2019-2020年高一物理《第5章經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命》學(xué)案（1）.doc

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2019-2020年高一物理第5章經(jīng)典力學(xué)與物理學(xué)革命學(xué)案（1）【課標(biāo)說明】：1.了解經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性2知道經(jīng)典力學(xué)時空觀的有關(guān)內(nèi)容3知道狹義相對論的兩個假設(shè)和有關(guān)結(jié)論4能用狹義相對論的有關(guān)原理簡要分析有關(guān)現(xiàn)象重點(diǎn)難點(diǎn)：狹義相對論的兩個假設(shè)教學(xué)過程：一、經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程：二、經(jīng)典力學(xué)發(fā)展的三個階段第一階段： 伽利略、牛頓時代之前。人們對力學(xué)現(xiàn)象的研究大多直接反映在技術(shù)之中或完全融合在哲學(xué)之內(nèi)，物理學(xué)就整體而言還沒有成為獨(dú)立的科學(xué)。這個階段對力學(xué)作出突出貢獻(xiàn)的是阿基米德。第二階段： 從伽利略到牛頓。是經(jīng)典力學(xué)從基本要領(lǐng)、基本定律到建成理論體系的階段，在這一階段有一系列的科學(xué)家為經(jīng)典力學(xué)打下重要基礎(chǔ)。第三階段： 牛頓之后。經(jīng)典力學(xué)又有新的發(fā)展，這一階段主要是后人對經(jīng)典力學(xué)的表述形式和應(yīng)用對象進(jìn)行了拓展和完善。三、二.經(jīng)典力學(xué)的偉大成就1、把人類對整個自然界的認(rèn)識推進(jìn)到一個新水平，牛頓從力學(xué)上證明了自然界的統(tǒng)一；2、經(jīng)典力學(xué)的建立首次明確了一切自然科學(xué)理論應(yīng)有的基本特征，這標(biāo)志著近代理論自然科學(xué)的誕生，也成為其他各門自然科學(xué)的典范；3、經(jīng)典力學(xué)的建立對自然科學(xué)和科技的發(fā)展、社會的進(jìn)步具有深遠(yuǎn)影響：經(jīng)典力學(xué)形成的科學(xué)研究方法的推廣應(yīng)用；經(jīng)典力學(xué)與其他基礎(chǔ)科學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了許多交叉學(xué)科，促進(jìn)了自然科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展；經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)技術(shù)上有廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了社會文明的發(fā)展。四.經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍1、經(jīng)典力學(xué)只適用于處理物體的低速運(yùn)動（v c）2、經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象3、經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只在慣性參考系中成立經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只能用于宏觀、低速（與光速相比）的情形，且只在慣性參考系中成立。慣性參考系與非慣性系：凡是牛頓定律成立的參考系，稱為慣性參考系，簡稱慣性系。 有相對于慣性系作勻速直線運(yùn)動的參考系都是慣性系。所有相對于慣性系作變速運(yùn)動的參考系都是非慣性系第二節(jié) 經(jīng)典時空觀與相對論時空觀一、經(jīng)典力學(xué)的時空觀 經(jīng)典力學(xué)的時空觀(1)空間是絕對靜止不動的(即絕對空間)，時間是絕對不變的(即絕對時間)(2)空間和時間跟任何外界物質(zhì)的存在及其運(yùn)動情況無關(guān)(3)空間是三維歐幾里得空間，時間是一維的，空間和時間彼此獨(dú)立 概述：絕對的真實(shí)的數(shù)學(xué)時間,就其本質(zhì)而言，是永遠(yuǎn)均勻地流逝，與任何外界無關(guān)絕對空間就其本質(zhì)而言是與任何外界事物無關(guān)的，它從不運(yùn)動，并且永遠(yuǎn)不變.這就是經(jīng)典力學(xué)的時空觀，也稱為絕對時空觀 幾個具體結(jié)論、同時的絕對性、時間間隔的絕對性、空間距離的絕對性二、相對論時空觀1狹義相對論的兩個假設(shè)(1)在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都相同相對性原理(2)不管在哪個慣性系中，測得的真空中的光速都相同光速不變原理這是愛因斯坦在前人的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的假設(shè)，這兩個假設(shè)就是狹義相對論的基礎(chǔ)相對速度公式：2狹義相對論的幾個結(jié)論：(1)“同時”的相對性；對于光速不變的原理的證明，首先對“同時”這個概念進(jìn)行了研究：在一個慣性系中同時發(fā)生兩個事件，在另一個慣性系中可能是不同時的，即“同時”是相對的(2)運(yùn)動的時鐘變慢；時鐘相對于觀察者運(yùn)動時，觀察者會看到它變慢了，運(yùn)動速度越快，效果越明顯即運(yùn)動的時鐘變慢在運(yùn)動參考系中的時間節(jié)奏變緩慢了.(一切物理過程、化學(xué)過程乃至觀察者自己的生命節(jié)奏均變慢了)日常生活中的時間延緩效應(yīng)可以忽略，在運(yùn)動速度接近光速時,則變得特別重要相對時間公式：(3)運(yùn)動的尺子變短；一根沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小，而在垂直于運(yùn)動方向上，桿的長度沒有變化. 相對長度公式：(4)物體質(zhì)量隨速度的增加而增加物體運(yùn)動時的質(zhì)量比靜止時的質(zhì)量大，且速度越大，質(zhì)量越大，當(dāng)速度接近光速時，質(zhì)量趨于無窮大。 相對質(zhì)量公式： 特別提醒：相對論的研究對象是超越我們?nèi)粘＝?jīng)驗(yàn)的高速運(yùn)動世界和廣闊的宇宙，這是我們難以理解相對論的主要原因當(dāng)速度很大時，長度和時間都跟著變化了，這時對宇宙的看法也必然要變化，長度和時間與物質(zhì)是緊密相關(guān)的，是不能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在的練習(xí)：1、20世紀(jì)以來，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實(shí)，而經(jīng)典力學(xué)卻無法解釋經(jīng)典力學(xué)只適用于解決物體的低速運(yùn)動問題，不能用來處理高速運(yùn)動問題；只適用于宏觀物體，一般不適用于微觀粒子，下列說法不正確的是( )A隨著認(rèn)識的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)已成了過時的理論B人們對客觀事物的具體認(rèn)識在廣度上是有局限性的C不同領(lǐng)域的事物各有其本質(zhì)與規(guī)律D人們應(yīng)當(dāng)不斷的擴(kuò)展認(rèn)識，在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律2、19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，經(jīng)典物理學(xué)已達(dá)到了完整、成熟的階段，但“在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”,人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)也有無法解釋的實(shí)驗(yàn)事實(shí),“兩朵烏云”是指( )A宏觀問題 B高速問題 C微觀問題 D低速問題3、屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中( )A真空中光速不變 B時間間隔具有相對性C物體的質(zhì)量不變 D物體的能量與質(zhì)量成正比 4、在日常生活中，我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨著物體運(yùn)動速度的變化而變化，其原因是( )A運(yùn)動中的物體無法稱量質(zhì)量B物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小C物體的質(zhì)量太小D物體的質(zhì)量不隨速度的變化而變化