人教版 高中物理必修第二册第七章5相对论时空观与牛顿力学的局限性课件（107页ppt）+学案

5．相对论时空观与牛顿力学的局限性 [学习任务]　1．知道爱因斯坦两个假设的基本内容，初步了解相对论时空观。 2．知道光速不变原理，会用长度收缩效应和时间延缓效应分析问题。 3．认识牛顿力学的局限性，体会人类对自然界的探索是不断深入的。 [问题初探]　问题1．时间延缓表达式是什么？ 问题2．长度收缩表达式是什么？ 问题3．牛顿力学的局限性是什么？ [自我感知]　经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。 　相对论时空观 1．爱因斯坦的两个假设 (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。 2．时间和空间的相对性 (1)时间延缓效应 如果相对于地面以v运动的惯性参考系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动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt＝。 由于物体的速度不可能达到光速，所以1－＜1，总有Δt>Δτ，此种情况称为时间延缓效应。 (2)长度收缩效应 如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是l＝l0。 由于1－<1，所以总有lΔτ。 理解：①对同一物理过程经历的时间，在不同的惯性参考系中观测，测得的结果不同，时间延缓效应是一种观测效应，不是被测过程的节奏变化了。②惯性参考系速度越大，地面上的人观测到的时间越长。③由于运动是相对的，故在某一参考系中观测另一参考系中发生的物理事件，总会感到时间延缓效应，即惯性参考系中的人观测地面上发生的事件的时间也延缓。 (2)长度收缩效应：如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，那么有l＝l0，总有l＜l0。 【微提醒】　①长度收缩效应也是一种观测效应，不是物体本身发生了收缩。②在垂直于运动方向上，物体不会发生收缩效应。③由于运动是相对的，故在某一参考系中观测另一参考系中沿杆方向的长度，总有长度收缩效应，即在静止惯性参考系中的人观测运动的杆，沿杆运动方向的长度也发生收缩。 【典例1】　(时间延缓效应)A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，vA＞vB，在火箭A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 A　[在火箭A上的人看来，地面和火箭B都高速远离自己，由Δt＝知，在火箭A上的 ... ...