6.1～6.2～6.3 经典力学与现代物理（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（沪科版必修2）

第6章 6.1　经典力学的巨大成就和局限性 6.2　狭义相对论的基本原理 6.3　爱因斯坦心目中的宇宙 学习目标　 1.了解经典力学的发展历程和伟大成就. 2.认识经典力学的局限性和适用范围. 3.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象. 4.知道相对论、量子力学和经典力学的关系. 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 一、经典力学的巨大成就 1.经典力学 经典力学通常叫 力学，主要研究宏观物体 运动的规律. 2.经典力学的巨大成就 (1)把天体的运动与 物体的运动统一起来. (2)经典力学和以经典力学为基础发展起来的天体力学、材料力学和结构力学等得到了广泛的应用. (3)力学和热力学的发展及其与生产的结合引发了第一次工业革命. (4)由牛顿力学定律导出的动量守恒定律、机械能守恒定律等是_________ 技术的理论基础. (5) 和 的形成都受到经典力学的影响. 量子力学 牛顿 机械 地上 航空航天 相对论 二、经典力学方法论的意义 1.两种典型研究方法 (1)伽利略：“自然数学化”的方法，开创了将实验、逻辑(数学)相结合的方法. (2)牛顿：归纳—演绎法，大量运用数学方法系统地整理物理学理论的方法.其演绎的结果必须通过实验验证. 2.意义 伽利略和牛顿的科学方法是经典力学方法的典型，影响深远，并不断得到发展和完善，逐渐成为一种传统，甚至作为社会科学和哲学的方法论，意义很大. 三、经典力学的局限性和适用范围 1.经典力学的局限性和适用范围：对于 、 (相对光速)物体的运动经典力学仍然适用. 2.经典力学的局限性 (1)经典力学的应用受到物体运动 的限制，当物体运动速率接近于真空中的 时，经典力学的许多观念将发生重大变化. (2)经典力学不适用于微观领域中物质结构和 的现象. 能量不连续 宏观 低速 速率 光速 四、经典时空观与相对论时空观 1.经典时空观 (1)经典时空观(绝对时空观)：时间永远均匀地流逝，与任何外界 ；空间与任何外界事物 ，从不运动，永远不变. (2)惯性系与非惯性系： ①惯性系：凡是 定律成立的参考系，相对于惯性系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性系. ②非惯性系： 定律不成立的参考系，相对于惯性系做变速运动的参考系是非惯性系. 无关 无关 牛顿运动 牛顿运动 (3)伽利略相对性原理：对于所有的惯性系， 规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是 的. (4)经典时空观的几个具体结论： ① 的绝对性； ② 的绝对性； ③ 的绝对性； ④物体质量 ，即它们与参考系的选择(或观察者的运动状态)无关. 力学 等价 同时 时间间隔 空间距离 恒定不变 2.相对论时空观 (1)光速不变与经典物理学的矛盾：观察和实验事实表明：无论光源和观察者如何运动，光速只能是c，这与经典力学的 法则相矛盾. (2)狭义相对论的两条基本假设： ①相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是 . ②光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中传播的速度都等于c，跟光源的运动无关. 速度合成 相同的 (3)相对论时空观 ①同时的相对性：在一个参考系中同时发生的两个事件，在另一个参考系看来是 的. ②运动的时钟变慢：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运动的尺子缩短：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 . ④物体质量随速度的 而增大. 不同时 静止 运动 静止 运动 运动 短 增加 1.判断下列说法的正误. (1)牛顿运动定律适用于任何参考系.( ) (2)经典时空观认为时间是绝对的.( ) (3)经典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.( ) × √ 即学即用 √ × 2.(多选)下列服从经典力学规律的是 A.自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动