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2019-2020年人教版必修二6.6《經典力學的局限性》WORD教案1 ●導學天地 學習要求 l 基本要求 l 1.了解經典力學的發(fā)展歷程和偉大成就. l 2.認識經典力學的局限性和適用范圍. l 發(fā)展要求 l 1.初步了解微觀和高速世界中的奇妙現象. l 2.初步了解相對論、量子論的建立對人類深入認識客觀世界的作用. l 說明 l 1.不要求用相對論中質量隨速度變化的公式進行計算. l 2.不要求識記證明經典力學局限性的有關事實. 學法指導 我們應該知道經典力學的基礎是牛頓運動定律，萬有引力定律，經典力學適用范圍是：宏觀、低速、弱引力問題，初步認識相對論和量子力學. 自主學習 l 知識梳理 l 自主探究 l 經典力學局限性 l （1）經典力學的基礎是 ，牛頓運動定律和萬有引力定律在 、 、 的廣闊區(qū)域，包括 的研究中，經受了實踐的檢驗，取得了巨大的成就. l （2）狹義相對論闡述物體 時所遵從的規(guī)律. l （3）在經典力學中，物體的質量是 的，而狹義相對論指出，質量要隨物體運動速度的增大而 ，即 . l （4）經典力學認為位移和時間的測量與參考系 ，相對論認為，同一過程的位移和時間的測量與參考系 ，在不同的參考系中是 . l （5）經典力學有它的適用范圍：只適用于 l 運動，不適用于 運動；只適用于 世界，不適用于 世界. l （6）1915年，愛因斯坦創(chuàng)立了 ，這是一種新的時空與引力的理論.在強引力的情況下，牛頓引力理論 .當物體的運動速度遠小于光速c（3108 m/s）時，相對論物理學與經典物理學的結論 .當另一個重要常數即“普朗克常數”（6.6310-34 Js）可以忽略不計時，量子力學和經典力學的結論 ，相對論與量子力學都沒有否定經典力學，而是認為經典力學是自己在一定條件下的特殊情形. l 相對論與量子力學的出現是否否定了經典力學？ l 理解升華 重點、難點、疑點解析 1.經典力學的適用范圍和局限性 經典力學的基礎是牛頓運動定律、萬有引力定律.牛頓運動定律和萬有引力定律在宏觀、低速、弱引力的廣闊區(qū)域，包括天體力學的研究中經受了實踐的檢驗.比如研究地面物體的運動，天體的運動，各種交通工具的運動、發(fā)射導彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等等這些宏觀、低速運動的物體都與經典力學相符合. 經典力學的適用范圍是：宏觀，低速，弱引力等.但對于微觀、高速、強引力問題卻不適用. 2.經典力學與近代物理比較 （1）經典力學適用于低速運動的物體，不適用于高速（接近光速）運動的物體.狹義相對論闡述物體在以接近光的速度運動時所遵從的規(guī)律.例如：①經典力學中物體的質量是不隨運動狀態(tài)改變的.而在狹義相對論中，質量則隨著運動速度的增大而增大.即m=.②時空觀概念：經典力學認為位移和時間的測量與參考系無關，是定值.而狹義相對論則認為，同一過程的位移和時間的測量在不同的參考系中是不同的.比如測量月地間距離，坐在接近光速的飛船上測量與在地面上測量所得的數值是不相同的. （2）經典力學適用于宏觀世界，一般不適用于微觀粒子.而量子力學則能夠正確描述微觀粒子的運動規(guī)律. （3）在弱引力的情況下，牛頓萬有引力定律與實驗結果符合的很好，而在強引力的情況下，萬有引力定律不再適用.而愛因斯坦的廣義相對論則能夠解釋強引力情況下的作用規(guī)律. （4）相對論和量子力學并沒有否定經典力學，經典力學是在一定條件下的特殊情形. l 自我反饋 l 自主學習 l 牛頓運動定律 宏觀 低速 弱引力 天體力學 以接近光的速度運動 不變 增大 m= 無關 有關 不同的 低速 高速 宏觀 微觀 廣義相對論 不適用 沒有區(qū)別 沒有區(qū)別 l 演練廣場 夯實基礎 1.像一切科學一樣，經典力學沒有也不會窮盡一切理論，它具有自己的 性.人們認識到經典力學有它的適用范圍；只適用于 物體的運動，不適用于 物體的運動，在 的情況下，牛頓引力理論將不再適用. 2.繼哥白尼提出“太陽中心說”、開普勒提出行星運動三定律后，牛頓站在巨人的肩膀上，創(chuàng)立了經典力學，揭示了包括行星在內的宏觀物體的運動規(guī)律；愛因斯坦既批判了牛頓力學的不足，又進一步發(fā)展了經典力學，創(chuàng)立了相對論，這說明 （ ） ①世界無限擴大，人不可能認識世界，只能認識世界的一部分 ②人的意識具有能動性，能夠正確地反映客觀世界 ③人對世界的每一個正確認識都有局限性，需要發(fā)展和深化 ④每一個認識都可能被后人推翻，人不可能獲得正確的認識 A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③ 3.以下說法正確的是 （ ） A.經典力學理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用 B.經典力學理論的成立具有一定的局限性 C.在經典力學中，物體的質量不隨運動狀態(tài)而改變 D.相對論與量子力學否定了經典力學理論 4.下列說法中正確的是 （ ） A.在經典力學中，物體的質量不隨運動狀態(tài)而改變，在狹義相對論中，物體的質量也不隨運動狀態(tài)而改變 B.在經典力學中，物體的質量隨運動速度的增加而減小，在狹義相對論中，物體的質量隨物體速度的增大而增大 C.在經典力學中，物體的質量是不變的，在狹義相對論中，物體的質量隨物體的速度的增大而增大 D.上述說法都是錯誤的 5.關于狹義相對論和經典力學，下面說法中正確的是 （ ） A.狹義相對論和經典力學是相互對立，互不相容的兩種理論 B.狹義相對論和經典力學其實是同一理論 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定律 D.上述說法都是錯誤的 拓展閱讀 “和平號”空間站 1984年，美國總統(tǒng)里根宣布實施永久性宇宙空間站計劃.愈來愈多的國家與美國交換了備忘錄，對各國承擔的任務作了規(guī)定，其中空間站的實驗艙由歐洲國家提供，往返空間站和地球之間的航天飛機上的機械手和建造空間站所需的機械手裝置均由加拿大提供，日本也開始了實驗艙的設計.1992年，俄羅斯正式參與國際空間站計劃.1995年，美國的航天飛機成功地與俄羅斯的“和平號”空間站對接.之后，俄羅斯航天員搭乘美國航天飛機進入“和平號”空間站，美國航天員“留宿”俄羅斯空間站，你來我往，不亦樂乎.國際空間站總質量為420 t，繞地球一圈約90 min.國際空間站軌道能觀測到75%的地球表面，相當于90%的地球人口生活地域.多年來，科學家們利用太空環(huán)境失重生物學的實驗研究，并取得了不少成果，如太空失重環(huán)境對生物生長的影響有一定的可逆性、太空失重環(huán)境影響生物的遺傳性、失重環(huán)境會影響生物機體的形狀和功能、太空失重環(huán)境使生物生長過程變化很大、失重與輻射的綜合影響等. 參考答案 演練廣場 1.局限 低速、宏觀 高速、微觀 強引力 2.D 3.BC 4.C 5.C