(课件)第7章 第5节 相对论时空观与牛顿力学的局限性-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(人教版2019)

第七章　万有引力与宇宙航行 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 1 学习 任务 1．知道爱因斯坦两个假设的基本内容，初步了解相对论时空观。 2．知道光速不变原理，会用长度收缩效应和时间延缓效应分析问题。 3．认识牛顿力学的局限性，体会人类对自然界的探索是不断深入的。 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 2 关键能力·情境探究达成 01 知识点一　相对论时空观 知识点二　牛顿力学的成就与局限性 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 3 知识点一　相对论时空观 1．爱因斯坦的两个假设 (1)在不同的____参考系中，物理规律的形式都是____的。 (2)真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是____的。 惯性 相同 相同 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 2．时间和空间的相对性 (1)时间延缓效应 如果相对于地面以v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Δτ，地面上的人观察到该物体完 成这个动作的时间间隔为Δt，那么两者之间的关系是Δt＝_______。 由于物体的速度不可能达到光速，所以1－＜1，总有Δt>Δτ，此种情况称为时间延缓效应。 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 (2)长度收缩效应 如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以速度v相对杆运动的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是l＝___________。 由于1－<1，所以总有l<l0，此种情况称为长度收缩效应。 l0 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 3．相对论时空观 Δt＝和l＝l0表明：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________有关。它所反映的时空观称作相对论时空观。 运动状态 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 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，静止在地球上的人测得地月之间的距离为l0。 【问题】 (1)坐在从地球高速飞往月球的飞船里的航天员测得地月之间的距离仍为l0吗？ (2)实际上物体长度和时间的长度真的变化了吗？ (3)我们平时为何观察不到长度收缩效应呢？ 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 提示：(1)不是，航天员测得的地月之间的距离小于l0。 (2)没有，这只是一种观测效果。 (3)根据长度收缩效应表达式l＝l0，因为我们生活在低速世界中，v≪c，l近似等于l0，故此现象不明显。 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 1．狭义相对论的两个假设 (1)相对性原理 物理规律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，测得的真空中的光速c都相同。 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 2．相对论时空观得到的两个效应 (1)时间延缓效应：如果相对于地面以v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Δτ，那么地面上的人观察到该物体在同一地点完成这个动作的时间间隔为Δt，有Δt＝，c为真空中的光速，总有Δt>Δτ。 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 理解：①对同一物理过程经历的时间，在不同的惯性参考系中观测，测得的结果不同，时间延缓效应是一种观测效应，不是被测过程的节奏变化了。②惯性参考系速度越大，地面上的人观测到的时间越长。③由于运动是相对的，故在某一参考系中观测另一参考系中发生的物理事件，总会感到时间延缓效应，即惯性参考系中的人观测地面上发生的事件的时间也延缓。 第5节　相对论时空观与牛顿力学的局限性 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 章末综合测评 (2)长度收缩效应：如果与杆相对静止的人测得杆长是l0，沿着杆的方向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，有l＝l0，总有l＜l0。 理解：①长度收缩效应也是一种观测效应，不是物体本身发生了收缩。②在垂直于运