相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性物理觀念理解狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)；知道時(shí)間延緩效應(yīng)和長(zhǎng)度縮短效應(yīng)；認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍科學(xué)思維了解經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論力學(xué)、量子力學(xué)，體會(huì)探究精神科學(xué)探究通過了解時(shí)間延緩效應(yīng)和長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，解決相對(duì)論相關(guān)問題科學(xué)態(tài)度與責(zé)任了解狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)，感受人類對(duì)客觀世界不斷探究的精神和情感核心素養(yǎng)19世紀(jì)作家查里斯·蘭姆寫的：“世間萬物沒有任何東西像時(shí)間和空間那么使我困惑，然而沒有任何東西比時(shí)間和空間更少使我煩惱，因?yàn)槲覐牟幌肫鹚鼈??！钡拇_，我們中的大多數(shù)人幾乎從來不去細(xì)想我們每天的時(shí)空觀念?？墒恰皶r(shí)空是何物？時(shí)間和空間是否存在于我們的知覺之外？時(shí)間和宇宙有開端嗎？它們會(huì)結(jié)束嗎？”這些問題的答案是什么呢？新課導(dǎo)入一、相對(duì)論時(shí)空觀 低速和高速是相對(duì)于光速而言的，常見物體的運(yùn)動(dòng)速度都為低速

從槍口飛出的子彈人造衛(wèi)星 對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)典力學(xué)完全適用,經(jīng)驗(yàn)和理論符合的很好.問題1：如何計(jì)算船相對(duì)于岸的速度？v船岸=v船水+v水岸問題2：船上時(shí)鐘測(cè)得時(shí)間t船，岸上的人測(cè)得時(shí)間為t岸。二者相等嗎？v水岸v船水t船=t岸

“絕對(duì)的、真實(shí)的和數(shù)學(xué)的時(shí)間，按其固有的特性而均勻地流逝，與一切外在事物無關(guān)，又名綿延；相對(duì)的、表觀的和通常的時(shí)間，是可感知和外在的對(duì)運(yùn)動(dòng)之延續(xù)之度量，它常常用來代替真實(shí)的時(shí)間,如一小時(shí)，一天，一個(gè)月，一年?！薄敖^對(duì)空間：其自身特性與一切外在事物無關(guān)，處處均勻，永不移動(dòng)。相對(duì)空間是一些可以在絕對(duì)空間中運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，或是絕對(duì)空間的量度，我們通過它與物體的相對(duì)位置感知它.……” 19世紀(jì)，英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋根據(jù)電磁場(chǎng)理論預(yù)言電磁波的存在，后被德國(guó)物理學(xué)家海因里?！?shù)婪颉ず掌澯?888年證實(shí). 理論預(yù)言電磁波在真空中的傳播速率均為c.關(guān)于電磁波速率的參考系問題引發(fā)爭(zhēng)論，一種觀點(diǎn)認(rèn)為電磁波速率是相對(duì)于以太而言的。 美國(guó)科學(xué)家邁克爾孫和莫雷通過實(shí)驗(yàn)證明電磁波相對(duì)于以太的速率為c的假設(shè)是錯(cuò)誤的.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在不同的慣性系中，光的傳播速度相同.1122lOl半透鏡M2M1以太風(fēng)S*愛因斯坦提出：(1)狹義相對(duì)性原理

一切物理規(guī)律在任何慣性系中具有相同形式.(2)光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中大小相同.同時(shí)的相對(duì)性火車系：光同時(shí)到達(dá)前璧和后壁.地面系：光先到達(dá)后壁，后到達(dá)前壁.時(shí)間延緩效應(yīng)

vS'S鐘靜止在S'系鐘，鐘表經(jīng)過的時(shí)間為?τ。在S系中，測(cè)得的時(shí)間為長(zhǎng)度收縮效應(yīng)直尺靜止在S'中，長(zhǎng)度為l0.S系中的觀察者測(cè)得直尺長(zhǎng)度為,13vS'S二、牛頓力學(xué)的成就與局限性根據(jù)經(jīng)典力學(xué),行星軌道是閉合的橢圓.天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn),內(nèi)行星的軌道不是閉合橢圓,近日點(diǎn)不斷進(jìn)動(dòng).尤其以水星最為明顯,每百年43″的進(jìn)動(dòng)利用經(jīng)典理論無法解釋.水星的公轉(zhuǎn)軌道在不斷旋進(jìn)廣義相對(duì)論物質(zhì)告訴時(shí)空如何彎曲，時(shí)空告訴物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng).——惠勒1919年5月29日日食期間，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)和皇家天文學(xué)會(huì)組織的兩只遠(yuǎn)征隊(duì)分別由愛丁頓和克羅姆林領(lǐng)導(dǎo)，趕赴巴西和西非，利用日全食的機(jī)會(huì)首次觀測(cè)光線偏折效應(yīng)，觀測(cè)結(jié)果與廣義相對(duì)論的預(yù)言一致.地球太陽恒星恒星表觀位置1900年，能量子E=nhvn=1、2…普朗克(1858-1947)1905，光子概念E=hvv為光的頻率，成功解釋光電效應(yīng)粒子不再有確定的位置，只能預(yù)測(cè)粒子在空間出現(xiàn)的概率.波粒二象性:微觀粒子既可以看做點(diǎn)狀粒子，也可以看做波.兩種描述是互補(bǔ)的.能量量子化:粒子的能量取一系列分立的值，是某個(gè)最小能量單位的整數(shù)倍1.牛頓力學(xué)的成就:從地面上物體的運(yùn)動(dòng)到天體的運(yùn)動(dòng),都服從_________的規(guī)律。2.牛頓力學(xué)的局限性:(1)微觀世界:電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子,發(fā)現(xiàn)它們不僅具有粒子性,同時(shí)還具有波動(dòng)性,它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在很多情況下不能用牛頓力學(xué)來說明。(2)牛頓力學(xué)只適用于_____運(yùn)動(dòng),不適用于___