《2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 萬(wàn)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(huì)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(wàn)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(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b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(rèn)識(shí)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(duì)論 量子論的建立對(duì)人類深入認(rèn)識(shí)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(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍 難點(diǎn) 高速運(yùn)動(dòng)的物體 速度和質(zhì)量之間的關(guān)系 重點(diǎn)難點(diǎn) 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(yùn)動(dòng)定律并非普遍適用 我們所學(xué)到的力學(xué)知識(shí)只是經(jīng)典力學(xué)的一部分 再通過(guò)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(jì)以來(lái) 以牛頓運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)到天體的運(yùn)動(dòng) 從大氣的流動(dòng)到地殼的變動(dòng) 從攔河筑壩 修建橋梁到設(shè)計(jì)各種機(jī)械 從自行車到汽車 火車 飛機(jī)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(yùn)動(dòng)定律的正確性 但是 經(jīng)典力學(xué)也不是萬(wàn)能的 像一切科學(xué)一樣 它沒(méi) 新課導(dǎo)入 也不會(huì)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(lái)了解這方面的知識(shí) 導(dǎo)入二 假如你駕駛一輛時(shí)速為100km h的越野車 一位乘客以相對(duì)你10km h的速度用彈弓射擊前面的巖石 那么彈珠的實(shí)際速度就應(yīng)該是110km h 新課導(dǎo)入 可是 如果打開(kāi)前車燈 按照常識(shí) 光速是1 079145 109km h 加上車的運(yùn)動(dòng)速度 光的實(shí)際速度應(yīng)該大于1 079145 109km h 可實(shí)際測(cè)量光速還是1 079145 109km h 為什么同樣的參考系光和實(shí)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(shí)必備 知識(shí)點(diǎn)一 光速 增大 低速 高速 1 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 可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位置 2 微觀粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)就單個(gè)粒子來(lái)說(shuō) 運(yùn)動(dòng)沒(méi)有確定的運(yùn)動(dòng)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(shí)必備 知識(shí)點(diǎn)二 牛頓力學(xué) 波動(dòng)性 1 經(jīng)典力學(xué)與行星軌道的矛盾按牛頓的萬(wàn)有引力理論 行星應(yīng)該沿著一些橢圓或圓做周期性運(yùn)動(dòng) 而天文觀測(cè)表明 行星的軌道并不是嚴(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(ài)因斯坦 的計(jì)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(qiáng)引力 知識(shí)必備 知識(shí)點(diǎn)三 廣義相對(duì)論 強(qiáng)引力 學(xué)習(xí)互動(dòng) 對(duì)質(zhì)量和速度關(guān)系的理解 考點(diǎn)一 靜止 運(yùn)動(dòng) 光速 例1一個(gè)原來(lái)靜止的電子經(jīng)電壓加速后 獲得的速度為v 6 106m s 問(wèn)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(dòng) 答案 增大了0 02 學(xué)習(xí)互動(dòng) 點(diǎn)評(píng) 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(yùn)動(dòng)速度一般都很小 相比于光速 所以經(jīng)典力學(xué)對(duì)于宏觀物體的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題是適用的 經(jīng)典力學(xué)具有局限性并不是說(shuō)經(jīng)典力學(xué)沒(méi)有意義 在宏觀世界做低速運(yùn)動(dòng)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(duì)論兩個(gè)理論矛盾嗎 要點(diǎn)總結(jié) 經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)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(duì)自然界的認(rèn)識(shí)過(guò)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(gè)過(guò)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(duì)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(rèn)為經(jīng)典力學(xué)理論是狹義相對(duì)論和量子理論的特例 學(xué)習(xí)互動(dòng) 對(duì)經(jīng)典力學(xué)局限性的認(rèn)識(shí) 考點(diǎn)二 學(xué)習(xí)互動(dòng) 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(yùn)動(dòng)的宏觀物體 而它在強(qiáng)引力作用下 或高速運(yùn)動(dòng)或微觀世界不適用 近期建立的相對(duì)論原理及量子力學(xué)是一種全新的時(shí)空與引力理論 它并沒(méi)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(dòng) 例2 多選 二十世紀(jì)以來(lái) 人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實(shí) 而經(jīng)典力學(xué)卻無(wú)法解釋 經(jīng)典力學(xué)只適用于解決物體的低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 不能用來(lái)處理高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 只適用于宏觀物體 一般不適用于微觀粒子 這說(shuō)明 A 隨著認(rèn)識(shí)的發(fā)展 經(jīng)典力學(xué)已成了過(guò)時(shí)的理論B 人們對(duì)客觀事物的具體認(rèn)識(shí)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(kuò)展認(rèn)識(shí) 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(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)要受到所處的時(shí)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(kuò)展自己的認(rèn)識(shí) 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(duì)原來(lái)科學(xué)的全盤否定 只能認(rèn)為過(guò)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(dòng) 點(diǎn)評(píng) 人們認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律都要經(jīng)過(guò)一個(gè)曲折的過(guò)程 新的理論的出現(xiàn)并不一定是對(duì)已知理論的全盤否定 如經(jīng)典力學(xué)是狹義相對(duì)論力學(xué)在低速 宏觀情況下的近似 自我檢測(cè) 1 對(duì)質(zhì)量和速度關(guān)系的理解 通過(guò)一個(gè)加速裝置對(duì)電子加一很大的恒力 使電子從靜止開(kāi)始加速 對(duì)這個(gè)加速過(guò)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(yùn)動(dòng)B 電子先做加速運(yùn)動(dòng) 后以光速做勻速直線運(yùn)動(dòng)C 電子開(kāi)始先近似于做勻加速運(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(guò)程根本就不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋 答案 C 解析 電子在加速裝置中由靜止開(kāi)始加速 開(kāi)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)為在被加速的最初階段 它做勻加速運(yùn)動(dòng) 隨著電子的速度越來(lái)越大 接近光速時(shí) 質(zhì)量加大 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 故正確答案為C 自我檢測(cè) 2 對(duì)經(jīng)典力學(xué)局限性的認(rèn)識(shí) 經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪種運(yùn)動(dòng)的研究 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 以0 99倍光速運(yùn)行的電子束 答案 D 解析 經(jīng)典力學(xué)在低速運(yùn)動(dòng)的廣闊領(lǐng)域 包括天體力學(xué)的研究 中 經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn) 取得了巨大的成就 但在高速領(lǐng)域不再適用 自我檢測(cè) 3 對(duì)經(jīng)典力學(xué)局限性的認(rèn)識(shí) 下列說(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 狹義相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)是完全不同 相互矛盾的兩個(gè)理論C 在物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí) 物體的運(yùn)動(dòng)服從狹義相對(duì)論理論 在低速運(yùn)動(dòng)時(shí) 物體的運(yùn)動(dòng)服從牛頓運(yùn)動(dòng)定律D 上述說(shuō)法都是錯(cuò)誤的 答案 C 解析 狹義相對(duì)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(duì)論在低速時(shí)的特例 所以只有選項(xiàng)C正確