单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五节 相对论时空观,与牛顿力学局限性,第五节 相对论时空观与牛顿力学局限性,有关相对性的思考？,一群大学生说说笑笑，跑来问爱因斯坦，什么叫相对论他回答说：“你坐在一个漂亮姑娘旁边，坐了两小时，觉得只过了一分钟；如果你紧挨着一个火炉，只坐了一分钟，却觉得象过了两个小时这就是相对论”,有关相对性的思考？一群大学生说说笑笑，跑来问爱因,一 经典时空观,不同的参考系中观察物体的运动情况可能不同，物体在空间移动这一概念也是相对的,在不同参考系中观察物体的运动情况,一 经典时空观 不同的参考系中观察物体的运,一 经典时空观,光速恒定的特性，同运动的相对性原理之间似乎产生了矛盾？,但是实验现象表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的,v,光速,光速,一 经典时空观 光速恒定的特性，同运动的相对,一 经典时空观,1.,同时的绝对性。,2.,时间间隔的绝对性。,3.,空间距离的绝对性。,一 经典时空观 1.同时的绝对性。,二 相对论时空观,19,世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入，人们认识到了光的电磁本质我们已经知道，电磁波是以巨大且有限的速度传播的，因此在电磁场的研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论的出现,相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循的规律，而且改变了我们对于时间和空间的认识，它的建立在物理学和哲学的发展史上树立了一座重要的里程碑,二 相对论时空观 19世纪后半叶，关于电磁场的,狭义相对论的两个假设,上述的矛盾使我们面临两个选择，要么放弃麦克斯韦的电磁理论，要么否定特殊参考系的存在爱因斯坦选择了后者并提出了两个假设：,在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的,爱因斯坦的相对性原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速不变原理,狭义相对论的两个假设 上述的矛盾使我们面临两个,二 相对论时空观,1,。同时的相对性,二 相对论时空观1。同时的相对性,二 相对论时空观,2,。运动的时钟变慢,二 相对论时空观2。运动的时钟变慢,二 相对论时空观,对于车厢内的人：,对于车厢外的人：,h,二 相对论时空观对于车厢内的人：对于车厢外的人：h,二 相对论时空观,3,。运动的尺子变短,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,二 相对论时空观3。运动的尺子变短优秀公开课课件下载PPT,二 相对论时空观,v,车厢运行速度,240000km/s,车上的人看到的车厢的长度：,车外的人看到的车厢的长度：,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,二 相对论时空观v车厢运行速度240000km/s车上的人,二 相对论时空观,4,。物体质量随速度的增加而增大,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,二 相对论时空观4。物体质量随速度的增加而增大优秀公开课课,时空相对性的实验验证,根据相对论，时间在运动中会进行的比较缓慢，也就是说，在空间中高速移动的时钟，比固定于地面上的时钟走得慢,1971,年，科学家将铯原子钟放在喷气式飞机中作环球飞行，然后与地面的基准钟对照实验结果与理论预言符合的很好这是相对论的第一次宏观验证,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,时空相对性的实验验证 根据相对论，时间在运动中,时空相对性的实验验证,1966,年用,子作了一个类似于双生子旅游的实验，让,子沿一直径为,14,米的圆环运动再回到出发点，实验结果表明运动的,子的确比静止的,子寿命更长。,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,时空相对性的实验验证1966年用子作了一个类似于双生子旅游,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载PPT课件人教版部编版【人教版】相对论时空,重 大 成 就,时 间,阿基米德发现浮力定律,公元前三世纪,开普勒发现行星运动定律,1609,，,1619,伽利略阐明了运动的相对性原理,1632,伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理,1638,帕斯卡发现帕斯卡原理,1653,马德堡半球实验、验证大气压力,1663,发现胡克定律,弹簧弹力和形变的关系,1678,牛顿发表,自然哲学的数学原理,，阐明了运动定律和万有引力定律,1687,收集整理经典力学发展过程中重大成就事件，并按时间顺序由远及近排列，你是否发现取得重大成就的时间间隔越来越短？这说明了什么？,三.,经典力学的发展历程,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,重 大 成 就时 间阿基米德发现浮力定律公元前三世纪,亚里士多德,伽利略,笛卡儿,惠更斯,牛顿,国别,生活年代,古希腊，约公元前,384,公元前,322,年,意大利，,1564,1642,年,法国，,1596,1650,年,荷兰，,1629,1695,年,英国，,1642,1727,年,主要的科学研究方法,观察、思维、推理,观察实验、假设、数学推理三者相结合,实验观察、数学推理,实验、数学推理,归纳与演绎、综合与分析、实验观察等,力学方面的主要成就,两个反面的结论：,力是维持物体运动的原因。,重的物体比轻的物体下落得快。,自由落体运动规律,力学相对性原理,惯性定律,制成了世界上第一架计时摆钟。,测量出重力加速度的值。,三大运动定律、,万有引力定律。,请分析比较下列科学家对经典力学的贡献,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,亚里士多德伽利略笛卡儿惠更斯牛顿国别古希腊，约公元前384,经典力学发展的三个阶段,第一阶段：,伽利略、牛顿时代之前。人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学。这个阶段对力学作出突出贡献的是阿基米德。,第二阶段：,从伽利略到牛顿。是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。,第三阶段：,牛顿之后。经典力学又有新的发展，这一阶段主要是后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,经典力学发展的三个阶段第一阶段：优秀公开课课件下载PPT课件,四,.,经典力学的伟大成就,把人类对整个自然界的认识推进到一个新水平，牛顿从力学上证明了自然界的统一；,经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本特征，这标志着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各门自然科学的典范；,经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会的进步具有深远影响：,经典力学形成的科学研究方法的推广应用；,经典力学与其他基础科学相结合产生了许多交叉学科，促进了自然科学的进一步发展；,经典力学在科学技术上有广泛的应用，促进了社会文明的发展。,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,四.经典力学的伟大成就把人类对整个自然界的认识推进到一个新,五,.,经典力学的局限性和适用范围,经典力学只适用于处理物体的低速运动,（,v,c,）,经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象,经典力学规律只在惯性参考系中成立,经典力学规律只能用于宏观、低速,（,与光速相比,）,的情形，且只在惯性参考系中成立。,牛顿运动定律与参考系,经典力学与与运动速度,惯性参考系：,凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。,所有相对于惯性系作匀速直线运动的参考系都是惯性系。,所有相对于惯性系作变速运动的参考系都是非惯性系。,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,五.经典力学的局限性和适用范围经典力学只适用于处理物体的低,【例题】,牛顿定律能适用于下列哪些情况？,A.,研究原子中电子的运动,B.,研究“神州”五号的高速发射,C.,研究地球绕太阳的运动,D.,研究飞机从深圳飞往北京的航线,【答案】,BCD,【提示】,经典力学只适用于处理,宏观,物体的,低速运动,。,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,【例题】牛顿定律能适用于下列哪些情况？【答案】BCD【提示】,【例题】,两台升降机甲、乙同时自由下落甲上的人看到乙是静止的，也就是说，在甲看来，乙的运动状态并没有改变，但是乙确实受到向下的地球引力。根据牛顿定律，受到外力作用的物体，其运动状态一定会改变，这不是有矛盾吗？你是如何理解的？,【提示】,牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。,【答案】,不矛盾。牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,【例题】两台升降机甲、乙同时自由下落甲上的人看到乙是静止的，,P115 3 4 5,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,优秀公开课课件下载,PPT,课件人教版部编版,【,人教版,】,相对论时空观与牛顿力学的局限性,PPT,优秀课件,2,P115 3 4 5优秀公开课课件下载PP,