【金牌學案】年高中物理 第五章 第一節(jié) 經(jīng)典力學的成就與局限性 第二節(jié) 經(jīng)典時空觀與相對論的空觀 粵教必修2

第五章經(jīng)典力學與物理學革命

第一節(jié)經(jīng)典力學的成就與局限性第二節(jié)經(jīng)典時空觀與相對論時空觀一、經(jīng)典力學的發(fā)展歷程和成就觀察實驗科學思維

1．17世紀，伽利略發(fā)展了__________、__________與_____相結合的方法，并發(fā)現(xiàn)了慣性定律、落體定律和力學相對性原理，奠定了動力學的基礎．數(shù)學

2．牛頓在伽利略、笛卡兒、開普勒、惠更斯等人研究的基礎上，采用____________、____________的方法，建立了一套完整的經(jīng)典力學體系．歸納與演繹綜合與分析

3．經(jīng)典力學把___________和____________的運動統(tǒng)一起來，從力學上證明了自然界的多樣性的統(tǒng)一，實現(xiàn)了人類對自然界認識的第一次理論大綜合．天上物體地上物體4．經(jīng)典力學的應用受到物體運動速率的限制，即其只適用于處理_______運動的物體．低速微觀5．牛頓運動定律不適用于_______領域中物質結構和能量不連續(xù)的現(xiàn)象．慣性參考系慣性系二、經(jīng)典時空觀與相對論時空觀非慣性系

1．凡是牛頓運動定律成立的參考系就稱為___________，簡稱_______；而牛頓定律不成立的參考系稱為_________． 2．所有相對于慣性系做勻速直線運動的參考系都是______，而相對于慣性系做變速運動的參考系都是_________，應用牛頓運動定律時必須選擇_______．非慣性系慣性系慣性系

3．伽利略相對性原理：對于所有慣性系，力學規(guī)律都是相同的，或者說，一切慣性系都是_______．伽利略相對性原理表明，對于兩個做勻速直線運動的慣性系來說，我們不能判斷哪個慣性系處于絕對靜止或絕對運動狀態(tài)．等效的4．相對論時空觀的兩個基本假設：第一是___________，第二是______________．相對性原理光速不變原理5．相對論的四條重要結論是：(1)___________________；(2)_________________；(3)_________________；(4)______________________________．物體質量隨速度的增加而增大“同時”的相對性運動的時鐘變慢運動的尺子縮短要點1經(jīng)典力學的適用范圍

經(jīng)典力學只適用于低速的宏觀物體，而對于高速運動的接近光速的物體以及微觀領域中物質結構和能量不連續(xù)的現(xiàn)象，經(jīng)典力學不再適用．

解析：經(jīng)典力學不適用于高速物體，“高速”指的是接近光速c＝3.0×108

m/s.而火箭、宇宙飛船和宇宙探測器的速度均遠小于光速，對答案A、B、C所敘述的物體經(jīng)典力學均適用，對于微觀粒子，一般情況下，經(jīng)典力學不適用．答案：D【例1】經(jīng)典力學不能適用于下列哪些運動()A．火箭的發(fā)射C．“勇氣號”宇宙探測器B．宇宙飛船繞地球運動D．微觀粒子的波動性1．下列說法正確的是()B

A．牛頓運動定律就是經(jīng)典力學 B．經(jīng)典力學的基礎是牛頓運動定律 C．牛頓運動定律可以解決自然界中所有問題 D．經(jīng)典力學可以解決自然界中所有問題

解析：經(jīng)典力學包括的內容分為力、熱、電、光、原五大部分．經(jīng)典力學是以牛頓定律為基礎的．要點2經(jīng)典時空觀與相對論時空觀的理解

經(jīng)典時空觀認為時間和空間彼此獨立，互不關聯(lián)．相對論時空觀認為時間與空間相互聯(lián)系，主要有：“同時”的相對性，運動的尺子變短，運動的時鐘變慢，物體質量隨速度的增大而增大．

【例2】(雙選)聯(lián)系相對論時空觀，判斷下列有關質量和長度說法中正確的是()

A．物體的質量與運動狀態(tài)無關 B．物體的質量與運動狀態(tài)有關，只是在速度較低的情況下，變化忽略不計 C．物體的長度與運動狀態(tài)無關 D．物體的長度與運動狀態(tài)有關，只是在速度較低的情況下，變化忽略不計

解析：理解相對論時空觀的四個主要觀點．

答案：BD

2．A、B、C是三個完全相同的時鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個火箭上，以速度vB

和vC

朝一方向飛行，vB＜vC.地面上的觀察者認為哪個時鐘走得最慢()CA．A時鐘C．C時鐘B．B時鐘D．三個時鐘一樣慢

解析：根據(jù)相對論時空觀，速度越大時鐘越慢，顯然選項C正確．

忽略經(jīng)典力學與相對論的適用范圍

經(jīng)典力學的適用范圍是低速宏觀的物體；相對論的適用范圍是高速運動的物體，這個速度接近光的速度．

【例3】關于時間、長度和質量的測量，下列說法正確的是()

A．時間均勻流逝，物體的長度一定，它們與參考系的速度無關 B．物體的質量是物體的固有屬性，無論在哪一個參考系中測量都是一樣的 C．物體的速度越大，物體的質量越大 D．無論是時間、長度，還是質量，其測量都與所選的參考系的速度有關錯因：忽略了經(jīng)典力學和相對論的適用范圍，不知道選項C、D

到底哪一個正確．

正解：只有在參考系的速度與光速相接近時，相對論才是成立的，當物體的速度遠遠小于光速時，盡管速度增加，物體的長度、質量以及過程所經(jīng)歷的時間都可以看成是不變的．答案：D3．對時間、空間的理解，下列說法正確的是()C

A．時間均勻流逝，與外界無關 B．空間從不運動，永遠不變，與外界任何事物無關 C．一個事件的發(fā)生所用的時間，在不同參考系里測量是不一樣的 D．空間與時間彼此獨立、互不關聯(lián)