光的实际速度应该大于1.079 145×109 km/h,可实际测量光速还是1.079 145×109 km/h,为什么同样的参考系光和实际物体得到的结果不同呢?学了本节内容后,你便知道其原因了。
新课讲解:
一、从低速到高速
问题:1、在经典力学和狭义相对论中,物体的质量有何不同?
2、狭义相对论中物体的质量表达式是怎样的?
3、在经典力学和狭义相对论中,位移和时间的测量在不同参考系中有何区别?
学生带着问题阅读课文,分组讨论、归纳。
明确:1、在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,而在狭义相对论中,质量要随着物体运动速度的增大而增大。
2、m=。m0:物体静止时的质量,m:物体速度为v时的质量,c是真空中的光速。
3、在经典力学中,同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是相同的;在狭义相对论中,同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的。
二、从宏观到微观
问题:经典力学的适用范围是什么?
学生活动:阅读课文,寻找答案,回答问题。
结论:19世纪末到20世纪初,人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子,发现它们不仅具有粒子性,而且具有波动性,它们的运动规律不能用经典力学描述。20世纪20年代,建立了量子力学,它能够正确地描述微观粒子运动的规律性,并在现代科技中发挥了重要作用。相对论和量子力学的出现,使人们认识到经典力学的适用范围: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。
三、从弱引力到强引力
问题:(课件展示)
1、经典力学与行星轨道的矛盾是什么?
2、由经典力学与行星轨道的矛盾说明了什么?
3、归纳牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异。
4、经典力学和相对论及量子力学的关系如何?