《高中物理（情景切入+課前導(dǎo)讀+問題探究+知能演練）第6章 第6節(jié) 經(jīng)典力學(xué)的局限性課件 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理（情景切入+課前導(dǎo)讀+問題探究+知能演練）第6章 第6節(jié) 經(jīng)典力學(xué)的局限性課件 新人教版必修2（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第六節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性第六節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性19世紀(jì)30年代，愛因斯坦提出了“蟲洞”理論所謂“蟲洞”是宇宙中的隧道，它能扭曲空間，可以讓原本相隔億萬(wàn)千米的地方近在咫尺科學(xué)家認(rèn)為，如果研究成功，人類可能需要重新估計(jì)自己在宇宙中的角色和位置現(xiàn)在，人類被“困”在地球上，要航行到最近的一個(gè)星系，動(dòng)輒需要數(shù)百年時(shí)間，是目前人類不可能辦到的但是，未來(lái)的太空航行如使用“蟲洞”，那么一瞬間就能到達(dá)宇宙中遙遠(yuǎn)的地方“如果你希望知道地球距今一百萬(wàn)年后的樣子，我可以告訴你方法”格林說(shuō)：“先建好一艘太空船，然后以接近光速的高速度開始飛行當(dāng)你在高速飛行的飛船上過了一年返回地球時(shí)，走出飛船后你會(huì)發(fā)現(xiàn)地球上已經(jīng)過了100萬(wàn)

2、年你已經(jīng)到了地球上的未來(lái)”1了解牛頓力學(xué)的局限性2了解牛頓的時(shí)空觀和愛因斯坦的時(shí)空觀3知道宏觀粒子與微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不完全相同人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)還沒有止境4.人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)沒有止境.課前預(yù)習(xí)一、從低速到高速1低速與高速的概念通常所見物體的運(yùn)動(dòng)皆為低速運(yùn)動(dòng)，如行駛的汽車、發(fā)射的導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星及宇宙飛船等有些微觀粒子在一定條件下其速度可以接近于_，這樣的速度稱為高速2速度對(duì)質(zhì)量的影響在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的光速按照20世紀(jì)初著名物理學(xué)家_建立的狹義相對(duì)論，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大，物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度愛因斯坦的關(guān)系是m .其中m0為物體靜止時(shí)的質(zhì)量，m是物體速度為

3、v時(shí)的質(zhì)量，c是真空中的光速二、從宏觀到微觀1宏觀世界物體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)宏觀物體具有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，應(yīng)用牛頓力學(xué)可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的_位置三、從弱引力到強(qiáng)引力1弱引力與強(qiáng)引力(1)每一個(gè)天體都有一個(gè)引力半徑，半徑的大小由天體的_決定；(2)當(dāng)天體間的距離遠(yuǎn)_引力半徑時(shí)，它們間的引力就是弱引力；(3)當(dāng)天體間的距離遠(yuǎn)_引力半徑時(shí)，它們間的引力就是強(qiáng)引力2微觀世界粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)微觀粒子既有_，又有_就單個(gè)粒子而言，運(yùn)動(dòng)沒有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡粒子性波動(dòng)性質(zhì)量大于小于2經(jīng)典力學(xué)與行星軌道的矛盾按照牛頓的萬(wàn)有引力理論，行星應(yīng)該沿著一些_軌道做周期性運(yùn)動(dòng)，而天文觀測(cè)表明，行星的軌道并不是

4、嚴(yán)格閉合的，它們的近日點(diǎn)在不斷地旋進(jìn)，如水星的運(yùn)動(dòng)實(shí)際觀測(cè)到的水星的運(yùn)動(dòng)情況與愛因斯坦廣義相對(duì)論的計(jì)算結(jié)果吻合得很好3經(jīng)典力學(xué)的適用范圍和局限性(1)經(jīng)典力學(xué)只適用于_運(yùn)動(dòng)，不適用于_運(yùn)動(dòng)橢圓低速高速(2)經(jīng)典力學(xué)只適用于_世界，不適用于_世界(3)經(jīng)典力學(xué)只適用于_，不適用于_(4)經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只能用于宏觀、低速(與光速相比)的情形，且只在_參考系中成立慣性宏觀微觀弱引力強(qiáng)引力經(jīng)典力學(xué)的成就有哪些？又有哪些局限性？1成就牛頓運(yùn)動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律把天體的運(yùn)動(dòng)與地上物體的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)，是人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的第一次大綜合，是人類認(rèn)識(shí)史上的一次重大飛躍.研究方法的代表伽利略的“自然數(shù)學(xué)法”和牛頓的

5、“歸納演繹法”推動(dòng)了物理、數(shù)學(xué)和哲學(xué)的發(fā)展2.局限性(1)從低速到高速牛頓力學(xué)所研究的各種物體的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于真空中的光速，物體的質(zhì)量、時(shí)間、空間的存在和測(cè)量均與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)而愛因斯坦的狹義相對(duì)論闡述的物體在以接近光速運(yùn)行時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與經(jīng)典力學(xué)是不同的主要成就天體力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等得到了廣泛的應(yīng)用18世紀(jì)60年代，力學(xué)和熱力學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用，引發(fā)了第一次工業(yè)革命動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等，是航空航天技術(shù)的理論基礎(chǔ)(2)從宏觀世界到微觀世界宏觀世界粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)粒子具有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，應(yīng)用牛頓力學(xué)可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位置 在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量m是不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改

6、變的，而狹義相對(duì)論指出，質(zhì)量要隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大，即m .微觀世界粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)就單個(gè)粒子來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)沒有確定的運(yùn)動(dòng)軌跡，微觀粒子既有粒子性，又有波動(dòng)性名師提示：經(jīng)典力學(xué)的適應(yīng)范圍：低速、宏觀物體的運(yùn)動(dòng)；量子力學(xué)的研究對(duì)象：高速、微觀粒子的運(yùn)動(dòng)嘗試應(yīng)用經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運(yùn)動(dòng)()A火箭的發(fā)射B宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng)C“勇氣號(hào)”宇宙探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)D微觀粒子的波動(dòng)性解析：D項(xiàng)是微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀物體的運(yùn)動(dòng)答案：D對(duì)物理學(xué)史的考查 以下說(shuō)法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用B經(jīng)典力學(xué)理論具有一定的局限性C在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改

7、變而改變D相對(duì)論和量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論解析：經(jīng)典力學(xué)理論具有一定的局限性，它只適用于低速、宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變，即物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C正確；相對(duì)論和量子力學(xué)并沒有否定過去的科學(xué)，而是認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)理論是在一定條件下的特殊情形，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC名師歸納：解答有關(guān)物理學(xué)史的問題時(shí)，應(yīng)在理解的基礎(chǔ)上記憶經(jīng)典力學(xué)的成就和適用范圍，以及經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論和量子力學(xué)的關(guān)系變式應(yīng)用下列說(shuō)法中正確的是()A經(jīng)典力學(xué)適用于任何情況下的任何物體B狹義相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)C量子力學(xué)能夠描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性D萬(wàn)有引力定律也適用

8、于強(qiáng)相互作用力C基礎(chǔ)練1下列說(shuō)法中正確的是()A牛頓運(yùn)動(dòng)定律就是經(jīng)典力學(xué)B經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律C牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以解決自然界中的所有問題D經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中的所有問題B解析：萬(wàn)有引力定律適用于弱作用，不適用于強(qiáng)作用力答案：AB2對(duì)于下列說(shuō)法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)的質(zhì)量是不變的B經(jīng)典力學(xué)的時(shí)間和空間是獨(dú)立于物體運(yùn)動(dòng)的C萬(wàn)有引力定律適用于強(qiáng)作用力D物體的速度可以是任意值3關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對(duì)論，下列說(shuō)法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)和相對(duì)論是各自獨(dú)立的學(xué)說(shuō)，互不相容B相對(duì)論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的C相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說(shuō)，二者沒有聯(lián)系D經(jīng)典力學(xué)包含于相對(duì)論之中，經(jīng)典力學(xué)是相

9、對(duì)論的特例解析：相對(duì)論的建立并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論在一定條件下的特殊情形，D正確答案：D4丹麥天文學(xué)家第谷連續(xù)20年詳細(xì)記錄了行星的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的位置的變化這些資料既豐富又準(zhǔn)確，達(dá)到了肉眼所能及的限度但他并沒有發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)此，下列說(shuō)法正確的有()占有大量感性材料是毫無(wú)意義的第谷的工作為發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律創(chuàng)造了前提說(shuō)明第谷沒有真正發(fā)揮主觀能動(dòng)性第谷缺少的是對(duì)感性材料的加工制作ABCD解析：第谷經(jīng)過20年的觀察發(fā)現(xiàn)了天體的運(yùn)動(dòng)情況，但并沒有總結(jié)形成理論，為開普勒、牛頓建立天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律創(chuàng)造了前提答案：D5下列說(shuō)法中正確的是()A愛因斯坦的狹義相對(duì)論研究的是物體在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)

10、律B愛因斯坦的狹義相對(duì)論研究的是物體在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律C經(jīng)典力學(xué)的運(yùn)動(dòng)定律研究的是物體在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律D經(jīng)典力學(xué)的運(yùn)動(dòng)定律研究的是物體在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律解析：經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)；愛因斯坦的狹義相對(duì)論適用于微觀粒子的高速運(yùn)動(dòng)，在低速時(shí)得出的結(jié)論與經(jīng)典力學(xué)基本一致答案：BC6下列關(guān)于物體的質(zhì)量的說(shuō)法正確的是()A在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變；在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量也不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變B在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)速度的增大而減??；在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大C在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的；在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)

11、速度的增大而增大D上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的 解析：據(jù)經(jīng)典力學(xué)理論和狹義相對(duì)論的理論知，選項(xiàng)C正確答案：C提高練7日常生活中我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)動(dòng)的速度變化而變化，其原因是()A運(yùn)動(dòng)中物體無(wú)法稱量質(zhì)量B物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變化極小C物體的質(zhì)量太大D物體的質(zhì)量不隨速度的變化而變化解析：物體的質(zhì)量與速度有關(guān)，m ，但日常生活中所接觸的物體的速度v遠(yuǎn)小于光速c，故m與m0相差極小答案：B8關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)，下面說(shuō)法中正確的是()A不論是對(duì)宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的B量子力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)C經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，量

12、子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)D上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的解析：在微觀世界里，解決粒子的波粒二象性的問題時(shí)牛頓力學(xué)無(wú)能為力答案：C9通過一個(gè)加速裝置對(duì)電子施加一很大的恒力，使電子從靜止開始加速，則對(duì)這個(gè)加速過程，下列描述正確的是()A根據(jù)牛頓第二定律，電子將一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B電子先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后來(lái)以光速做勻速直線運(yùn)動(dòng)C電子開始近似于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后來(lái)質(zhì)量增大，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用D電子是微觀粒子，整個(gè)加速過程根本就不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)解釋解析：電子在加速裝置中由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，初始階段速度較小，遠(yuǎn)小于光速，此時(shí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律基本適用，可以認(rèn)為在它被加速的最初階段，它做勻加速運(yùn)動(dòng)；隨著電子速度越來(lái)越大，接近光速時(shí)，相對(duì)論效應(yīng)越來(lái)越明顯，質(zhì)量增大，它不再做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用答案：C