爱因斯坦广义相对论
互为补充，互不矛盾，
互不否定共同支撑起物理学科的骨架。
高速
狭义相对论
广义相对论
量子力学
强引力
经典力学
宏观低速 微观世界
一、经典力学规律只能用于：惯性系、低速 运动、宏观物体、弱引力。
惯性参考系：
凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，
简称惯性系。
①所有相对于惯性系作匀速直线运动的参考系都
19世纪末-20世纪初，深入到微观领域，发现电 子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性， 同时还具有波动性，很多情况下经典力学说明 不了。
微观物体的位置是不确定的，只能用几率来反映。
4经典力学受强引力的限制
物体间的万有引力是弱引力，经典力学适用 光之所以会被黑洞吸进去,是因为黑洞引力大造 成空间扭曲,光随著被扭曲的空间走而进去黑洞 里,大家都知道光只走直线 ,所以光并不是被引力 天体半径减小到一定程度时 (太阳的引力半径为3 吸进去的 ,而是光还是走直线 但空间扭曲而进到 km，地球的引力半径为 1, m, 如白矮星)，天体间 黑洞 ,打个比方,在纸上画一条线 ,把那张纸扭曲, 的引力就趋于无穷大 ，强引力。黑洞这种极端 但展开后它还是一条线。这时候，光虽然仍然 条件下的宇宙天体。它有极强的吸引力，黑洞 沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不 本身的巨大质量造成空间弯曲 是直线，而是曲线。
是惯性系。 ②所有相对于惯性系作变速运动的参考系都是非 惯性系。
二、相对论的基本原理
1、相对性原理
t
t0 v 1 c
2
（1）相对时间 （2）相对长度
（3）相对质量 2、光速不变原理
L L0
m
v 1 c
m0
2
v 1 c
2
经典力学的局限性
顿的绝对时空观认为,同一物体运动的时间和长 度(位移)在不同的参考系中,测量结果是相同的. （3 ）狭义相对论 狭义相对论适用于高速运动的物体
①相对性原理
①相对时间
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。
t
t0 v 1 c
【例题】牛顿定律能适用于下列哪些情况？
A、研究原子中电子的运动
B、研究“神州”五号的高速发射
C、研究地球绕太阳的运动
D、研究飞机从深圳飞往北京的航线
【提示】经典力学只适用于处理宏观物体的低速运动。
【答案】BCD
2牛顿主要贡献
牛顿三定律
牛顿
万有引力定律
变量数学微积分
• 二经典力学的局限性
1、经典力学受参考系限制
在惯性系中，牛顿定律成立; 在非惯性系中，牛顿定律不成立. 惯性系非惯性系swf
2、经典力学受速度限制
（1）经典力学适用于低速运动的物体，不 适用于高速运动的物体
（2）牛顿力学的绝对时空观: 伽利略和牛
一、经典力学简介
1模块分类
静力学（描述静止物体）Fra bibliotek运动学（描述物体运动） 动力学（描述物体受力作 用下的运动）
经典力学
（牛顿力学）
牛顿所说：“如果说我看得远，那是因为我站 在巨人们的肩上。”
牛顿 经 典 力 学 金 字 塔 的 建 立 笛卡尔、胡克、 哈雷等 开普勒 伽利略、第谷 哥白尼、亚里士多德
2
②相对长度
v L L 1 c
长度收缩1.swf 长度收缩2.swf
爱尔兰物理学家乔治· 佛兹杰拉德 （1851──1901）提出，物质会在运动的方 2 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， 0 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。
亚里士多德 经验主义：必须有力作用在物体上 物体才能运动 伽利略
笛卡尔 牛顿
理想实验（斜面）： 物体保持运动不需要力维持 如果运动中物体没受到力。 将以同一速度沿以直线运动。
牛顿定律（惯性定律，
哥白尼：日心说 第谷：20年精心观测数据
万有引力定律 开普勒研究第谷数据得三个定律
胡克、哈雷进一步认识 牛顿解决椭圆并延伸到万物间有力
③相对质量
物体运动时的质量与静止质量的关系
m
m0
v 1 c
2
说船上的物体下落，从船上看是自由落体，从岸边 看就是平抛了
你现在穿的是25厘米的鞋，但在宇宙飞船上的人 测得你穿的鞋的长度可能就只有20厘米了。
②光速不变原理
⒊受物体大小的限制
• 经典力学只适用于宏观物体，不适用于微 观物体