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

探究点二牛顿力学的成就与局限性导学探究如图所示,质子束被加速到接近光速,牛顿力学适用于质子束的运动规律吗?提示不适用知识归纳相对论和量子力学没有否定牛顿力学(1)当物体的运动速度远小于光速时,相对论物理学与牛顿力学的结论没有区别。(2)当另一个重要常数即普朗克常量可以忽略不计时,量子力学和牛顿力学的结论没有区别。(3)相对论和量子力学并没有否定牛顿力学,牛顿力学是二者在一定条件下的特殊情形。典例剖析BC【例题2】(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.狭义相对论和经典力学是相互对立的,互不相容的两种理论B.在物体高速运动时,物体的运动规律遵循狭义相对论,在低速运动时,物体的运动遵循牛顿运动定律C.经典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,经典力学和量子力学都是适用的解析相对论并没有否定经典力学,而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情况,A错误;经典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,经典力学不再适用,但相对论、量子力学适用,故B、C正确,D错误。对点演练D2.牛顿力学不适用于研究()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.微观粒子的波动性解析牛顿力学适用于宏观、低速物体的运动,而研究微观粒子的波动性时牛顿力学不再适用,D正确,A、B、C错误。学以致用·随堂检测全达标12341.(牛顿力学的成就与局限性)在物理学理论研究中,“高速”一般指接近光速,“低速”一般指远小于光速,下列所述情境适合应用牛顿定律的是()A.宏观且低速 B.宏观且高速C.微观且低速 D.微观且高速A解析牛顿定律适用范围是宏观低速运动,故选A。12342.(长度收缩效应)高速列车通过洞口为圆形的隧道,列车上的司机对隧道的观察结果为()A.洞口为椭圆形,长度变短B.洞口为圆形,长度不变C.洞口为椭圆形,长度不变D.洞口为圆形,长度变短D解析根据尺缩效应,高速列车通过洞口为圆形的隧道时,列车上的司机仍然会观察到圆形的洞口,但是观察到的隧道的长度变短,选项D正确。12343.(牛顿力学的成就与局限性)(多选)(2024黑龙江鸡西高一期末)关于经典力学和相对论、量子力学,下列说法正确的是()A.量子力学和经典力学对宏观物体和微观粒子都是适用的B.经典力学理论的成立具有一定的局限性C.量子力学适用于微观粒子的运动,经典力学适用于宏观物体的运动D.量子力学与相对论否定了经典力学理论BC解析经典力学适用于宏观低速物体的运动,不适用于微观高速粒子的运动,经典力学理论的成立具有一定的局限性,故A错误,B正确;量子力学适用于微观粒子的运动,经典力学适用于宏观物体的运动,故C正确;量子力学与相对论并没有否定了经典力学,故D错误。12344.(时间延缓效应)(2024安徽芜湖高一期末)若在速度为8km/s的飞船上有一只完好的手表走过了1min,则地面上的人认为它走过这1min“实际”上花的时间()A.略大于1min B.等于1minC.略小于1min D.无法判断A解析在飞船上观测到的时间是1min,由于相对论效应,则地面上看到的时学习目标1.感受牛顿力学在高速世界与事实的矛盾,知道牛顿力学只适用于低速、宏观物体的运动。知道相对论量子论有助于人类认识高速、微观领域。(物理观念)2.知道爱因斯坦狭义相对论的基本假设,知道长度相对性和时间间隔相对性的表达式。(科学思维)3.了解宇宙起源的大爆炸理论,知道科学真理是相对的。(物理观念)基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目录索引学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关一、相对论时空观1.爱因斯坦假设(1)在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是的。?(2)真空中的在不同的惯性参考系中大小都是的。?牛顿运动定律成立的参考系相同光速相同2.时间延缓效应如果相对于地面以v运动的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完成这个时间进程跟物体的运动状态有关?惯性参考系3.长度收缩效应如果与杆相对的人测得杆长是l0,沿着杆的方向,以v相对杆运动的空间距离跟物体的运动状态有关?静止二、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