【物理】相对论时空观与牛顿力学的局限性 课件 2023-2024学年高一下学期人教版（2019）必修第二册.pptxVIP

人教版高一物理必修第二册第二学期第七章7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性

;核心素养目标;教学目标;三种宇宙速度

同步卫星

近地卫星;知识拓展;知识拓展;;知识拓展;知识拓展;知识拓展;知识拓展;情境导入;任务探究一;14;1.2倍的光速与我们中学里学到的，真空中的光速是宇宙中最快的速度两者不相符。

1887年，美国科学家迈克尔逊和莫雷通过实验证明了，在不同的参考系中，光的传播速度都是一样的！

这与牛顿力学中，不同的参考系之间的速度变换关系（伽利略变换）不符！

在实验事实的面前，许多物理学家，仍然立足在牛顿力学时空观的基础上，想通过一些理论上的修补工作，解释实验现象。;任务探究一;任务探究一;任务探究一;任务探究一;由此可见，时间不再是绝对的，而是相对的，这种情况被称为：时间的延缓效应。;如果有一根杆，与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以速度v相对杆运动的人测得杆长是l，那么l0与l两者之间的关系是：;由上面两个式子可以知道，运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）都跟物体运动状态有关。这个结论具有革命性的意义，它反映的时空观称作相对论时空观。;这两个式子中都有一个因式：;知识点一相对论时空观;;任务探究二;知识点二牛顿力学的成就与局限性

1.牛顿力学的成就

从地面上物体的运动到天体的运动，从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械，从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、人造地球卫星、宇宙飞船……所有这些都服从___________的规律。

2.牛顿力学的局限性

(1)牛顿力学不适用于______运动。

(2)物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且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___________来说明。;3.牛顿力学的适用范围

只适用于_______运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于________世界。

;核心要点一相对论时空观;二、牛顿力学的成就与局限性;[例1](多选)关于相对论时空观的说法，正确的是()

A.在不同的惯性参考系中，一切??理规律都是相同的

B.在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关

C.在牛顿力学时空观中认为同时发生的事件，在相对论时空观中也是同时发生的

D.时间和空间是永恒不变的;[例2]如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vbvc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为();[例3]如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________。;[针对训练1]一艘太空飞船静止时的长度为30m，他以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是()

A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30m

B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30m

C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c

D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c;任务探究三;任务探究四;任务探究四;[例4]下列说法中正确的是()

A.牛顿运动定律就是牛顿力学

B.牛顿力学的基础是牛顿运动定律

C.牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题

D.牛顿力学可以解决自然界中的所有问题;[针对训练3]牛顿力学不适用于下列哪些运动()

A.火箭的发射

B.宇宙飞船绕地球的运动

C.“勇气号”宇宙探测器的运行

D.微观粒子的波动性;[针对训练4](多选)关于牛顿力学、相对论和量子力学，下列说法中正确的是()

A.相对论和牛顿力学是相互对立、互不相容的两种理论

B.在物体高速运动时，物体的运动规律适用相对论理论，在低速运动时，物体的运动适用牛顿运动定律

C.牛顿力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动

D.不论是宏观物体，还是微观粒子，牛顿力学和量子力学都是适用的;41