人教版高中物理《第六章万有引力与航天》课件.ppt

1、自然和自然自然和自然的法则在黑的法则在黑暗中隐藏；暗中隐藏；上帝说，让上帝说，让牛顿去吧！牛顿去吧！于是一切都于是一切都被照亮。魔被照亮。魔鬼说，让爱鬼说，让爱因斯坦去吧！因斯坦去吧！于是一切又于是一切又回到黑暗中回到黑暗中第一页，共32页。1、知道牛顿运动定律的适用范围。2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。3、知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时间的变化。学习目标第二页，共32页。第三页，共32页。【解析】A对：经典力学适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的。“勇气号”火星探测器在太空 的运动任何物体都具有波动性，你坐在椅子上，你是波动的，有波

2、长。5毫微秒,B又向A发射。爱尔兰物理学家佛兹杰拉德(18511901)提出，物质会在运动的方向上收缩（缩小），这意味着根据一个静止观察者的观点，一枚以接近光线运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。黑洞这种极端条件下的宇宙天体。5毫微秒,B又向A发射。【解析】根据m=可得v=随着相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值到底是谁先动手呢？没有绝对的答案。题4 某物体在静止时的质量为m0，在速度为v的高速（接近光速）情况下质量为m，则由狭义相对论可知，物体速度v为（）C、D错：在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量

3、子力学的出现，就否定了经典力学，经典力学不会过时也不会失去价值。在列车参考系中，B先A后，而在车站参考系中则是A先B后。C.题4 某物体在静止时的质量为m0，在速度为v的高速（接近光速）情况下质量为m，则由狭义相对论可知，物体速度v为（）1、知道牛顿运动定律的适用范围。题5 地球以3104 m/s的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？如果物体的速度达到0.3、知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时间的变化。天体半径减小到一定程度时(太阳的引力半径为3 km，地球的引力半径为1 m,如白矮星)，天体间的引力就趋于无穷大，强引力。宇宙飞船绕地球的运动在这个具体事件中，谁

4、先谁后是有相对性的。狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论“勇气号”火星探测器在太空 的运动3、知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时间的变化。在列车参考系中，B先A后，而在车站参考系中则是A先B后。第四页，共32页。第五页，共32页。第六页，共32页。第七页，共32页。第八页，共32页。第九页，共32页。第十页，共32页。第十一页，共32页。第十二页，共32页。第十三页，共32页。第十四页，共32页。第十五页，共32页。第十六页，共32页。第十七页，共32页。按照狭义相对论，不仅按照狭义相对论，不仅“同时同时”是相对的，有时

5、候，甚至事是相对的，有时候，甚至事情的先后也都是相对的。举一个例子，一节长为情的先后也都是相对的。举一个例子，一节长为10米的列米的列车，车，A在车后部，在车后部，B在车前部。当列车以在车前部。当列车以0.6c的高速度通的高速度通过一个站台的时候过一个站台的时候,突然站台上的人看到突然站台上的人看到A先向先向B开枪开枪,过过了了12.5毫微秒毫微秒,B又向又向A发射。因而站台上的人作证：这场发射。因而站台上的人作证：这场枪战是由枪战是由A挑起的。但是，车上的乘客却提供相反的情况，挑起的。但是，车上的乘客却提供相反的情况，他们说，是他们说，是B先开枪，过了先开枪，过了10毫微秒，毫微秒，A才动手

6、。事件是由才动手。事件是由B发动的。发动的。到底是谁先动手呢？没有绝对的答案。在这个具到底是谁先动手呢？没有绝对的答案。在这个具体事件中，谁先谁后是有相对性的。在列车参考体事件中，谁先谁后是有相对性的。在列车参考系中，系中，B先先A后，而在车站参考系中则是后，而在车站参考系中则是A先先B后。后。甚至于飞船上的人可能会看到你先把苹果吃了，甚至于飞船上的人可能会看到你先把苹果吃了，再看到苹果掉在了地上。再看到苹果掉在了地上。第十八页，共32页。第十九页，共32页。第二十页，共32页。（1 1）相对时间）相对时间 狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。

7、爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见的）。爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）运动速度的加快，时间会变慢。到的）运动速度的加快，时间会变慢。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。第二十一页，共32页。第二十二页，共32页。（2 2）相对长度）相对长度 爱尔兰物理学家佛兹杰拉德爱尔兰物理学家佛兹杰拉德(18511901)(1

8、8511901)提出，物质会在运动提出，物质会在运动的方向上收缩（缩小），这意味着根据一个静止观察者的观点，的方向上收缩（缩小），这意味着根据一个静止观察者的观点，一枚以接近光线运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，一枚以接近光线运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短为零。为零。第二十三页，共32页。第二十四页，共32页。第二十五页，共32页。第6节 经典力学的局限性在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，

9、物体的质量随物体速度增大而减小在列车参考系中，B先A后，而在车站参考系中则是A先B后。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性。原子中的电子只能在分立的特定轨道上运动，只有从一个轨道跳跃到另一个轨道。经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的题5 地球以3104 m/s的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？如果物体的速度达到0.1、知道牛顿运动定律的适用范围。物体间的万有引力是弱引力，经典力学适用题22019广东佛山一中高一检测经典力学不能适用下列哪些运动（）“勇气号”火星探测器在太空 的运动在这个具体事件中，谁先谁后是有相对性的

10、。牛顿的引力理论不能用于中子星表面C.3、知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时间的变化。随着相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值【解析】A对：经典力学适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的。19世纪末-20世纪初，深入到微观领域，发现电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，同时还具有波动性，很多情况下经典力学说明不了。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。【解析】根据m=可得v=五、从宏观到微观五、从宏观到微观19世纪末世纪末

11、-20世纪初，深入到微观领域，发现世纪初，深入到微观领域，发现电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，同时还具有波动性，很多情况下经典力性，同时还具有波动性，很多情况下经典力学说明不了。学说明不了。爱因斯坦提出的光子的概念，认为光既是电磁波，又是爱因斯坦提出的光子的概念，认为光既是电磁波，又是一份一份传播的一份一份传播的 原子中的电子只能在分立的特定轨道上运动，只原子中的电子只能在分立的特定轨道上运动，只有从一个轨道跳跃到另一个轨道。中间不连续。有从一个轨道跳跃到另一个轨道。中间不连续。任何物体都具有波动性，你坐在椅子任何物体都具有波动性，你坐在椅子上，

12、你是波动的，有波长。上，你是波动的，有波长。物体的位置是不确定的，只能用几率来反映物体的位置是不确定的，只能用几率来反映第二十六页，共32页。六、从弱引力到强引力六、从弱引力到强引力1.1.物体间的万有引力是弱引力，经典力学适用物体间的万有引力是弱引力，经典力学适用2.天体半径减小到一定程度时天体半径减小到一定程度时(太阳的引力太阳的引力半径为半径为3 km，地球的引力半径为，地球的引力半径为1 m,如如白矮星白矮星)，天体间的引力就趋于无穷大，天体间的引力就趋于无穷大，强引力。黑洞这种极端条件下的宇宙天强引力。黑洞这种极端条件下的宇宙天体。它有极强的吸引力，黑洞本身的巨体。它有极强的吸引力，

13、黑洞本身的巨大质量造成空间弯曲大质量造成空间弯曲第二十七页，共32页。第二十八页，共32页。题组一经典力学与经典时空观题1 2016年2月11日，科学家宣布探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性。关于经典力学，下列说法正确的是（）A.经典力学完全适用于宏观低速运动B.经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的C.随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论D.随着相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值【解析】A对：经典力学适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的。B错：经典力学取得了巨大的成

14、就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的。C、D错：在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，经典力学不会过时也不会失去价值。【答案】A第二十九页，共32页。题22019广东佛山一中高一检测经典力学不能适用下列哪些运动（）A.火箭的发射B.微观粒子的波动性C.“勇气号”火星探测器在太空 的运动D.宇宙飞船绕地球的运动题3多选下列说法正确的是（）A.不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B.当物体运动速度很大（接近光速）时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差C.在经典力学中，物体的质量是不变的

15、，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度增大而减小D.牛顿的引力理论不能用于中子星表面BBD第三十页，共32页。题组二相对论时空观题组二相对论时空观题4 某物体在静止时的质量为m0，在速度为v的高速（接近光速）情况下质量为m，则由狭义相对论可知，物体速度v为（）A.B.C.D.【解析】根据m=可得v=【答案】B0mcm2021mcm01mcm2021mcm0221mvc2021mcm第三十一页，共32页。题5 地球以3104 m/s的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？如果物体的速度达到0.8c（c为真空中的光速），它的质量增大到静止质量的多少倍？1.666666667倍第三十二页，共32页。