《2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 萬有引力與航天 6 經(jīng)典力學(xué)的局限性課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 萬有引力與航天 6 經(jīng)典力學(xué)的局限性課件 新人教版必修2.ppt（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

6經(jīng)典力學(xué)的局限性 1 了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就 認識經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍 2 初步了解微觀和高速世界中的奇妙現(xiàn)象 3 了解相對論 量子論的建立對人類深入認識客觀世界的作用 知道物理學(xué)改變?nèi)祟愂澜缬^的作用 教學(xué)目標(biāo) 重點 牛頓運動定律的適用范圍 難點 高速運動的物體 速度和質(zhì)量之間的關(guān)系 重點難點 本節(jié)的教學(xué)可結(jié)合物理學(xué)的發(fā)展 讓學(xué)生明確牛頓運動定律并非普遍適用 我們所學(xué)到的力學(xué)知識只是經(jīng)典力學(xué)的一部分 再通過介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 了解物理學(xué)的發(fā)展前景是非常廣闊的 教學(xué)建議 導(dǎo)入一 師 自從17世紀以來 以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)不斷發(fā)晨 如 在宏觀 低速 弱引力的廣闊領(lǐng)域 包括天體力學(xué)的研究中取得了巨大的成就 經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中有了廣泛的應(yīng)用 如 從地面物體的運動到天體的運動 從大氣的流動到地殼的變動 從攔河筑壩 修建橋梁到設(shè)計各種機械 從自行車到汽車 火車 飛機等各種交通工具 從投出的籃球到發(fā)射火箭 人造衛(wèi)星 宇宙飛船 從而證明了牛頓運動定律的正確性 但是 經(jīng)典力學(xué)也不是萬能的 像一切科學(xué)一樣 它沒 新課導(dǎo)入 也不會窮盡一切真理 它也有自己的局限性 它像一切科學(xué)理論一樣 是一部 未完成的交響曲 那么經(jīng)典力學(xué)在什么范圍內(nèi)適用呢 有怎樣的局限性呢 這節(jié)課我們就來了解這方面的知識 導(dǎo)入二 假如你駕駛一輛時速為100km h的越野車 一位乘客以相對你10km h的速度用彈弓射擊前面的巖石 那么彈珠的實際速度就應(yīng)該是110km h 新課導(dǎo)入 可是 如果打開前車燈 按照常識 光速是1 079145 109km h 加上車的運動速度 光的實際速度應(yīng)該大于1 079145 109km h 可實際測量光速還是1 079145 109km h 為什么同樣的參考系光和實際物體得到的結(jié)果不同呢 學(xué)了本節(jié)內(nèi)容后 你便知道其原因了 新課導(dǎo)入 從低速到高速 知識必備 知識點一 光速 增大 低速 高速 1 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 可以準確地預(yù)測質(zhì)點在某時刻的位置 2 微觀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 3 經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界 不適用于微觀世界 從宏觀世界到微觀世界 知識必備 知識點二 牛頓力學(xué) 波動性 1 經(jīng)典力學(xué)與行星軌道的矛盾按牛頓的萬有引力理論 行星應(yīng)該沿著一些橢圓或圓做周期性運動 而天文觀測表明 行星的軌道并不是嚴格閉合的 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 的計算結(jié)果吻合得很好 2 經(jīng)典力學(xué)只適用于弱引力 而不適用于 從弱引力到強引力 知識必備 知識點三 廣義相對論 強引力 學(xué)習(xí)互動 對質(zhì)量和速度關(guān)系的理解 考點一 靜止 運動 光速 例1一個原來靜止的電子經(jīng)電壓加速后 獲得的速度為v 6 106m s 問電子的質(zhì)量是增大了還是減小了 改變了百分之幾 學(xué)習(xí)互動 答案 增大了0 02 學(xué)習(xí)互動 點評 在這種情況下 由于質(zhì)量改變很小 可以忽略質(zhì)量的改變 經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用 而宏觀物體的運動速度一般都很小 相比于光速 所以經(jīng)典力學(xué)對于宏觀物體的動力學(xué)問題是適用的 經(jīng)典力學(xué)具有局限性并不是說經(jīng)典力學(xué)沒有意義 在宏觀世界做低速運動的物體 經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律是十分有效的 想一想 經(jīng)典力學(xué)和相對論兩個理論矛盾嗎 要點總結(jié) 經(jīng)典力學(xué)與相對論 量子理論的關(guān)系1 兩種理論是歷史發(fā)展的不同產(chǎn)物 我們對自然界的認識過程都是從膚淺到深刻 從片面到全面 不斷深入和完善的 所以理論的完善也需要一個過程 在歷史發(fā)展的不同階段 人類建立了經(jīng)典力學(xué)和相對論 量子力學(xué)兩套物理學(xué)理論 經(jīng)典力學(xué)理論不可能窮盡一切真理 必有其局限性 現(xiàn)在可認為經(jīng)典力學(xué)理論是狹義相對論和量子理論的特例 學(xué)習(xí)互動 對經(jīng)典力學(xué)局限性的認識 考點二 學(xué)習(xí)互動 2 兩種理論的適用范圍不同 經(jīng)典力學(xué)理論適用于弱引力作用下 低速運動的宏觀物體 而它在強引力作用下 或高速運動或微觀世界不適用 近期建立的相對論原理及量子力學(xué)是一種全新的時空與引力理論 它并沒有否定經(jīng)典力學(xué)理論 而是在經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)上加以完善 適用范圍更廣 更全面 學(xué)習(xí)互動 例2 多選 二十世紀以來 人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實 而經(jīng)典力學(xué)卻無法解釋 經(jīng)典力學(xué)只適用于解決物體的低速運動問題 不能用來處理高速運動問題 只適用于宏觀物體 一般不適用于微觀粒子 這說明 A 隨著認識的發(fā)展 經(jīng)典力學(xué)已成了過時的理論B 人們對客觀事物的具體認識在廣度上是有局限性的C 不同領(lǐng)域的事物各有其本質(zhì)與規(guī)律D 人們應(yīng)當(dāng)不斷擴展認識 在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律 答案 BCD 解析 人們對客觀世界的認識要受到所處的時代的客觀條件和科學(xué)水平的制約 所以形成的看法也都具有一定的局限性 人們只有不斷擴展自己的認識 才能掌握更廣闊領(lǐng)域內(nèi)的不同事物的本質(zhì)與規(guī)律 新的科學(xué)的誕生并不意味著對原來科學(xué)的全盤否定 只能認為過去的科學(xué)是新的科學(xué)在一定條件下的特殊情形 學(xué)習(xí)互動 點評 人們認識發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律都要經(jīng)過一個曲折的過程 新的理論的出現(xiàn)并不一定是對已知理論的全盤否定 如經(jīng)典力學(xué)是狹義相對論力學(xué)在低速 宏觀情況下的近似 自我檢測 1 對質(zhì)量和速度關(guān)系的理解 通過一個加速裝置對電子加一很大的恒力 使電子從靜止開始加速 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 電子將不斷做勻加速直線運動B 電子先做加速運動 后以光速做勻速直線運動C 電子開始先近似于做勻加速運動 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解釋 答案 C 解析 電子在加速裝置中由靜止開始加速 開始階段速度較小 遠小于光速 此時牛頓運動定律基本適用 可以認為在被加速的最初階段 它做勻加速運動 隨著電子的速度越來越大 接近光速時 質(zhì)量加大 它不再做勻加速直線運動 牛頓運動定律不再適用 故正確答案為C 自我檢測 2 對經(jīng)典力學(xué)局限性的認識 經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪種運動的研究 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 以0 99倍光速運行的電子束 答案 D 解析 經(jīng)典力學(xué)在低速運動的廣闊領(lǐng)域 包括天體力學(xué)的研究 中 經(jīng)受了實踐的檢驗 取得了巨大的成就 但在高速領(lǐng)域不再適用 自我檢測 3 對經(jīng)典力學(xué)局限性的認識 下列說法正確的是 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 狹義相對論和經(jīng)典力學(xué)是完全不同 相互矛盾的兩個理論C 在物體高速運動時 物體的運動服從狹義相對論理論 在低速運動時 物體的運動服從牛頓運動定律D 上述說法都是錯誤的 答案 C 解析 狹義相對論與經(jīng)典力學(xué)兩者并不矛盾 經(jīng)典力學(xué)規(guī)律是相對論在低速時的特例 所以只有選項C正確