人教版高中物理必修二《相对论时空观与牛顿力学的局限性》万有引力与宇宙航行PPT课件下载,共18页。
生活经验让我们体会到,时间好像一条看不见的长河,均匀地自行流逝着,空间好像一个广阔无边的大房间,它们彼此独立,都不影响物体及其运动。这种绝对时空观,也叫牛顿力学时空观。
我们知道,如果河水中的河水以相对河岸的速度v水流动,河中的船以相对于水的速度v船顺流而下,则船相对于岸边的速度为
v合=v船+v水
爱因斯坦假设:
①在不同的惯性参考系中,物理规律的形式都是相同的。
②真空中的光速在不同的惯性参考系中,大小都是相同的。
经典力学的巨大成就
(1)把天体运动与地面上物体的运动统一起来.
(2)经典力学和以经典力学为基础发展起来的天体力学、材料力学和结构力学等.
(3)力学和热力学的发展及其与生产的结合引发了第一次工业革命.
(4)由牛顿运动定律导出的动量守恒定律、机械能守恒定律等是航空航天技术的理论基础.
经典力学的局限性
1.经典力学是从日常机械运动中总结出来的,超出这个范围,经典力学常常就不适用了.
2.绝对时空观:牛顿认为,时间、空间与物质及其运动完全无关,时间与空间也完全无关.
正确理解绝对时空观
①时间和空间是分离的,时间尺度和空间尺度与物质运动无关,都是绝对的.
②经典力学的时空观认为,时间就其本质而言是永远均匀地流逝,与任何其他外界事物无关,空间就其本质而言与外界任何事物无关,它从不运动,并且永远不变.
由绝对时空观得到的结论
①同时的绝对性
在一个惯性系中的观察者在某一时刻观测到两个事件,对另一个做匀速直线运动的惯性系中的观察者来说是同时发生的,即同时性与观察者的运动状态无关.
②时间间隔的绝对性
任何事件(或物体的运动)所经历的时间,在不同的参考系中测量都是相同的,而与参考系(或观察者)的运动无关.
③空间距离的绝对性
如果各个惯性系中用来测量长度的标准相同,那么空间两点的距离也就有绝对不变的量值,而与惯性系的选择(或观察者的运动状态)无关.
经典力学有它的适用范围:
只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界;只适用于弱引力情况,不适用于强引力情况.
对于高速运动(速度接近真空中的光速),需要应用爱因斯坦的相对论.当物体的运动速度远小于真空中的光速时,相对论物理学与经典物理学的结论没有区别.
对于微观世界,需要应用量子力学.当普朗克常量可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别.
对于强引力情况,需要应用爱因斯坦引力理论.当天体的实际半径远大于它们的引力半径时,爱因斯坦引力理论和牛顿万有引力定律计算出的力的差异并不很大.
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