（新教材）【鲁科版】20版物理新素养导学必修二（课件+素养达标+素养评价）：第5章　科学进步无止境 (共4份打包)

第5章　科学进步无止境 第1节　初识相对论　　　 一、经典力学时空观 1.空间是与_____________无关的而永远相同和不动的 (所谓绝对的空间)。 2.时间自身在流逝着,而且由于其本性而_____地与 _________________无关地流逝着(所谓绝对时间)。  外界任何事物 均匀 任何其他外界事物 3.空间和时间是_________、_________的。 4.伽利略相对性原理 (1)惯性系:在经典力学中,_________________的参考 系,就叫作惯性系。相对于一个惯性系做匀速直线运动 的另一个参考系,是_______。 (2)伽利略相对性原理:在不同的惯性系中,_________ _____都是相同的。即各个惯性系都是等价的。 相互独立 互不干扰 牛顿运动定律成立 惯性系 一切力学 规律 二、两个基本原理 1.相对性原理: 所有物理规律在一切___________中都具有相同的形 式。 惯性参考系 2.光速不变原理: 在一切惯性参考系中,测量到的______________都一 样。 由这两条假设所建立的理论叫作狭义相对论。 真空中的光速c 认识两个基本原理及其应用 两个基本原理 (1)相对性原理:表明在任何惯性系中研究某个物体的某一运动过程,其运动规律的形式不变。 (2)光速不变原理:表明经典时空观与相对论时空观的不同,比较如下: 经典时空观 相对论时空观 运动情况 同一运动对不同参考系描述结果不同,即速度不同 光在一切惯性参考系中传向各个方向的速度不变 时间与空间关系 时间均匀流逝,空间不变化,与运动情况及外部条件无关 时间、空间都随运动情况而改变 【典例示范】 半人马星座α星是离太阳系最近的恒星,它距地球为4.3×1016 m。设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座α星之间。若宇宙飞船的速率为0.999c,按地球上时钟计算,飞船往返一次需要时间为________s。 世纪金榜导学号  【解析】由于题中恒星与地球的距离s和宇宙飞船的速 度v均是地球上的观察者测量的,故飞船往返一次,地球 时钟所测时间间隔Δt= =2.87×108 s。 答案:2.87×108 【素养训练】1.如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是 (　　) A.同时被照亮　　　　 B.A先被照亮 C.C先被照亮 D.无法判断 【解析】选C。列车上的观测者看到的是由B发出后经过A和C反射的光,由于列车在这段时间内靠近C,而远离A,所以C的反射光先到达列车上的观测者,看到C先被照亮,故只有C正确。 2.一支静止时长l的火箭以v的速度从观察者的身边飞过。火箭上的人测得火箭的长度应为________。 (物理观念)  【解析】火箭上的人测得的火箭长度与火箭静止时测得的长度相同,即为l。 答案:l 【补偿训练】 　　下列说法错误的是 (　　) A.物理基本规律在所有惯性系中都是等价的 B.在真空中,光的速度与光源的运动状态无关 C.在惯性系和非惯性系中光都是沿直线传播的 D.在所有惯性系中,光在真空中沿任何方向传播的速度都相同 【解析】选C。根据相对性原理可知,物理规律在所有惯性系中都是等价的,A正确;根据光速不变原理可知,B、D正确;根据爱因斯坦的广义相对论可知C错误。 【拓展例题】考查内容:两种时空观的发展史 【典例】(多选)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是 (　　) A.牛顿发现了万有引力定律 B.牛顿通过实验证实了万有引力定律 C.相对论的创立表明经典力学已不再适用 D.爱因斯坦建立了狭义相对论,把物理学推广到高速领域 【解析】选A、D。万有引力定律是牛顿发现的,但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的,A对,B错;相对论并没有否定经典力学,经典力学对于低速、宏观物体的运动仍适用,C错;狭义相对论的建立,是人类取得的重大成就,从而把物理学推广到高速领域,D对。 【课堂回眸】 $$第2节　相对论中的神奇时空 第3节　探索宇宙的奥秘　 一、狭义相对论的结论 1.时间延缓效应： 对同一个物理事件，在相对静止的参考系中观测所 经历的时间为τ0，在高速运动的参考系中观测所 经历的时间为τ，则有τ＝______________。 2.长度收缩效应： 设静止物体长为l0，在此长度方向上运动的速度为v 的惯性系中测量长度为l，则由狭义相对论会得出如 下关系式：l＝___________。 3.质能关系: 爱因斯坦对质量和能量给出了如下关系式:_____或 ΔE=_____。 E=mc2 Δmc2 4.质速关系: 经典力学中,物体