人教版高中物理必修第二册精品课件 第7章 万有引力与宇宙航行 5 相对论时空观与牛顿力学的局限性 (2).ppt

规律总结科学的成就总是在某些条件下的局部形成,在新的科学成就形成后,它将被包括在其中。爱因斯坦的相对论并没有否定牛顿力学的理论,而是把它看成是在一定条件下的特殊情形。学以致用(多选)关于牛顿力学、狭义相对论和量子力学,下列说法正确的是()A.狭义相对论和牛顿力学是相互对立的两种理论B.在物体高速运动时,物体的运动规律服从狭义相对论理论;在低速运动时,物体的运动规律服从牛顿运动定律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BC解析:相对论并没有否定牛顿力学,而是认为牛顿力学是相对论理论在一定条件下的特殊情形,选项A错误;牛顿力学适用于宏观物体的低速运动,对于微观粒子的高速运动问题,牛顿力学不再适用,但相对论、量子力学适用,选项B、C正确,D错误。随堂训练1.用相对论的观点判断,下列说法不正确的是()A.时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B.在地面上的人看来,以0.3c的速度运动的飞船中的时钟会变慢,但是飞船中的航天员却看到时钟是准确的C.在地面上的人看来,以0.3c的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的航天员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D.当物体运动的速度v?c时,“时间延缓”和“长度收缩”效应可忽略不计A解析:按照相对论的观点,时间和空间都是相对的,选项A错误;和飞船上的人看地面上的人都沿运动方向长度减小,选项C正确;当v?c时,“时间延缓”和“长度收缩”效应可忽略不计,选项D正确。2.下列说法正确的是()A.牛顿力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了牛顿力学C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律D.万有引力定律也适用于强相互作用力答案:C解析:牛顿力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况,选项A错误。狭义相对论没有否定牛顿力学,在宏观低速情况下,相对论的结论与牛顿力学没有区别,选项B错误。量子力学正确地描述了微观粒子运动的规律,选项C正确。万有引力定律适用于弱相互作用力,而对于强相互作用力是不适用的,选项D错误。3.假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺,同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺,则下列说法正确的是()A.甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B.甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C.乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D.乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同答案:B解析:由l=l0可知,运动的观察者观察静止的尺子和静止的观察者观察运动的尺子时,都出现尺缩效应,即都发现对方手中的尺子比自己手中的短,选项B正确,A、C、D错误。4.如图所示,假设强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为()A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c答案:D不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海！第七章万有引力与宇宙航行5相对论时空观与牛顿力学的局限性课前·基础认知课堂·重难突破素养·目标定位随堂训练素养?目标定位目标素养1.通过电磁波的传播与牛顿力学理论的矛盾,初步形成对爱因斯坦相对论的正确认识,形成正确的物理观念。2.通过实例分析,理解相对论的时空观。3.掌握时间延缓效应和长度收缩效应,并能进行简单运算。4.知道牛顿力学的局限性和适用范围。5.了解科学理论的相对性,体会科学理论是不断发展和完善的。知识概览课前·基础认知一、相对论时空观1.绝对时空观:时间与空间都是独立于物体及其运动而存在的,也叫牛顿力学时空观。?2.爱因斯坦的假设:(1)在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是相同的;(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。5.相对论时空观: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。?微思考若一列火车的速度是10m/s,一个人在车上相对于车以10m/s的速度向前跑,那么他相对于地面的速度为20m/s。若火车的速度为0.9c(c为光速),火车上的人向前发出一束激光(相对于车的速度为c)。激光相对于地面的速度是否为1.9c?提示:否。根据光速不变原理光速仍为c,对于高速运动的物体,例如本题中以0.9c的速度行驶的列车,牛顿力学中的结论不能简单套用。二、牛顿力学的成就与局限性1.低速与高速的概念。(1)