教科版高中物理必修第二册精品课件 第五章 经典力学的局限性与相对论初步 1 经典力学的成就与局限性 2 相对论时空观简介 3 宇宙的起源和演化.pptVIP

;内容索引;课标要求;基础落实?必备知识全过关;一、经典力学的成就与局限性

1.经典力学的成就

经典力学可以解释行星和卫星的轨道、开普勒的行星运动定律、彗星运动、落体运动、海洋的潮汐、汽车的运动、足球的运动以及宏观世界中人们日常看到的种种运动。?

2.经典力学的局限性

经典力学不适用于高速运动、受强引力作用的物体的运动、微观粒子(10-10m)的运动。?;3.经典力学的适用范围

经典力学只适用于宏观(线度10-10m)、低速(?c)、弱引力场(例如地球附近)的范围。超出以上范围,经典力学不再适用,要由相对论、量子论等来取代。?

易错辨析判一判

(1)经典力学适用于低速、宏观物体。(√)

(2)相对论时空观否定了经典力学时空观。(×)

解析经典力学是相对论物理学、量子力学在某些条件下的特殊情形,两者都没有否定经典力学。;合格考试练一练

1.下列物体的运动不能用经典力学描述的是(D)

A.飞机的飞行 B.人造卫星的运行

C.小汽车的行驶 D.质子的运动

解析经典力学适用于低速宏观的物体,A、B、C不符合题意,D符合题意。;2.关于经典力学的局限性,下列说法正确的是(C)

A.火车提速后,有关速度问题不能用经典力学来处理

B.由于经典力学有局限性,所以一般力学问题都用相对论力学来解决

C.经典力学适用于宏观低速运动的物体

D.经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体

解析经典力学有局限性,经典力学适用于宏观低速运动的物体,但对于一般力学问题仍能用经典力学来解决,所以即使在火车提速后,有关速度问题仍能用经典力学来处理,故A、B错误,C正确;经典力学不仅适用于像地球和太阳那样大的宏观物体,也适用于一般尺寸的宏观物体,故D错误。;二、狭义相对论

1.同时的相对性

“同时是相对的”,是指相隔一定距离发生的两件事,在一个参考系中观测是

同时发生的,在相对于此参考系运动的另一个参考系中观测就可能不是同时,而是一先一后发生的。?

2.运动时钟变慢

同样的两件事,在它们发生于同一地点的参考系内所经历的时间最短;在其他参考系内观测,这段时间要长些。这一现象称为时间的相对性,也称为“??钟变慢”。?;3.长度的相对性

它说明,一根尺子在运动时的长度总要比它静止时的长度小。这一现象常通俗地称为“动尺收缩”。?

4.相对论质量和能量

(1)质能方程:E=mc2,其中c是光在真空中的速率。?

(2)相对论质量

物体以高速v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系是。

此式中m0是v=0时物体的质量,称为静质量,它是不变的量。?;5.相对论时空观

狭义相对论的时间变换公式和长度变换公式说明,同一段时间或长度在不同的惯性系内测得的结果是不一样的。这就是说,时间和空间的量度是与物体的运动有关的,是相对的。?

6.广义相对论点滴

爱因斯坦有一个基本思想:自然界遵循的规律是统一的。他在广义相对性原理和等效原理的基础上建立了广义相对论。?;三、宇宙的起源和演化

1.20世纪40年代末,物理学家伽莫夫把宇宙膨胀与粒子反应理论结合起来,提出宇宙大爆炸假说。?

2.宇宙大爆炸理论最有说服力的证据是宇宙背景辐射的发现。?;易错辨析判一判

(1)1887年的迈克耳孙—莫雷实验证实在不同的参考系中,光的传播速度都是一样的。(√)

(2)汽车运动时没发现长度变化,故狭义相对论是错误的。(×)

解析汽车的速度相对于光速来说很慢,由可知,l与l0近似相等,即汽车运动时长度几乎不会改变。

(3)时间延缓效应是低速的时钟比高速的时钟走得慢。(×)

解析时间延缓效应是指在一个相对于我们做高速运动的惯性系中发生的物理过程,在我们看来,他所经历的时间比在这个惯性系中直接观察到的时间长。;合格考试练一练

(2022陕西宝鸡高二期末)下列不属于狭义相对论结论的是(B)

A.尺缩效应

B.时空弯曲

C.时钟延缓

D.质量变大

解析狭义相对论的两个原理:相对性原理和光速不变原理,尺缩效应、时钟延缓、质量变大都是基于这两条原理推导出的,属于狭义相对论的结论,A、C、D正确,不符合题意;时空弯曲属于广义相对论的结论,B错误,符合题意。;重难探究?能力素养全提升;;【方法突破】

经典力学与相对论、量子力学的比较

1.区别

(1)经典力学适用于低速运动的物体;相对论是爱因斯坦假设阐述物体在以接近光速运动时所遵循的规律。

(2)经典力学适用于宏观世界;量子力学能够正确描述微观粒子的运动规律。;2.联系

(1)当物体的运动速度远小于光速时,相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。

(2)当另一个重要常量即“普朗克常量”可以忽略不计时