7.5 相对论时空观与牛顿力学局限性 教学设计 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

“一课一研精准教学”记录表 年 级 学 科 物理 分包领导 备课时间 备课地点 物理备课组 主备人 备课主题 相对论时空观与牛顿力学局限性 1、 精准讲解： 【知识点 1】　相对论时空观 1．绝对时空观：时间与空间都是独立于物体及其__运动__而存在的，也叫牛顿力学时空观。 2．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。 3．时间延缓效应：Δt＝____。 4．长度收缩效应：l＝__l0__。 5．相对论时空观： 运动物体的长度(空间距离)和物理过程的快慢(时间进程)都跟物体的__运动状态__有关。 【知识点 2】　牛顿力学的成就与局限性 1．牛顿力学的成就：从地面上物体的运动到__天体__的运动，从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械，从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、人造地球卫星、宇宙飞船……所有这些都服从__牛顿力学__的规律。 2．牛顿力学的局限性：牛顿力学对于__高速运动__的物体和电子、质子、中子等微观粒子是不适用的。 3．量子力学的建立能够很好地描述__微观__运动的规律，并在现代科学技术中发挥了重要作用。 4．相对论与量子力学都没有__否定__过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的__特殊__情形。 【思考辨析与对点训练】 (1)运动的时钟显示的时间变慢，高速飞行的μ子的寿命变长。(√) (2)沿着杆的方向，相对于观察者运动的杆的长度变短。(√) (3)在经典力学中，位移的测量与参考系的运动情况无关。(√) (4)经典力学只适用于世界上普通的物体，研究天体的运动，经典力学就无能为力了。(×) (5)洲际导弹的速度可达到6 000 m/s，在这种高速运动状态下，经典力学不适用。(×) (6)对于宏观物体的低速运动问题，相对论、量子力学与经典力学是一致的。(√) 例一：如图所示，假设一根10 cm长的梭镖以接近光速穿过一根10 cm长静止的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是(　A　) A．静止的观察者看到梭镖收缩变短，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖 B．静止的观察者看到梭镖变长，因此在某个位置，梭镖从管子的两端伸出来 C．静止的观察者看到两者的收缩量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖 D．如果梭镖和管子都以光速c相向运动，则二者的相对速度是2c 例二：如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为(　D　) A．0.4c　　 B．0.5c C．0.9c　 D．1.0c 二、重点、难点： 1．感受牛顿力学在高速世界与事实的矛盾，知道牛顿力学只适用于低速、宏观物体的运动。知道相对论、量子论有助于人类认识高速、微观领域。 2．知道爱因斯坦狭义相对论的基本假设，知道长度相对性和时间间隔相对性的表达式。 3．了解宇宙起源的大爆炸理论。 三、板书： 1. 相对论时空观 2. 牛顿力学的成就与局限性 3.例题分析 四、精准练习： 学习指导P56-P58 参会教师签到 请假教师 弘毅笃行 致美致远 学科网（北京）股份有限公司 $