学家麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明电磁波的传播速度等于光速。
(2)1887年的迈克耳孙一莫雷实验以及其他些实验表明: 在不同的参考系中,光的传播速度都是一样的。
(3)爱因斯坦假设:在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的;真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。
知识点1相对论时空观
2.时间延缓效应
(1)如果相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为Δτ，地面上的人观察到该物体在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt＝ .
(2)Δt与Δτ的关系总有 ，即物理过程的快慢(时间进程)与运动状态 .(填“有关”或“无关”)
Δt＞Δτ
有关
知识点1相对论时空观
3.长度收缩效应：
(1)如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是l＝ .
(2)l与l0的关系总有 ，即运动物体的长度(空间距离)跟物体的运动状态 .
(填“无关”或“有关”)
l＜l0
有关
知识点2牛顿力学的成就与局限性
1.牛顿力学及其成就
(1)牛顿力学
牛顿力学通常指以牛顿三大定律为核心的矢量力学，有时也泛指描述低速宏观物体机械运动的经典力学体系。
知识点2牛顿力学的成就与局限性
(2)经典力学发展历程
知识点2牛顿力学的成就与局限性
(3)牛顿力学的伟大成就
自从17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的牛顿力学不断发展，取得了巨大的成就。牛顿力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用。所有这些关于宏观物体的运动问题，都服从牛顿力学的规律。
知识点2牛顿力学的成就与局限性
2.牛顿力学的局限性
从低速到高速
①低速与高速的概念
通常所见物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等。有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。
②速度对质量的影响
其中是物体静止时的质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速。
知识点2牛顿力学的成就与局限性
3.从宏观到微观
19世纪末和20世纪初，人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子，发现它们不仅具有粒子性，同时还具有波动性，它们的运动规律在很多情况下不能用牛顿力学来说明。20世纪20年代，建立了量子力学,用量子力学理论就可以很好地描述微观粒子运动的规律。
易错分析
易错1.相对论主要观点不透彻而致错
1.不理解速度对质量的影响
2.质速关系式不熟悉，公式套用时出错
1.下列关于经典力学的说法正确的是
A.经典力学适用于宏观、低速(远小于光速)运动的物体
B.经典力学适用于微观、高速(接近光速)运动的粒子
C.相对论和量子力学的出现，表明经典力学已被完全否定了
D.经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从经典力学的规律，因此任何情况下都适用
解析：经典力学是狭义相对论在低速(v?c)条件下的近似，即只要速度远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为经典力学的公式，故A正确，B、D错误；
相对论与量子力学并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，故C错误.
课堂练习
1．经典力学的建立( )
A.标志着近代自然科学的诞生
B.实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合
C.确立了一切自然科学理论应有的基本特征
D.成为量子力学的基础
答案：ABC
解析：经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生,实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合,确立了一切自然科学理论应有的基本特征,经典力学适用于宏观、低速运动的物体,而量子力学属于微观高速的物体的基本规律。
2．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律
B.牛顿通过实验证实了万存引力定律
C.相对论的创立表明经典力学已不再适用
D.爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推广到高速领域
答案：AD
解析：万有引力定律是牛顿发现的,但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的,故A正确,B错误;相对论并没有否定经典力学,经典力学对于低速、宏观物体的运动仍适用,故C错误;狭义相对论的建立,是人类取得的重大成就,从而把物理学推广到高速领域,故D正确。
3．20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。下列说法正确的是(? ?)
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.不同领域的事物各有其本质与规律
D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
答案：BCD
解析：相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,经典力学是相对论和量子力学在低速、宏覌条件下的特殊情形,故A错误;相对论和量子力学适用于高速、 微现的物体,补充了经典力学的不足,说明不同领域的事物各有其本质与规律,故C正确;人们对客观世界的认识要受到所处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侓,故BD正确。
Thank You!