高中物理 第5章 第1.2节 经典力学的成就与局限性 经典时空观与相对论时空观同步课件 粤教版必修2

(1)“同时”的相对性：在一个(yī ɡè)参考系中同时发生的两个事件
，在另一个(yī ɡè)参考系看来是________的． 不同时(tóngshí)
(2)运动的时钟________；时钟相对于观察者________时，走得快 ；相对于观察者________变时慢，走得慢，运动速度越快，静效止果(越jìn_g_z_h_ǐ)____
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8．高速运动的物体，其质量(zhìliàng)随速度变化的情况A是( )
A．速度越大，质量(zhìliàng)越大 B．速度越大，质量(zhìliàng)越小 C．质量(zhìliàng)与速度无关 D．条件不足，无法确定
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9．(双选)以下运动(yùndòng)服从经典力学规律的是A(B ) A．天体的运动(yùndòng) B．大气、地壳的运动(yùndòng) C．电子绕原子核的运动(yùndòng) D．光子的运动(yùndòng)
第一节 经典力学的成就(chéngjiù)与局限性 第二节 经典时空观与相对论时空观
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一、经典力学的成就和局限性
1．经典力学的伟大成就．
(1)经典力学把天上物体和地上物体统一起来，实现了人类对自然
界认识(rèn shi)的第一次__________． 理论(lǐlùn)大综合
(2)使人们认识(rèn shi)到了以________和________为基础的自然科
空间距离 (4)物体质量________，即它们与参考系的选择(或观察者的
运动状态)无关． 恒定不变
第五页，(ɡuānɡ sù)不变与经典物理学的矛盾：观察和实验事 实表明，无论光源和观察者如何运动，光速(ɡuānɡ sù)只能是c， 这与经典速力度学(sù的d_ù_)合__成____法则相矛盾．
(1)经典力学不适用于研究____高__速__(ɡ运ā动o s(ù接) 近光速)的物体．
(2)经典力学不适用于________领域中________和
__________的现象．
微观
物质结构
能量不连续
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二、经典时空观
1．惯性系与非惯性系．
(1)惯性系：____________成立的参考系，相对(xiāngduì)于惯性
解析：相对论的建立并没有否定经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)，而是 认为经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)是相对论在一定条件下的特殊情形．所 以A、B、C不对，D正确．
答案：D
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3．(双选)下列说法中正确的是( AC)
A．经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)是以牛顿的三大定律为基础的 B．经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)在任何情况下都适用 C．当物体的速度接近光速时，经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)就 不适用了 D．相对论和量子力学的出现，使经典力学(jīnɡ diǎn lì xué) 失去了意义
(4)物体质量随速度的___增__加___而增大．
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一、对经典时空观与相对论时空观的认识 1．绝对时空观是在地球范围内凭直觉经验建立起来的，它 符合人们对空间(kōngjiān)、时间的主观感受；相对论时空观是在 光速不变的实验事实上，以狭义相对论的两条基本假设为前提建 立的．
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答案：C
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5．一列火车以接近光速(ɡuānɡ sù)从我们身边飞驰而过，我们会 感到车厢、车窗变窄了，而车厢、车窗的高度没有变化，那么车厢内的 人看路旁的电线杆间距将会( )
A．变窄
B．变宽
C．不变
D．都有可能
解析：火车相对(xiāngduì)地面向前飞驰，如果以火车为参照系， 地面向后飞驰，地面上的两电线杆的距离变小，A对．
A．地面上的人观察(guānchá)到火箭变短了，火箭上的时 间进程变快了
B．地面上的人观察(guānchá)到火箭变短了，火箭上的时 间进程变慢了
C．火箭上的人观察(guānchá)到火箭的长度和时间进程均 无变化
D．火箭上的人看到地面上的物体长度变小，时间进程变 慢了
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12．(双选)下列(xiàliè)说法中符合相对论时空观的是AB( ) A．在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一个参考系 看来可能是不同时的 B．一个物体相对于观察者运动时，观察者在运动方向上观 测，物体的长度要缩短 C．物体的质量是恒定不变的 D．在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一个参考系 看来也是同时的
学理论的基本特征．
现象观察 实验(shíyàn)研究
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(3)建立了以___实__验__(_sh和íy_à_n_)_____相结数合学的研究方法．
(4)推动了其他学科(xuékē)的发展，与其他学科(xuékē)相结 合产生了一些交叉性的分支学科(xuékē)．
2．经典力学的局限性．
解析：经典力学只适用于宏观、低速的情况，故A项是错 误的；狭义相对论；没有否定经典力学，在宏观低速情况下， 相对论的结论与经典力学没有区别，故B项是错误的；在低速 运动(yùndòng)的宏观世界，经典力学与相对论是统一的，C对 ；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力 是不适用的，故D项是错误的．
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4．两种理论的适用范围不同． 经典力学理论适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物体 ．而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用． 近期建立的相对论原理(yuánlǐ)是一种全新的时空与引力理 论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加以完 善，适用范围更广、更全面．
答案：A
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6．关于(guānyú)绝对时空观，下列说法正确D的是( ) A．时间间隔是相对的 B．空间距离是相对的 C．同时是相对的 D．物体的质量是绝对的
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能力(nénglì)提升
7．(双选)关于经典力学和相对论的关系( ) BC
A．相对论是对经典力学的否定 B．经典力学可以认为是相对论的一个(yī ɡè)特例 C．经典力学是相对论在低速情况下的近似 D．相对论是在经典力学基础上的推论
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10．在下列观点中不符合爱因斯坦相对论的是( ) A
A．任何事件所经历的时间在不同参考系中都是相同的 B．物体质量随速度的增大而增大 C．运动的尺子(chǐ zǐ)沿运动方向缩短了 D．运动的时钟要比静止的时钟走得慢
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11．(双选)在地面附近有一高速飞过的火箭，关于地面上 的人和火箭中的人观察(guānchá)到的现象，以下说法正确B的C是D ()
C．经典力学与相对论是相互矛盾的一对理论
D．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事 物的本质与规律
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解析：人们对客观世界的认识，要受到所处的时代的客观条件和 科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有 (zhǐyǒu)不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的 本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原来科学的全盘否定， 只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形．所以A、C 错，B、D对，
2．经典时空观中，时间、空间、物质是彼此独立、互不联系的 ，时间、长度和质量这三个物理量都与参考系的运动无关．相对论时 空观中，空间和时间是运动着的物质的存在形式，时空概念(gàiniàn)是 从物质运动中抽象出来的，它们之间相互依赖、彼此联系．
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3．两种理论是历史发展的不同产物． 我们对自然界的认识过程都是从肤浅(fūqiǎn)到深刻，从片面到全 面，一步步深入，一步步完善的，所以理论的完善也需要一个过程．在 历史发展的不同阶段，人类建立了经典力学和相对论、量子力学两套物 理学理论．经典力学理论不可能穷尽一切真理，必有其局限性，现在可 认为经典力学理论是狭义相对论和量子理论的特例．
答案：BD
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变式训练(xùnliàn)
1．下列说法中正确的是( ) A．经典力学适用于任何情况(qíngkuàng)下的任何物体 B．狭义相对论否定了经典力学 C．在很多特定情况(qíngkuàng)下，经典力学与相对论是 统一的 D．万有引力定律也适用于强相互作用力
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答案：B
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2．关于经典力学和相对论，下列说法正确的是( ) A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来(qǐ lái)的 C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系 D．经典力学包含在相对论之中，经典力学是相对论的特例
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4．经典力学适用于解决( A．宏观高速问题(wèntí) C．宏观低速问题(wèntí)
) B．微观低速问题(wèntí) D．微观高速问题(wèntí)
解析：经典力学局限于运动速率远小于真空中光速(低速)的 宏观物体(wùtǐ)，对高速运动的物体(wùtǐ)和微观粒子不适用，所 以只有C正确．
．
运动
明显
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(3)运动的尺子__缩__短__(_s_u；ōd物uǎ体n)相对于观察者________时静，止 它的长度(chángdù)测量值最大；相对于观察者运_动__(_y_ù_n_d_ò时ng，) 观 察者在_运__动_____方向上观测，它的长度(chángdù)要缩短，速度 越快越，短缩的________．
规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是________的． 力学 等效
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3．经典时空观(绝对(juéduì)时空观)：时间永远均匀地流逝 ，与任何外界无_关__(w__ú_g_u_ā；n)空间与任何外界事物_无__关__(_w_ú_g，u从ān不) 运 动，永远不变．
4．经典时空观的几个具体结论： (1)__同__时____的绝对(juéduì)性； (2)_时__间__间__隔_的绝对(juéduì)性； (3)________的绝对(juéduì)性；
2．狭义相对论的两条基本假设．
(1)相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都 是________的．
相同(xiānɡ tónɡ) (2)光速(ɡuānɡ sù)不变原理：不管在哪个惯性系中，测得的 真空中的光速(ɡuānɡ sù)都________．
相同
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3．相对论时空观．
系做________运动的牛参顿考(系niú都d是ùn惯)运性系动．定律
匀速直线
(2)非惯性系：____________不成立的参考系，相对(xiāngduì)于
惯性系做________运动牛的顿参(考niú系d是ùn非)运惯动性定系．律
2．伽变利速略相对(xiāngduì)性原理：对于所有的惯性系，________
答案：C
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基础(jīchǔ)达标
1．下列说法正确(zhèngquè)的是( ) A．牛顿定律就是经典力学 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的问题 D．经典力学可以解决自然界中所有的问题
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解析：经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)并不等于牛顿运动定律， 牛顿运动定律只是经典力学(jīnɡ diǎn lì xué)的基础；经典力学 (jīnɡ diǎn lì xué)并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然 界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有问题． 因此只有B项正确．
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(双选)20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典 力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不 能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观 粒子．这说明( )
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识，在广度(guǎngdù)上是有局限 性的