第5章 第1、2、3节　初识相对论　相对论中的神奇时空　探索宇宙的奥秘（课件 学案 练习）高中物理 鲁科版（2019）必修 第二册

(课件网) 第1、2、3节　初识相对论　相对论中的神奇时空　探索宇宙的奥秘 核心素 养目标 物理 观念 1.知道狭义相对论的两个基本原理的内容。 2.知道狭义相对论关于时空相对性的主要结论。 3.初步了解时间延缓效应和长度收缩效应的主要内 容及推理的思维过程。 科学 思维 了解人类对宇宙的起源和演化的研究进程，了解什 么是科学探究和科学思维。 科学 探究 了解人类对宇宙永不停息的探索历程，体会科学家 进行科学探究的态度和责任。 目 录 01. 基础知识·准落实 02. 核心要点·快突破 03. 教学效果·勤检测 04. 课时训练·提素能 基础知识·准落实 梳理归纳 自主学习 01 知识点一　初识相对论 1. 迈克尔孙—莫雷实验 （1）经典物理学家曾认为，“以太”是光波的 ，这 种介质绝对静止、密度极小、硬度极大、完全透明，充满宇 宙空间，渗透于一切物体。 （2）迈克尔孙—莫雷实验证明，不论地球运动的方向同光的射向 一致还是相反， 测出的光速都 ，在地球同设想的 “以太”之间没有 ，找不到“以太”。 传播介质　 相同　 相对运动　 2. 狭义相对论的两个基本假设 （1）相对性原理：所有 在一切惯性参考系中都具有 相同的形式。 （2）光速不变原理：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光 速c都 （c＝3×108 m/s）。 物理规律　 一样　 知识点二　相对论中的神奇时空 1. 时间延缓效应 （1）经典的时空观：时间是绝对时间，就像一条长河，源源不断 地从过去到现在直至将来，与运动无关。 （2）相对论的时空观：当时钟相对于观测者静止时，时钟走得快 些；当时钟相对于观测者高速运动时，观测者则认为时钟变 慢了。 　 时间延缓　 时钟变慢　 2. 长度收缩效应 （1）经典的时空观：空间是绝对空间，与运动 。 （2）相对论的时空观：空间与运动密切 。 无关　 相关　 l0　 长度收缩　 3. 质能关系 （1）经典力学：在经典力学中， 和 是两个独立 的概念。 （2）质能关系式：E＝ ，其中m是物体的质量，E是它具有 的能量。 4. 奇妙的时空弯曲 爱因斯坦的广义相对论认为，由于物质的存在，空间和时间会发生 弯曲。天体之间的引力作用是时空弯曲的结果。 质量　 能量　 mc2　 知识点三　探索宇宙的奥秘 1. 宇宙的起源 “大爆炸”宇宙模型认为，宇宙起源于一个“奇点”，在该奇点， 温度 ，物质密度 ，即发生宇宙大爆炸之后， 宇宙不断膨胀，温度不断降低。 无限高　 无限大　 2. 宇宙的演化 通过观测和理论分析，科学家推测宇宙的大部分都是由 和 组成的，但人类对暗物质和暗能量的本质至今仍不了 解，现有的天文观测资料不能确定宇宙的未来将走向何处，这有待 于人类的进一步探索。 暗物质　 暗能量　 3. 永不停息的探索 （1）2016年，我国落成启用了世界上最大单口径、最灵敏、具有 我国自主知识产权的射电望远镜———�中国天眼”。 （2）为了摆脱大气层对天文观测的影响，人类还先后发射了许多 人造卫星及宇宙飞行器用于天文观测。 （3） 开启了探索宇宙的新窗口，它可让我们倾听宇 宙，了解宇宙。 引力波　 【情景思辨】 　地球绕太阳公转的速度是3×104 m/s。设在美国伊利诺斯州费米实 验室的圆形粒子加速器可以把电子加速到0.999 999 999 987倍光速的 速度，光速c＝3×108 m/s。 （1）地球的公转速度在狭义相对论中属于低速。 （　√　） （2）被加速器加速后的电子的速度属于高速。 （　√　） （3）狭义相对论只适用于高速运动（速度接近真空中的光速的运 动）不适用于低速运动。 （　×　） √ √ × 核心要点·快突破 互动探究 深化认知 02 要点一　经典力学体系与狭义相对论 【探究】 　（1）如图所示，小球相对于参考系O以速度v0向右抛出，人相对于 参考系O'静止 ... ...