高中物理6.6经典力学的局限性导学案新人教版必修2

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1、第六章万有引力与航天第六节经典力学的局限性【学习目标】1、知道牛顿运动定律的适用范围。2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。3、知道质量与速度的关系，知道高速运动屮必须考虑速度随时间的变化。4、通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。【重点、难点】牛顿运动定律的适用范围，高速运动的物体，速度和质量之I'可的关系。预习案【自主学习】1.经典力学的基础是,牛顿运动定律和万有引力定律在、、的广阔领域，包括的研究中，经受了实践的检验,取得了巨大的成就.2.狭义相对论阐述物体在以运动时所遵从的规律.3.在经典力学中，物体的质量是

2、的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而,即/〃=,两者在的条件下是统一的.4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系,相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系,在不同的参考系中.5・19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有,同时还具有.20世纪20年代，建立，它能够很好地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用.6.经典力学的适用范围：只适用于运动，不适用于运动；只适用于世界，不适用于世界.7.1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的时空与引力的理论.在强引力的情况下，牛顿引力理论・当物

3、体的运动速度远小于光速c(3X10*刃/s)时,相对论物理学与经典物理学的结论；当另一个重要常数即“普朗克常量”(6.63X10^J・s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论.【学始于疑】探究案【合作探究一】1.自从17世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性。但是,经典力学也不是万能的，向其它科学一样，它也有一定的适用范围，有自己的局限性。那么经典力学在什么范

4、韦

5、内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识。请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题［用投影片出示］:1、经典力学

6、取得了哪些辉煌的成就？举例说明。2、经典力学在哪些领域不能适用？能说出为什么吗？举例说明。3、经典力学的适用范围是什么？自己概括一下。4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学？应该怎样认识？5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”？阅读教材，并思考上面的问题。［学生A］经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用；在不同参考系中不能适用；在强引力的情况下，经典的引力理论也是不适用的。［学生B］因为微观粒子（如电子、质子、屮子）在运动时不仅具有粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高速运动领域，市于物体运动速度太快，要导致质量发生变化，

7、而经典力学认为质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用.［学生C］从上面分析知：牛顿运动定律的适用范闱是：宏观物体，低速运动。教师总结：从经典力学到相对论的发展以牛顿运动定律为基础的经典力学屮，空间间隔（长度）s、时间才和质量/〃这三个物理量都与物体的运动速度无关•一根尺子静止时这样长，当它运动时述是这样长；一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质暈和运动时的质量一样•这就是经典力学的绝对时空观。到了19世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难.在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的时空观，于1905年发表了题为《论运动物体的电动力

8、学》的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论.狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随物体的运动速度而变化的.长度、时间和质量随速度的变化关系可以用下列方程表达式：-/o/1—（通称尺缩效应）t=—r0,（钟慢效应）沪%（质—速效应）17上式屮，各式里的卩都是物体的运动速虞；C是真空中的光速，仏和歹分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度；广和玄分别为在相对静止和运动的系统中测得的时间；加和加分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量.但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时（K

9、题，还是足够精确的.继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间一一时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了•“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论.【课堂小结/本节知识网络】【当堂检测】1.下列说法正确的是（）A.牛顿定律就是经典力学B.经典力学的基础是牛顿运动定律C牛顿运动定律可以解决自然界屮所有的问