第5章 第1～3节 宇宙起源和演化（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（粤教版2019）

第一节　牛顿力学的成就与局限性 第二节　相对论时空观 第三节　宇宙起源和演化 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 学习目标 核心素养 1.了解绝对时空观的概念，了解牛顿力学的成就及局限性和适用范围。 2．了解狭义相对论的基本假设与相对论时空观的几个推论。 3．了解宇宙起源和演化。 物理观念：绝对时空观、牛顿力学、狭义相对论、时间延缓、长度收缩、时空弯曲、宇宙起源和演化、宇宙模型。 科学思维：理解狭义相对论的基本假设与相对论时空观的几个推论。 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 一 绝对时空观 1．惯性参考系与非惯性参考系 (1)惯性参考系：________定律成立的参考系，相对于惯性参考系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性参考系。 (2)非惯性参考系：________定律不成立的参考系，相对于惯性参考系做变速运动的参考系是非惯性参考系。 2．伽利略相对性原理：在所有的惯性参考系中，________规律都具有相同的形式，或者说，一切惯性参考系都是________。 牛顿运动 牛顿运动 力学 等效的 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 二 牛顿力学的成就　牛顿力学的局限性和适用范围 1．牛顿力学的成就 牛顿力学把宇宙中的天体和地面上的物体的运动统一起来，从________上证明了自然界多样性的统一，实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合。 力学 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 2．牛顿力学的局限性 (1)牛顿力学的应用受到物体运动________大小的限制，当物体运动速率接近于真空中的________时，牛顿力学就不再适用了。 (2)牛顿运动定律不适用于微观领域物质结构和____________的现象。 (3)牛顿运动定律和万有引力定律对于受到________________的物体的运动也不适用。 3．牛顿力学的适用范围：牛顿力学只适用于________、________(相对光速)、________和计量精度要求不高的情况。 速度 光速 能量不连续 强引力作用 宏观 低速 弱引力场 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 三 相对论时空观 1．狭义相对论的基本假设 (1)相对性原理：在所有的惯性参考系中，一切物理规律都是________。 (2)光速不变原理：在所有的惯性参考系中，测得的真空中的光速都是相同的。 相同的　 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 2．时空相对性 (1)同时性的相对性：在一个惯性参考系中同时发生的两个事件，在另一个惯性参考系看来是_________的。 (2)时间延缓：时钟相对于观察者________时，走得快；相对于观察者______时，走得慢。运动速度越快，效果越明显。 (3)长度收缩：一个物体相对于观察者________时，它的长度测量值最大；相对于观察者________时，观察者在________方向上观测，它的长度要缩短，速度越快，缩得越________。 不同时 静止 运动 静止 运动 运动 短 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 四 时空弯曲 1．根据广义相对论，当恒星发出的光在________(大质量天体和黑洞)附近经过的，光线会像通过透镜一样发生弯曲。 2．引力场的存在使得空间不同位置的时间进程也存在差别，也可以说时间发生了弯曲；在万有引力起主导作用的宇观世界中，弯曲时空也反过来决定物质的运动。 引力场 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 五 宇宙起源和演化 大爆炸理论认为，宇宙起源于约138亿年前一个体积无限小、密度无限大、温度无限高、时空曲率无限大的奇点，宇宙“爆炸”之后不断膨胀，导致温度和密度迅速下降。随着温度降低，逐步形成________、________、中子、原子核、原子和分子，并复合成为气体，气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的________和________，最终形成我们如今所看到的宇宙。 电子 质子 恒星　 星系 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 [判断正误] (1)牛顿运动定律适用于任何参考系。(　　) (2)绝对时空观认为时间间隔是绝对的。(　　) (3)绝对时空观认为物体的质量是绝对的。(　　) (4)不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和相对论都是适用的。 (　　) × √ √ × 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 　经典力学与相对论的比较 　如图甲，质子束被加速到接近光速；如图乙，中子星是质量、密度非常大的星体。请思考： 返回导航 下页 上页 粤教物理必修第二册 (1)经典力学是否适用于质子束的运动规律？如何研究质子束的运动规律？ 提示：(1)质子束的