《相对论时空观与牛顿力学的局限性》万有引力与宇宙航行PPT优质课件【品质课件PPT】.pptx

相对论时空观与牛顿力学的局限性;核心素养目标;知识点一相对论时空观;;惯性参考系

凡是牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。

①所有相对于惯性系做匀速直线运动的参考系都是惯性系。

②所有相对于惯性系做变速运动的参考系都是非惯性系。;运动物体的长度(空间距离)和物理过程的快慢(时间进程)都跟物体的运动状态有关。;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;[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，一切物理规律都是相同的

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](2019·江西吉安高一月考)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](2016·江苏高考)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;[针对训练2]在一个高速旋转的巨大转盘上放置三个完全相同的时钟，a放在转轴处，b放在中间，c放在边缘处，如图所示。对于地面上的观察者，根据相对论认为三个时钟的快慢情况，下列说法正确的是();答案C;核心要点二对牛顿力学的理解

1.牛顿力学

牛顿力学通常指以牛顿运动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。

2.发展历程

从亚里士多德和阿基米德的物理学发展到经典力学体系经历了约两千年，经历了以哥白尼、开普勒和伽利略为代表的科学革命。牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，进行了一次科学的伟大的综合，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的力学科学体系。;3.牛顿力学的伟大成就

牛顿力学和天文学相结合，建立了天体力学；牛顿力学和工程实际相结合，建立了各种应用力学，如流体力学、材料力学、结构力学等。所有宏观物体的运动问题，都服从牛顿力学的规律。

4.牛顿力学的局限性

牛顿力学有自身的局限性，它不适用于高速运动，也不适用于微观领域。在高速运动中，相对论可以描述其运动规律，量子力学可以描述微观粒子的运动规律。但相对论和量子力学并未否定牛顿力学，只认为牛顿力学是自己在一定条件下的特殊情形。;[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