7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册教师用书word（人教版）

学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 科学思维：通过阅读 知道牛顿力学的局限 性，体会人类对自然 教材，了解空间（长度） 时间受速度的影响， 界的探索是不斯深入 1.了解经典力学的局 了解狭义相对论、广 的。 限性和适用范围，并 义相对论和量子力学 初步了解相对论时空 初步了解量子理论和 跟经典力学的关系。 了解经典力学与量子 观。 科学态度与责任：通 相对论 理论和相对论的关系 初步了解长度收缩效 2.了解经典力学与量 过实例了解经典力学 应和时间延缓效应。 子理论和相对论的关 的发展历程，了解经 初步了解时空弯曲。 典力学的伟大成就及 系 关注宇宙起源和演化 其对人类社会发展带 的研究进展 来的影响 新教材·知本与思辨 一学科素养研读、知本、思辨 (见学生用书P62) 知识点一相对论时空观 1.19世纪，英国物理学家麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明 电磁波的传播速度等于光速c 2.1887年的迈克耳孙一莫雷实验以及其他一些实验表明：在不同的参考系中，光的传 播速度都是一样的！这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系不符（填“相 符”或“不符”) 3.爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的：真空中 的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。 4.时间延缓效应 (1)如果相对于地面以？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△t,地面上的人观察到该物体完成这个动作的时间间隔为△，那么两 者之间的关系是△t=△t1一bilc(re2。 (②)△t与△t的关系总有△t≥（填><“或“=”）△T,即物理过程的快慢（时间进 程)与运动状态有关（填“有关”或“无关”）。 5.长度收缩效应 (1)如果与杆相对静止的人测得杆长是1，沿着杆的方向，以。相对杆运动的人测得杆长 是1，那么两者之间的关系是1=c训spl2(2) (2)1与6的关系总有1<（填><”或“=”），即运动物体的长度（空间距离）跟物 体的运动状态有关（填“无关”或“有关”）。 知识点二牛顿力学的成就与局限性 1.牛顿力学的成就：牛顿力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律的建立 与应用更是确立了人们对牛顿力学的尊做。 ·独家授权侵权必究 学科网书城 团 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 2.牛顿力学的局限性：牛顿力学的适用范围是低速（填“高速”或“低速”）运动 的宏观（填“宏观”或“微观”）物体。 (1)当物体以接近光速运动时，有些规律与牛顿力学的结论不相同。 (2)电子、质子、中子等微观粒子的运动规律在很多情况下不能用牛顿力学来说明。 3.牛顿力学不会被新的科学成就所否定，当物体的运动速度远小于光速c时， 相对论物理学与牛顿力学的结论没有区别。 新教材·拓展与应用 一学科素养探究、方法、囊养一 (见学生用书P63) 相对论时空观 1.动钟变慢：△t=△T1-bllc\rck2),由于1一iaws4alco1fc)2<1,故At >△T一一时间延缓效应。 irc 2.动尺变短：1=6c)》supl22)由于1一aws4aco1c2<1,故K。一长度收缩 效应。 例1A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，A>,在地面上的人观察到的 结果正确的是(B) 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 【解析】由△t=△t1一(v2c2)知，地面上的人观察到的结果为A、B两火箭上的时 钟都变慢了，又Ua>?a,则A火箭上的时钟走得最慢，地面上的时钟走得最快，因此B正 确，A、C、D错误。 活学活用 一列火车以接近光速的速度从我们身边飞驶而过，我们会感到车厢、车窗变窄了，而车 厢、车窗的高度并没有变化，那么车厢内的人看路旁的电线杆间距将会(A) A.变窄 B.变宽 C.不变D.都有可能 【解析】火车相对地面以接近光速的速度向前飞驶，如果以火车为参考系，地面向后 飞驶，根据长度收缩效应知电线杆问距变窄，A正确。 牛顿力学的成就与局限性 1.量子力学和相对论的提出，并没有否定牛顿力学。 2.牛顿力学是相对论与量子力学在一定条件下的特殊情形。 例2（多选）牛顿运动定律虽然撑起了经典物理学的大厦，大大推进了人类文明进程，但 ·独家授权侵权必究+ 令学科网书城 团 品牌书店·知名教辅·正版资源 6.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 它也不是万能的。对牛顿运动定律不适用的现象，有以爱因斯坦相对论为基础建立的相对论 ，有以普朗克、爱因斯坦的量子理论为