高中物理专题6.6经典力学的局限性教学设计必修

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1、经典力学的局限性教材分析经典力学（又称牛顿力学）体系是时代的产物，是许多科学家经过一个多世纪的艰苦探索才完成的理论综合工作。它是整个现代物理学和天文学的基础，也是现代许多门类工程技术的理论基础。著名物理学家杨振宁曾赞颂到：“如果一定要选出某个人、某一天作为近代科学诞生的标志，我选牛顿《自然哲学的数学原理》在1687年出版的那一天。”从地面上物体的运动到天体的运动，从大气的流动到地壳的变动，从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械，从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、人

2、造卫星、宇宙飞船……所有这些都服从经典力学的规律。经典力学在如此广阔的领域里与实际相符合，显示了牛顿运动定律的正确性和经典力学的魅力。但是，像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。它像一切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”。“经典力学的局限性”属于知识介绍性质，目的在于拓展学生的知识视野，在学习中体会真理的相对性和发展性，培养一分为二看问题的辩证思维。并体会科学研究方法对人民认识自然的重要作用，进一步认识物理设计思想现在的学生接触面广，信息渠道宽，现代应用技术手段

3、多，尤其是网络。很多的学生都能够熟练地运用网络来查阅各种信息、知识。鉴于这些，把这节课设计成一堂讨论课。教学目标【知识与能力】1．知道牛顿运动定律的适用范围；2．了解经典力络资料撰写小论文，更多地了解经典力学的成就、局限性与适用范围，培养学生查阅文献的能力、筛选和组织信息的能力、交流和表述信息的能力。【情感态度价值观】1．通过查阅、对比举例、交流等学习活动，培养学生自主学习的习惯和善于合作的意识；培养学生懂得尊重他人的成果、与他人合作交流的能力与习惯，锻炼学生在“讨论与交流”活动中敢于发表自己的

4、感想和看法，共同探讨交流与合作学习的途径；2．以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么？参考答案：经典力学只适用于解决低速运动问题，不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子：经典力学只适用于解决弱引力问题，不能用来处理强引力问题。【课堂练习】①20世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了，改变了经典力学的一些结论，在经典力学中，物体的质量是的，而相对论指出质量随着速度变化而。②20世纪初期，建立了，它能够正确地描述微观粒子的运动规律。③经典力学只适用于解决问题，不

5、能用来处理——问题，经典力学只适用于物体，一般不适用于。④微观粒子的运动不仅具有性．同时具有波动性．它们的运动规律很多情况下不能用经典力学来说明．要增强正确描述微观粒子的运动规律，需要用。⑤牛顿运动规律只适用于物体的运动，狭义相对论阐述物体在以的速度运动时所遵从的规律。参考答案①狭义相对论，固定不变，变化；②量子力学；③低速运动，高速运动，宏观，微观粒子；④粒子，量子力学；⑤宏观、低速，接近光速。［小结］本节学习了经典力学的局限性：（1）从低速到高速：在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变

6、的，而狭义相对论指出，质量要随着物体的运动速度的增大而增大。（2）从宏观到微观：相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义，只说明它有一定的适用范围：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。（3）从弱引力到强引力：相对论物理学与经典物理学的结论没有区别．相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只是认为科学在一定条件下有其特殊性，经典力学只适用于弱引力，不适用于强引力。［布置作业］略。板书设计6．经典力学的局限性一、从低速到高速1．低速与高速（1）低速运动物

7、体运动的速度远小于光速的运动，称为低速运动。（2）高速运动有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。2．质速关系3．速度合成与时空观（1）速度合成公式v船岸＝v船水＋v水岸（2）时空观①经典力学的绝对时空观经典力学认为时间和空间是相互独立的，对时间间隔和空间间隔的测量不会因为参考系的运动而改变。②狭义相对论基本原理A．爱因斯坦相对性原理：物理定律在所有惯性参考系内都是等价的。B．光速不变原理：在所有惯性系中，光在真空中的速度恒等于。③狭义相对论时空观A．同时性的相对性B

8、．时间测量（间隔）的相对性──时间延缓C．空间测量的相对性──长度收缩二、从宏观到微观假定一个球形天体的质量不变，并通过压缩减小它的半径，天体表面上的引力将会增加，当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径接近的值──“引力半径”。3．历史上的科学成就与新的科学成就的关系教学反思