第五章　经典力学的局限性与相对论初步 章末素养提升（课件 学案，2份打包） 教科版（2019）必修 第二册

章末素养提升 物理观念 经典力学的成就 牛顿的著作《　　　　　　　　　　　　》中建立了一个完整的力学理论体系。经典力学能够解释　　　　　　中人们日常看到的各种运动 经典力学的局限性 经典力学只适用于　　　　(线度>10-10 m)、　　　　(v c)、　　　　　　(例如地球附近)的范围。超出以上范围，经典力学不再适用，要由　　　　　　、　　　　　　等来取代 狭义相对论 (1)同时的相对性：指相隔一定距离发生的两个事件，在一个参考系中观测是　　　　发生的，在相对于此参考系运动的另一个参考系中观测就可能　　　　，而是一先一后发生的 (2)运动时钟变慢：时间变换公式τ= (3)长度的相对性：长度变换公式l=l0 (4)相对论质量和能量：质能方程E=　　　 (5)相对时空观 广义相对论 (1)广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的 (2)等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 宇宙的起源 宇宙大爆炸理论 科学思维 了解爱因斯坦的两个假设，知道牛顿力学的局限性 能对“动钟变慢”和“动尺收缩”问题进行分析 科学探究 采用思想实验的方法，探究相对论时空观 科学态度 与责任 有学习和研究“动钟变慢”和“动尺收缩”的内在动机，在研究中坚持实事求是，在实验探究中既能坚持观点又能修正错误 　　　　　　　　　　　　　　　　 例1　下列说法中正确的是 (　　) A.经典力学可以解决自然界中所有的问题 B.相对论与量子力学否定了经典力学理论 C.发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船适用经典力学规律 D.在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变 例2　(多选)一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法不正确的是 (　　) A.如果向东跳得最远，则船向东行驶 B.如果向东跳得最近，则船向东行驶 C.他向各个方向跳的最大距离相同，但不能由此判断船行方向 D.他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向 例3　A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，vA>vB，在地面上的人观察到的结果正确的是 (　　) A.火箭A上的时钟走得最快 B.地面上的时钟走得最快 C.火箭B上的时钟走得最快 D.火箭B上的时钟走得最慢 例4　狭义相对论适用于基本粒子及其相互作用，描述了除引力以外的所有物理现象。广义相对论解释了引力定律及其与其他自然力的关系，适用于宇宙学和天体物理学领域，包括天文学。下列有关相对论的内容，说法正确的是 (　　) A.狭义相对论的两条基本假设是不确定关系与光速不变原理 B.飞船以0.2c的速度航行，若飞船向正前方的某一星球发射激光，则该星球上的观察者测量到的激光速度为1.2c C.由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值 D.已知μ子低速运动时的平均寿命是3.0 μs。当它以0.99c的速度飞行，若以地面为参考系，此时μ子的平均寿命变长 例5　某星际飞船正在遥远的外太空飞行，假如它的速度可以达到0.7c，在地球上观测到其经过8.76×104 h的时间到达某星球，则在飞船上的人看来，其到达此星球需要的时间是 (　　) A.8.76×104 h B.6.26×104 h C.12.27×104 h D.16.52×104 h 例6　某物体在静止时的质量为m0，在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m，则由狭义相对论可知物体速度v为 (　　) A.·c B.·c C.·c D.·c 例7　微观粒子的速度很大，它高速运动时的质量明显大于静止时的质量。在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响。如图所示，1988年中国第一座高能粒子加速器———北京正负电子对撞机首次对撞成功。在粒子对撞中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的。试求此时电子的质量变为静止时质量的多少倍。 _____ _____ _____ 答案精析 自然 ... ...