Презентация к уроку физики по теме «Специальная теория относительности», 11 класс


Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:

СТОН.В. Брендина ИСО – это система отсчёта, относительно которой свободное тело движется прямолинейно и равномерно или покоится.Абстракция, идеальный объект, объект науки, средство описания явлений.В природе нет.Инерциальная система отсчёта Событие – это любое физическое явление, происходящее в определённой точке пространства относительно любой ИСО в какой-то момент времени.Абстракция, идеальное понятиеСобытие Постулат – исходное положение, утверждение, принимаемое без строгого доказательства, но обоснованное, например, экспериментами.Постулат Собственная ИСО – это система отсчёта, относительно которой тело покоится.Время движения тела, измеренное в такой системе, - собственное время.Масса тела, измеренная в такой системе, - масса покоя.Собственная инерциальная система отсчёта Инвариант– величина, независимая от выбора ИСО.(скорость света – инвариант, событие – инвариант)Инвариант В любом списке самых значимых людей века этот человек присутствовал обязательно Один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года Жил в Германии (1879—1893, 1914—1933), Швейцарии (1893—1914) иСША (1933—1955). С шести лет начал заниматься игрой на скрипке, а в гимназии он не был в числе первых учеников Закончив Политехникум, получил диплом преподавателя математики и физики. Работал в Бюро патентов, занимаясь преимущественно экспертной оценкой заявок на изобретения Свою общую теорию относительности закончил в 1915 году, но мировая известность пришла к нему только в 1919 году Был убеждённым демократическим социалистом, гуманистом, пацифистом и антифашистом План. 1.Классические представления о пространстве и времени. 2.Зарождение новой механики. 3.Постулаты теории относительности. 4.Основные следствия постулатов теории относительности. 5.Масса и энергия в специальной теории относительности. 6.Применение теории относительности. 1. Классические представления о пространстве и времениПринцип относительности Г. Галилея (17 в)Все механические явления при равных начальных условиях протекают одинаково во всех инерциальных системахВсе ИСО эквивалентны с точки зрения механических явленийНикакими механическими способами невозможно установить, пребывает ИСО в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно Закон Галилея о сложении скоростей ʋ= ʋˈ+ ʋₒ1. Классические представления о пространстве и времени Исаак Ньютон обобщил открытия Галилея (2 закона) добавил третий закон и выдвинул гипотезу о взаимном притяжении Классическая механикаДлина тел одинакова в любой ИСОВремя в различных СО течёт одинаковоМасса тела не зависит от скорости и не изменяется при переходе из одной ИСО в другуюПространство и время абсолютныС. Я Маршак писал: Был мир глубокой тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон! 1. Классические представления о пространстве и времени Продолжение стихотворения С.Я. Маршака: Недолго ждал реванша сатана Пришел Эйнштейн – все стало как всегда. 1881 г. американские ученые А. Майкельсон и Э. Морли сравнивали скорость света в направлении движения Земли и в перпендикулярном направлении. В обоих случаях скорость света оказалась равной с=3*108 м/с, что противоречило классическому правилу сложения скоростей. Вывод: скорость электромагнитных волн в вакууме постоянна и конечна вне зависимости от выбора ИСО. Закон сложения скоростей не работает?2. Зарождение новой механики Научная проблема:Справедлив ли принцип относительности Галилея?( как согласовать между собой принципы механики и закономерности электродинамики?)Способы разрешенияПринцип относительностинеприменимк электромагнитным явлениямУравнения Максвелла неправильныОтказ от классических представлений о пространстве и времениИзменить их так, чтобы при переходе из 1 СО в другую не менялисьИзменить законы Ньютона 3. Постулаты теории относительностиОбобщил принцип относительности Галилея на все физические процессы и объединил его с постулатом о постоянстве скорости света1905 г. “ К электродинамике движущихся тел ”. I постулат: Принцип относительности: во всех инерциальных системах отсчета все физические явления (все процессы природы) протекают одинаково. Этот постулат - обобщение принципа относительности Ньютона не только на законы механики, но и на законы остальной физики.II постулат: Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме является предельной скоростью любого взаимодействия и не зависит от скорости источника и приемника светового сигнала.Специальная теория относительности • классическая механика, изучает движение макроскопических тел с малыми скоростями (ʋ < < c);• релятивистская механика, изучает движение макроскопических тел с большими скоростями (ʋ < c);• квантовая механика, изучает движение микроскопических тел с малыми скоростями (ʋ < < c);• релятивистская квантовая физика, изучает движение микроскопических тел с произвольными скоростями (ʋ ? c). 1. Относительность одновременности. События, одновременные в одной инерциальной системе отсчета, не одновременны в других инерциальных системах отсчета, движущихся относительно первой. 2. Относительность длины (расстояний). Длина не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчёта. Уменьшение длины в направлении движения (релятивистский эффект сокращения длины)3. Относительность промежутка времениДлительность одного и того же процесса различна в различных инерциальных системах отсчета. (Релятивистский эффект замедления времени)τ =4.Основные следствия постулатов теории относительности 4. Релятивистский закон сложения скоростей. Свойство закона сложения скоростей: при любых скоростях тела и системы отсчета (не больше скорости света в вакууме), результирующая скорость не превышает с. Движение реальных тел со скоростью больше с невозможно.Для малых скоростей получаем классический закон сложения скоростей 4.Основные следствия постулатов теории относительности 5. Масса и энергия в специальной теории относительностиМасса движущегося тела возрастает при увеличении скорости его движенияm =Е = mс 2Массовая частица обладает энергиейс 2Е =В системе отсчёта, в которой тело покоится, его энергия = энергия покояЕ = m0с 2 Импульс и энергия в специальной теории относительностиЕ2 = с 2р2+ с 4 m 2Справедливо во всех ИСО - ивариантр =Релятивистская энергия – собственная энергия частицы и релятивистская кинетическая энергияЕ = m с 2 + Е к Принцип соответствияЛюбая теория должна включать предыдущую как предельный случайПри скоростях движения тела, меньших скорости света, формулы СТО переходят в классическиеВывод: теория относительности не отвергает законов классической механики, она их уточняет для скоростей, близких к скорости света В астрономии: 1. Эйнштейн утверждал, что во время прохождения света вблизи больших масс должно наблюдаться искривление лучей. Это было подтверждено в 1919 г. Во время полного солнечного затмения участники Международной экспедиции сфотографировали звездное небо во время затмения. Сравнивая эти фотографии с фотографиями того же участка неба, но без Солнца, ученые обнаружили, что звезды сместились. Это результат смещения световых лучей от звезд при прохождении их вблизи Солнца. 2. Часы идут медленнее вблизи массивных тел. 3. Доказано, что во время движения планет вокруг Солнца плоскости их орбит поворачиваются. 4. В астрономии было открыто явление удаления галактик, причем скорость удаления пропорциональна расстоянию от галактики до наблюдателя. Это открытие согласовано с выводами теории относительности о зависимости длины волны от скорости. 6.Применение теории относительности

Приложенные файлы

  • pptx rabota136
    Брендина Н.В.
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 3