《高中物理人教必修二同步辅导与检测课件6.6经典力学的局限性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理人教必修二同步辅导与检测课件6.6经典力学的局限性（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六节经典力学的局限性,19世纪30年代，爱因斯坦提出了“虫洞”理论所谓“虫洞”是宇宙中的隧道，它能扭曲空间，可以让原本相隔亿万千米的地方近在咫尺科学家认为，如果研究成功，人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置现在，人类被,“困”在地球上，要航行到最近的一个星系，动辄需要数百年时间，是目前人类不可能办到的但是，未来的太空航行如使用“虫洞”，那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方,“如果你希望知道地球距今一百万年后的样子，我可以告诉你方法”格林说：“先建好一艘太空船，然后以接近光速的高速度开始飞行当你在高速飞行的飞船上过了一年返回地球时，走出飞船后你会发现地球上已经过了100万年你已经到了地球
2、上的未来”,1了解牛顿力学的局限性 2了解牛顿的时空观和爱因斯坦的时空观 3知道宏观粒子与微观粒子的运动规律不完全相同人类对自然界的认识还没有止境 4.人类对自然界的认识没有止境.,课前预习,一、从低速到高速 1低速与高速的概念 通常所见物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等有些微观粒子在一定条件下其速度可以接近于_，这样的速度称为高速 2速度对质量的影响 在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的,光速,按照20世纪初著名物理学家_建立的狭义相对论，物体的质量随运动速度的增大而增大，物体的质量与运动速度,爱因斯坦,的关系是m .,其中m0为物体静止时的质量，
3、m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速 二、从宏观到微观 1宏观世界物体的运动特点 宏观物体具有确定的运动轨迹根据质点的运动规律，应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的_,_,位置,三、从弱引力到强引力 1弱引力与强引力 (1)每一个天体都有一个引力半径，半径的大小由天体的_决定； (2)当天体间的距离远_引力半径时，它们间的引力就是弱引力； (3)当天体间的距离远_引力半径时，它们间的引力就是强引力,2微观世界粒子的运动特点 微观粒子既有_，又有_就单个粒子而言，运动没有确定的运动轨迹,粒子性,波动性,质量,大于,小于,2经典力学与行星轨道的矛盾 按照牛顿的万有引力理论，行星应该沿着一
4、些_轨道做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动 实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合得很好 3经典力学的适用范围和局限性 (1)经典力学只适用于_运动，不适用于_运动,椭圆,低速,高速,(2)经典力学只适用于_世界，不适用于_世界 (3)经典力学只适用于_，不适用于_ (4)经典力学规律只能用于宏观、低速(与光速相比)的情形，且只在_参考系中成立,惯性,宏观,微观,弱引力,强引力,经典力学的成就有哪些？又有哪些局限性？,1成就 牛顿运动三定律和万有引力定律把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的
5、第一次大综合，是人类认识史上的一次重大飞跃.,2.局限性 (1)从低速到高速 牛顿力学所研究的各种物体的速度远远小于真空中的光速，物体的质量、时间、空间的存在和测量均与运动无关而爱因斯坦的狭义相对论阐述的物体在以接近光速运行时的运动规律与经典力学是不同的,(2)从宏观世界到微观世界 宏观世界粒子的运动特点 粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置,在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即 m .,微观世界粒子的运动特点 就单个粒子来说，运动没有确定的运动轨迹，微观粒子既有粒子性，又有
6、波动性 名师提示：经典力学的适应范围：低速、宏观物体的运动；量子力学的研究对象：高速、微观粒子的运动,尝试应用,经典力学不能适用于下列哪些运动() A火箭的发射 B宇宙飞船绕地球的运动 C“勇气号”宇宙探测器的运动 D微观粒子的波动性 解析：D项是微观粒子的运动，经典力学不适用于微观物体的运动 答案：D,对物理学史的考查,以下说法正确的是() A经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B经典力学理论具有一定的局限性 C在经典力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变 D相对论和量子力学否定了经典力学理论,解析：经典力学理论具有一定的局限性，它只适用于低速、宏观物体的运动，选项A错误，
7、B正确；在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变，即物体的质量和物体运动的速度无关，选项C正确；相对论和量子力学并没有否定过去的科学，而是认为经典力学理论是在一定条件下的特殊情形，选项D错误 答案：BC 名师归纳：解答有关物理学史的问题时，应在理解的基础上记忆经典力学的成就和适用范围，以及经典力学与相对论和量子力学的关系,变式应用,下列说法中正确的是() A经典力学适用于任何情况下的任何物体 B狭义相对论否定了经典力学 C量子力学能够描述微观粒子运动的规律性 D万有引力定律也适用于强相互作用力,C,基础练,1下列说法中正确的是() A牛顿运动定律就是经典力学 B经典力学的基础是牛顿运动
8、定律 C牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题 D经典力学可以解决自然界中的所有问题,B,解析：万有引力定律适用于弱作用，不适用于强作用力 答案：AB,2对于下列说法正确的是() A经典力学的质量是不变的 B经典力学的时间和空间是独立于物体运动的 C万有引力定律适用于强作用力 D物体的速度可以是任意值,3关于经典力学和相对论，下列说法正确的是() A经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的 C相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系 D经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例,解析：相对论的建立并没有否定经典力学，经典力学是相对论在
9、一定条件下的特殊情形，D正确 答案：D,4丹麦天文学家第谷连续20年详细记录了行星的运转过程中的位置的变化这些资料既丰富又准确，达到了肉眼所能及的限度但他并没有发现行星运动规律对此，下列说法正确的有() 占有大量感性材料是毫无意义的 第谷的工作为发现行星运动规律创造了前提 说明第谷没有真正发挥主观能动性 第谷缺少的是对感性材料的加工制作 ABCD,解析：第谷经过20年的观察发现了天体的运动情况，但并没有总结形成理论，为开普勒、牛顿建立天体的运动规律创造了前提 答案：D,5下列说法中正确的是() A爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 B爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速
10、运动时所遵循的规律 C经典力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 D经典力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律,解析：经典力学适用于宏观物体的低速运动；爱因斯坦的狭义相对论适用于微观粒子的高速运动，在低速时得出的结论与经典力学基本一致 答案：BC,6下列关于物体的质量的说法正确的是() A在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变；在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变 B在经典力学中，物体的质量随运动速度的增大而减小；在狭义相对论中，物体的质量随运动速度的增大而增大 C在经典力学中，物体的质量是不变的；在狭义相对论中，物体的质量随运动速度的增大而增大 D上述说
11、法都是错误的,解析：据经典力学理论和狭义相对论的理论知，选项C正确 答案：C,提高练,7日常生活中我们并没有发现物体的质量随物体的运动的速度变化而变化，其原因是() A运动中物体无法称量质量 B物体的速度远小于光速，质量变化极小 C物体的质量太大 D物体的质量不随速度的变化而变化,解析：物体的质量与速度有关，m ，但日常生活中所接触的物体的速度v远小于光速c，故m与m0相差极小,答案：B,8关于经典力学和量子力学，下面说法中正确的是() A不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的 B量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动 C经典力学适用于宏观物体的运动，
12、量子力学适用于微观粒子的运动 D上述说法都是错误的,解析：在微观世界里，解决粒子的波粒二象性的问题时牛顿力学无能为力 答案：C,9通过一个加速装置对电子施加一很大的恒力，使电子从静止开始加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是() A根据牛顿第二定律，电子将一直做匀加速直线运动 B电子先做匀加速直线运动，后来以光速做匀速直线运动 C电子开始近似于匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用 D电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律来解释,解析：电子在加速装置中由静止开始加速运动，初始阶段速度较小，远小于光速，此时牛顿运动定律基本适用，可以认为在它被加速的最初阶段，它做匀加速运动；随着电子速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越明显，质量增大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用 答案：C,感谢您的使用，退出请按ESC键,本小节结束,
