新人教版高中物理必修二《相对论时空观与牛顿力学的局限性》教学课件教师版.pptx

相对论时空观与牛顿力学的局限性;一、相对论时空观 【思考】 一架飞机在上海杨浦大桥上空匀速飞过,飞机飞行方向与大桥平行,问飞机上的乘客看到的大桥长度与静止观察时相比有什么变化? 提示:变短了。 ;1.爱因斯坦两个假设: (1)在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是_____ 的; (2)真空中的光速在不同的参考系中大小都是_____的。;2.时间延缓效应: 如果相当于地面以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,则Δt=____________。;由于1-( )21,所以总有ΔtΔτ,此种情况称为时 间延缓效应。;3.长度收缩效应: 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,则l=_________。 由于1-( )21,所以总有ll0,此种情况称为长度收缩 效应。;二、牛顿力学的成就与局限性 【思考】 能根据牛顿运动定律研究原子中电子的运动吗? 提示:不能。 ;1.牛顿力学的成就:从地面上物体的运动到天体的运动, 都服从_________的规律。 2.牛顿力学的局限性: (1)微观世界: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。 (2)牛顿力学只适用于_____运动,不适用于_____运动。;长度的收缩效应 1.物体速度较低时,相对论长度近似等于静止长度。 2.物体速度较高时,其相对论长度l= 。;【典例示范】 地面上长100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以 30 km/s的速度掠过,则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少?如果火箭的速度达到0.6c,则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少? ;【解析】当火箭速度较低时,火箭上的人看到铁路的长 度基本不变,还是100 km。 当火箭的速度达到0.6c时,由相对论长度公式 l= 代入相应的数据得: l=100× km=80 km。 答案:100 km　80 km;【拓展例题】考查内容:光速不变原理的理解 【典例示范】科学家预言,在遥远的将来,离子推进发动机驱动的宇宙飞船很可能会用于宇宙航行,这种飞船能以接近光速飞行。设想在以0.9c飞行的飞船上打开一个光源,则下??说法正确的是(　　) ;A.飞船正前方的观察者看到的光速为1.9c B.飞船正后方的观察者看到的光速为0.1c C.在垂直飞船前进方向上的观察者看到的光速是 D.在任何地方的观察者看到的光速都是c;【正确解答】选D。根据光速不变原理知,在任何惯性系中测得的真空中的光速都相同,都为c,故D正确。 ;【课堂回眸】