c
情况称为长度收缩效应。
（1）式和
（2）式表明：
运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）都跟物体的运动状态有关。
这个结论具有革命性的意义，它所反映的时空观称作相对论时空观。
爱尔兰物理学家佛兹杰拉德提出，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。
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。
思考与讨论：
已知μ子低速运动时的平均寿命是3.0μ。
s当μ子以0.99c的速度飞行，若选择μ子为参考系，此时μ子的平均寿命是多少？
对于地面上的观测者来说，平均寿命又是多少？
向，以v相对杆运动的人测得杆长是l，那么两者之间的关系是⋯⋯
相对于光速而言，低速运动即可近似认为速度为0，即若选择与μ子一起运动的某一物体为参考系，此时μ子的平均寿命是3.0μ。
s
狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的），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。
学生跟着老师的思路学习拓展练习
思考：
相对论时空观的第一次宏观验证是在1971年进行的。
当时在地面上将四只铯原子钟调整同步，然后把它们分别放在两架喷气式飞机上做环球飞行，一架向东飞，另一架向西飞。
两架飞机各绕地球飞行一周后回到地面，与留在地面上的铯原子钟进行比较。
它们的时间有什么不同？
拓展学生的知
识面
根据狭义相对论，随着物体（观察者所见到的）运动速度的加快，时间会变慢。
向东飞行时铯原子钟的度数比地球上的铯原子钟慢了这是因为向东飞行速度比地面上的大；
而向西飞行的铯原子钟比地球上的快了，这是因为向西飞飞机的速度和地球自转相抵消，它们的速度比地面上的小；
知识拓展
1、狭义相对论
按照狭义相对论而言，物体运动时质量会随着物体运动速度增大而增加（质速关系），同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
m0是物体静止时的质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速。
2、从弱引力到强引力
按牛顿的万有引力定律推算，行星应该沿着一些椭圆做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动，由经典力学与行星轨道的矛盾说明了什么？
参考答案：
经典力学只适用于弱引力场，而不适用于强引力场。
三、牛顿力学的成就与局限性
像一切科学一样，牛顿力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。
它像一切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”。
1、牛顿力学的成就
（1）经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔区域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。
（2）。
牛顿运动三定律和万有引力定律把天体的运动与地面上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的第一次大综合，是人类认识史上的一次重大飞跃。
牛顿力学在如此广阔的领域里与实际相符合，显示了牛顿运动定律的正确性和牛顿力学的魅力
2、局限性
（1）物体在以接近光速运动时所遵从的规律，有些是与牛顿力学的结论并不相同的。
所以经典力学只适用于物体的低速运动。
（2）在微观世界中，发现了电子、质
的成就以及
它的局限性
阅读理解说
明
结以及语言表达能力和理解能力
掌握牛顿力学
和相对论以及
量子论的关系
子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有粒子性，同时还具有波动性，量子力学能很好地描述微观粒子的运动规律。
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
（3）经典力学规律只在惯性参考系中成立
经典力学规律只能用于宏观、低速（与光速相比）的情形，且只在惯性参考系中成立。
说明
（1）基于实验检验的牛顿力学不会被新的科学成就所否定，而是作为某些条件下的特殊情形，被包括在新的科学成就之中。
（2）当物体的运动速度远小于光速c时（c＝3×108m/s），相对论物理学与经典物理学的结论没有区别；
（3）当另一个重要常数即普朗克常量h可以忽略不计时
（h＝6.63×1-304J·）s，量子力学和牛顿力学的结论没有区别。
（4）相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形。
科学漫步1．宇宙的起源与演化我们的宇宙是在约138亿年以前从一个尺度极小的状态发展演化来的。
在这个过程中，宇宙的温度从高到低，先是生成一些基本粒子形态的物质，接着产生了原子、分子等各种物质，物质再进一步聚集起来形成星系，成为我们今天看到的宇宙。
学读课文回
答问题
学生练习
拓展学生的知识面
巩固本节知识
出示图片：
普朗克探测器记录下的微波天空
2．恒星的演化阅读课文说一说恒星是如何诞生的？
根据大爆炸宇宙学，大爆炸10万年后，温度下降到了3000K左右，出现了由中性原子构成的宇宙尘埃。
由于万有引力的作用，形成了更密集的尘埃。
尘埃像滚雪球一样越滚越大，形成了气体状态的星云团。
星云团的凝聚使得温度升高，到一定程度星云团就开始发光，于是，恒星诞生了。
课堂练习
1．经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指（）
A．行星、恒星、星系等巨大的物质领域
B．地球表面上的物质世界C．人眼能看到的物质世界D．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
答案：
D
2．下列说法正确的是（）
A．经典力学能够说明微观粒子的规律性；
B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体；
C．相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义；
D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用。
答案：
B
3、牛顿定律不适用于下列哪些情况
（）
A．研究原子中电子的运动B．研究“嫦娥三号”的高速发射C．研究地球绕太阳的运动D．研究飞机从北京飞往纽约的航线答案：
A拓展提高1、关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是（）
A．狭义相对论和经典力学是相互对立的、互不相容的两种理论；
B．在物体高速运动时，物体的运动规律遵循狭义相对论，在低速运动时，物体的运动遵循牛顿运动定律；
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动；
D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的。
答案：
BC
2、通过一个加速装置对电子加一很大的恒力，使电子从静止开始加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是（）
A．根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动
B．电子先做加速运动，后以光速做匀速直线运动
C．电子开始先近似于匀加速运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用
D．电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释
答案：
C
3、下面说法中正确的是（）
A．当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；
B．当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；
C．当普朗克常量h（6.63×10－34J?
s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别；
D．当普朗克常量h（6.63×10－34J?
s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别。
答案：
AC
课堂小结
1、爱因斯坦的两个假设
相对性原理：
在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的；光速不变原理：
真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。
2、时间延缓效应
3、长度收缩效应
4、经典力学只适用于解决低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子：
经典力学只适用于解决弱引力问题，不能用来处理强引力问题。
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、牛顿力学时空观
时间与空间都是独立于物体及其运动而存在的。
这种绝对时空观，也叫牛顿力学时空观。
二、相对论时空观
1、爱因斯坦的两个假设
（1）相对性原理
（2）光速不变原理2．相对论时空观的内容认为时间和空间是相互联系相互影响的，并且与物质的存在及运动有关。
3、时间延缓效应
4、长度收缩效应三、牛顿力学的成就与局限性
经典力学规律只能用于宏观、低速（与光速相比）的情形，且只在惯性参考系中成立。
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