第一节 经典力学的成就与局限性
第二节经典时空观与相对论时空观
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学 习 目 标
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知 识 脉 络
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1.了解经典力学的发展历程及其对自然科学、社会发展的影响.
2.认识经典力学的局限性和适用范围.
3.了解经典时空观及其基本推论.
4.了解狭义相对论的理论基础和相对论时空观的几个推论．(重点、难点)
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一、经典力学与相对论
1．经典力学的成就和局限性
(1)发展历程
①17世纪，伽利略发展了观察实验、科学思维与数学相结合的方法，并发现了惯性定律、落体定律和力学相对性原理．
②牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律．
③17、18世纪的科学家逐渐发展了从动量、能量角度对牛顿运动定律的表述，进一步完善了经典力学体系．
(2)伟大成就
①经典力学把天上物体和地上物体的运动统一起来，实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合．
②使人们认识到了以现象观察和实验研究为基础的自然科学理论的基本特征．
③建立了以实验和数学相结合的研究方法．
④推动了其他学科的发展，与其他学科相结合产生了一些交叉性的分支学科．
(3)适用范围
从地面上的各种物体的运动到天体的运动；从大气流动到地壳变动；从自行车到汽车、火车、飞机等交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、人造卫星、宇宙飞船——所有这些都服从经典力学的规律．
(4)局限性
①经典力学不适用于研究高速运动(接近光速)的物体．
②经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象．
2．经典时空观
(1)惯性系与非惯性系
①惯性系：牛顿运动定律成立的参考系，相对于惯性系静止或做匀速直线运动的参考系都是惯性系．
②非惯性系：牛顿运动定律不成立的参考系，相对于惯性系做变速运动的参考系是非惯性系．
(2)伽利略相对性原理
对于所有的惯性系，力学规律都是相同的，或者说，一切惯性系都是等效的．
(3)经典时空观(绝对时空观)
时间永远均匀地流逝，与任何外界无关；空间与任何外界事物无关，从不运动，永远不变．
(4)经典时空观的几个具体结论
①同时的绝对性．
②时间间隔的绝对性．
③空间距离的绝对性；
物体质量恒定不变，即它们与参考系的选择(或观察者的运动状态)无关．
时间、长度和质量这三个基本物理量在经典力学中都与参考系(观察者)的运动无关．
