《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頁珍藏版）》請在裝配圖網(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，可以讓原本相隔億萬千米的地方近在咫尺科學(xué)家認為，如果研究成功，人類可能需要重新估計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星系，動輒需要數(shù)百年時間，是目前人類不可能辦到的但是，未來的太空航行如使用“蟲洞”，那么一瞬間就能到達宇宙中遙遠的地方“如果你希望知道地球距今一百萬年后的樣子，我可以告訴你方法”格林說：“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，走出飛船后你會發(fā)現(xiàn)地球上已經(jīng)過了100萬

2、年你已經(jīng)到了地球上的未來”1了解牛頓力學(xué)的局限性2了解牛頓的時空觀和愛因斯坦的時空觀3知道宏觀粒子與微觀粒子的運動規(guī)律不完全相同人類對自然界的認識還沒有止境4.人類對自然界的認識沒有止境.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動皆為低速運動，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速度對質(zhì)量的影響在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨運動狀態(tài)改變的光速按照20世紀(jì)初著名物理學(xué)家_建立的狹義相對論，物體的質(zhì)量隨運動速度的增大而增大，物體的質(zhì)量與運動速度愛因斯坦的關(guān)系是m .其中m0為物體靜止時的質(zhì)量，m是物體速度為

3、v時的質(zhì)量，c是真空中的光速二、從宏觀到微觀1宏觀世界物體的運動特點宏觀物體具有確定的運動軌跡根據(jù)質(zhì)點的運動規(guī)律，應(yīng)用牛頓力學(xué)可以準(zhǔn)確地預(yù)測質(zhì)點在某時刻的_位置三、從弱引力到強引力1弱引力與強引力(1)每一個天體都有一個引力半徑，半徑的大小由天體的_決定；(2)當(dāng)天體間的距離遠_引力半徑時，它們間的引力就是弱引力；(3)當(dāng)天體間的距離遠_引力半徑時，它們間的引力就是強引力2微觀世界粒子的運動特點微觀粒子既有_，又有_就單個粒子而言，運動沒有確定的運動軌跡粒子性波動性質(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有引力理論，行星應(yīng)該沿著一些_軌道做周期性運動，而天文觀測表明，行星的軌道并不是

4、嚴格閉合的，它們的近日點在不斷地旋進，如水星的運動實際觀測到的水星的運動情況與愛因斯坦廣義相對論的計算結(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_運動，不適用于_運動橢圓低速高速(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成就牛頓運動三定律和萬有引力定律把天體的運動與地上物體的運動統(tǒng)一起來，是人類對自然界認識的第一次大綜合，是人類認識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遠小于真空中的光速，物體的質(zhì)量、時間、空間的存在和測量均與運動無關(guān)而愛因斯坦的狹義相對論闡述的物體在以接近光速運行時的運動規(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)革命動量守恒定律、機械能守恒定律等，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動特點粒子具有確定的運動軌跡，根據(jù)質(zhì)點的運動規(guī)律，應(yīng)用牛頓力學(xué)可以準(zhǔn)確地預(yù)測質(zhì)點在某時刻的位置 在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量m是不隨運動狀態(tài)改

6、變的，而狹義相對論指出，質(zhì)量要隨著物體運動速度的增大而增大，即m .微觀世界粒子的運動特點就單個粒子來說，運動沒有確定的運動軌跡，微觀粒子既有粒子性，又有波動性名師提示：經(jīng)典力學(xué)的適應(yīng)范圍：低速、宏觀物體的運動；量子力學(xué)的研究對象：高速、微觀粒子的運動嘗試應(yīng)用經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運動()A火箭的發(fā)射B宇宙飛船繞地球的運動C“勇氣號”宇宙探測器的運動D微觀粒子的波動性解析：D項是微觀粒子的運動，經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀物體的運動答案：D對物理學(xué)史的考查 以下說法正確的是()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)量不隨運動狀態(tài)改

7、變而改變D相對論和量子力學(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、宏觀物體的運動，選項A錯誤，B正確；在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)的改變而改變，即物體的質(zhì)量和物體運動的速度無關(guān)，選項C正確；相對論和量子力學(xué)并沒有否定過去的科學(xué)，而是認為經(jīng)典力學(xué)理論是在一定條件下的特殊情形，選項D錯誤答案：BC名師歸納：解答有關(guān)物理學(xué)史的問題時，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)與相對論和量子力學(xué)的關(guān)系變式應(yīng)用下列說法中正確的是()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動的規(guī)律性D萬有引力定律也適用

8、于強相互作用力C基礎(chǔ)練1下列說法中正確的是()A牛頓運動定律就是經(jīng)典力學(xué)B經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運動定律C牛頓運動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：萬有引力定律適用于弱作用，不適用于強作用力答案：AB2對于下列說法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)的質(zhì)量是不變的B經(jīng)典力學(xué)的時間和空間是獨立于物體運動的C萬有引力定律適用于強作用力D物體的速度可以是任意值3關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對論，下列說法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)和相對論是各自獨立的學(xué)說，互不相容B相對論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來的C相對論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說，二者沒有聯(lián)系D經(jīng)典力學(xué)包含于相對論之中，經(jīng)典力學(xué)是相

9、對論的特例解析：相對論的建立并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)典力學(xué)是相對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年詳細記錄了行星的運轉(zhuǎn)過程中的位置的變化這些資料既豐富又準(zhǔn)確，達到了肉眼所能及的限度但他并沒有發(fā)現(xiàn)行星運動規(guī)律對此，下列說法正確的有()占有大量感性材料是毫無意義的第谷的工作為發(fā)現(xiàn)行星運動規(guī)律創(chuàng)造了前提說明第谷沒有真正發(fā)揮主觀能動性第谷缺少的是對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)了天體的運動情況，但并沒有總結(jié)形成理論，為開普勒、牛頓建立天體的運動規(guī)律創(chuàng)造了前提答案：D5下列說法中正確的是()A愛因斯坦的狹義相對論研究的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)

10、律B愛因斯坦的狹義相對論研究的是物體在高速運動時所遵循的規(guī)律C經(jīng)典力學(xué)的運動定律研究的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)律D經(jīng)典力學(xué)的運動定律研究的是物體在高速運動時所遵循的規(guī)律解析：經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運動；愛因斯坦的狹義相對論適用于微觀粒子的高速運動，在低速時得出的結(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)量的說法正確的是()A在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)而改變；在狹義相對論中，物體的質(zhì)量也不隨運動狀態(tài)而改變B在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運動速度的增大而減小；在狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨運動速度的增大而增大C在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的；在狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨運動

11、速度的增大而增大D上述說法都是錯誤的 解析：據(jù)經(jīng)典力學(xué)理論和狹義相對論的理論知，選項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)量隨物體的運動的速度變化而變化，其原因是()A運動中物體無法稱量質(zhì)量B物體的速度遠小于光速，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)，下面說法中正確的是()A不論是對宏觀物體，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動，經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子的運動C經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運動，量

12、子力學(xué)適用于微觀粒子的運動D上述說法都是錯誤的解析：在微觀世界里，解決粒子的波粒二象性的問題時牛頓力學(xué)無能為力答案：C9通過一個加速裝置對電子施加一很大的恒力，使電子從靜止開始加速，則對這個加速過程，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動B電子先做勻加速直線運動，后來以光速做勻速直線運動C電子開始近似于勻加速直線運動，后來質(zhì)量增大，牛頓運動定律不再適用D電子是微觀粒子，整個加速過程根本就不能用牛頓運動定律來解釋解析：電子在加速裝置中由靜止開始加速運動，初始階段速度較小，遠小于光速，此時牛頓運動定律基本適用，可以認為在它被加速的最初階段，它做勻加速運動；隨著電子速度越來越大，接近光速時，相對論效應(yīng)越來越明顯，質(zhì)量增大，它不再做勻加速直線運動，牛頓運動定律不再適用答案：C