【金牌学案】年高中物理 第五章 第一节 经典力学的成就与局限性 第二节 经典时空观与相对论的空观课件 粤教必修2

第五章经典力学与物理学革命

第一节经典力学的成就与局限性第二节经典时空观与相对论时空观一、经典力学的发展历程和成就观察实验科学思维

1．17世纪，伽利略发展了__________、__________与_____相结合的方法，并发现了惯性定律、落体定律和力学相对性原理，奠定了动力学的基础．数学

2．牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用____________、____________的方法，建立了一套完整的经典力学体系．归纳与演绎综合与分析

3．经典力学把___________和____________的运动统一起来，从力学上证明了自然界的多样性的统一，实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合．天上物体地上物体4．经典力学的应用受到物体运动速率的限制，即其只适用于处理_______运动的物体．低速微观5．牛顿运动定律不适用于_______领域中物质结构和能量不连续的现象．惯性参考系惯性系二、经典时空观与相对论时空观非惯性系

1．凡是牛顿运动定律成立的参考系就称为___________，简称_______；而牛顿定律不成立的参考系称为_________． 2．所有相对于惯性系做匀速直线运动的参考系都是______，而相对于惯性系做变速运动的参考系都是_________，应用牛顿运动定律时必须选择_______．非惯性系惯性系惯性系

3．伽利略相对性原理：对于所有惯性系，力学规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是_______．伽利略相对性原理表明，对于两个做匀速直线运动的惯性系来说，我们不能判断哪个惯性系处于绝对静止或绝对运动状态．等效的4．相对论时空观的两个基本假设：第一是___________，第二是______________．相对性原理光速不变原理5．相对论的四条重要结论是：(1)___________________；(2)_________________；(3)_________________；(4)______________________________．物体质量随速度的增加而增大“同时”的相对性运动的时钟变慢运动的尺子缩短要点1经典力学的适用范围

经典力学只适用于低速的宏观物体，而对于高速运动的接近光速的物体以及微观领域中物质结构和能量不连续的现象，经典力学不再适用．

解析：经典力学不适用于高速物体，“高速”指的是接近光速c＝3.0×108

m/s.而火箭、宇宙飞船和宇宙探测器的速度均远小于光速，对答案A、B、C所叙述的物体经典力学均适用，对于微观粒子，一般情况下，经典力学不适用．答案：D【例1】经典力学不能适用于下列哪些运动()A．火箭的发射C．“勇气号”宇宙探测器B．宇宙飞船绕地球运动D．微观粒子的波动性1．下列说法正确的是()B

A．牛顿运动定律就是经典力学 B．经典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所有问题 D．经典力学可以解决自然界中所有问题

解析：经典力学包括的内容分为力、热、电、光、原五大部分．经典力学是以牛顿定律为基础的．要点2经典时空观与相对论时空观的理解

经典时空观认为时间和空间彼此独立，互不关联．相对论时空观认为时间与空间相互联系，主要有：“同时”的相对性，运动的尺子变短，运动的时钟变慢，物体质量随速度的增大而增大．

【例2】(双选)联系相对论时空观，判断下列有关质量和长度说法中正确的是()

A．物体的质量与运动状态无关 B．物体的质量与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计 C．物体的长度与运动状态无关 D．物体的长度与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计

解析：理解相对论时空观的四个主要观点．

答案：BD

2．A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在两个火箭上，以速度vB

和vC

朝一方向飞行，vB＜vC.地面上的观察者认为哪个时钟走得最慢()CA．A时钟C．C时钟B．B时钟D．三个时钟一样慢

解析：根据相对论时空观，速度越大时钟越慢，显然选项C正确．

忽略经典力学与相对论的适用范围

经典力学的适用范围是低速宏观的物体；相对论的适用范围是高速运动的物体，这个速度接近光的速度．

【例3】关于时间、长度和质量的测量，下列说法正确的是()

A．时间均匀流逝，物体的长度一定，它们与参考系的速度无关 B．物体的质量是物体的固有属性，无论在哪一个参考系中测量都是一样的 C．物体的速度越大，物体的质量越大 D．无论是时间、长度，还是质量，其测量都与所选的参考系的速度有关错因：忽略了经典力学和相对论的适用范围，不知道选项C、D

到底哪一个正确．正解解：：只有有在在参参考考系系的的速速度度与与光光速速相相接接近近时时，，相相对对论论才才是是成立的的，当当物体体的速速度远远远小小于光光速时时，尽尽管速速度增增加，，物体体的长度度、质质量以以及过过程所所经历历的时时间都都可以以看成成是不不变的的．答案：：D3．对对时间间、空空间的的理解解，下下列说说法正正确的的是()CA．时时间均均匀流流逝，，与外外界无无关B．空空间从从不运运动，，永远远不变变，与与外界界任何何事物物无关关C．一一个事事件的的发生生所用用的时时间，，在不不同参参考系系里测测量是是不一样样的D．空空间与与时间间彼此此独立立、互互不关关联解析：：经典力力学认认为空空间与与时间间彼此独立立、互互不关