经典力学局限性导学案

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1、2011-2012 年度第二学期 高一物理 学科 导学案 编号：016 班级： 姓名： 学习小组： 第一页 第二页主备人：* 审核： 包科领导： 使用时间： 第六章 万有引力与航天6.6 经典力学局限性 导学案【学习目标】1、了解经典力学的发展历程和伟大成就；2、认识经典力学的局限性和适用范围；3、了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。【学习重点】牛顿运动定律的适用范围。【学习难点】高速运动的物体，速度和质量之间的关系。【自主学习】引入新课：1、 人造地球卫星绕行的线速度、角速度、周期与半径之间的关系？2、地球同步卫星的特点： 。探究合作：阅读教

2、材自主探究：象一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切理论，它具有自己的 性。人胶认识到经典力学有它的适用范围：只适用于 运动，不适用于 运动，在 情况下，牛顿引力理论将不再适用。下面我们具体了解它们的区别。 （认真阅读教材从教材寻找答案）一、从低速到高速在经典力学中，物体的质量是 （填变化的特点） ；在狭义相对论中，物体的质量是 （填变化的特点） ，用公式表示为 ；二者在 条件下是统一的。二、时间与空间（1）物体运动的特征就是它的位置随时间而发生变化，生活经验告诉我们；空间就像 ；它给物体的运动提供一个 ，它对物体的运动本身 。也就是说，空间是 而存在的。时间就像 ；它计量着物体 ，而任何物

3、体 。也就是说，时间是 而存在的。（2）爱因斯坦所提出的时空观认为，在研究物体的 ，即速度 时，物体的长度（即物体所占有的空间）以及物理过程、化学过程，甚至生命过程的持续时间，都 。三、从宏观到微观经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力， 能够正确地描述微观粒子运动的规律性。以上事实说明，经典力学的适用范围： 。四、从弱引力到强引力相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的 。例题：地球以 c3*108ms 的速度绕太阳公转，它的质量是静止质量的多少倍？当一个物体以v0.8c 的速度运动时，它的质量是静止质量的多少倍？解：

4、由 m 得：地球绕太阳运转的动质量 m 地 m 0201cv 280)1*.3(当 v0.8c 时，动质量 m 1.7m 0。20)8.(1c补充练习：1、19 世纪末 20 世纪初以来，物理学的研究深入到，发现 、 、 等微观粒子不仅有，而且有 ，它们的运动规律不能用经典力学来说明。2、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。、经典力学不能适用下列哪些运动（）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； D微观粒子的波动性。、对于下列说法正确的是（

5、）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。、下列说法正确的是（）A微观粒子的运动速度超过光速，因此经典力学不适用；B微观粒子的质量是不确定的，因此经典力学不适用；C微观粒子具有波粒二象性，因此经典力学不适用；D量子力学仅适用于微观粒子的运动。6、一个粒子，原来静止时对应的质量为 m 则：（）当这个粒子的速度为 3.0*108ms 时，它增大的质量占原来质量的百分比是多少？（）当这个粒子的速度为 2.4*108ms 时，它增大的质量占原来质量的百分比又是多少？【自我评价】你完成本节导学案的情况为（ ）A很好 B.

6、 较好 C. 一般 D. 较差第三页 第四页你对本导学案还有什么疑问拓展性练习（可以选作）课前预习练、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。、狭义相对论阐述物体在以运动时所遵从的规律。、在经典力学中，物体的质量是的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而 ，即 m，两者在 的条件下是统一的。、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 。、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

7、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，当物体的运动速度远小于光速 c（3*10 8ms）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“普朗克常数” （6.63*10 -34Js）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论。课堂探究练习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

8、；C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题； D.经典力学可以解决自然界中所有的问题。2. 17 世纪，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是（）A.牛顿；B.开普勒；C.笛卡尔；D.伽利略。.以下说法正解的是（）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.经典力学理论的成立具有一定的局限性；C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变；D.相对论与量子力学否定了经典力学理论。、在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所作贡献的叙述中，正确的说法是（）A.爱因斯坦

9、创立了“日心说” ；B.哥白尼提出了“地心说” ；C.伽利略发现了行星运动定律； D.牛顿总结出了万有引力定律。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了物体在高速运动时所遵循的规律；C.牛顿物理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.牛顿物理学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律。6、对于公式 m ，下列说法中正确的是（）201cvA.式中的 m 是物体以速度 v 运动时的质量；B.当物体的运动速度 v0 时，物体的质量 mm ，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，所以是不正确的；C.当物体

10、以较小的速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动物体。D.通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化。7、关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是（）A.狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论；B.在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿运动定律；C.经典力学适用于宏观物体的运动，量子嗅觉适用于微观粒子的运动；D.不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都

11、是适用的。、下列说法正确的是（）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加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大；C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体的速度的增大而增大；D.以上说法都是错误的。、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律； B.牛顿通过实验证实了万有引力定律；C.相对论的创立表明经典力学已不再适用； D.爱因斯坦建立了狭

12、义相对论，把物理学推到高速领域。10、下面说法中正确的是（）当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；当普朗克常量 b（6.63*10 -34Js）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别；当普朗克常量 b（6.63*10 -34Js）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别。A.B.C.D.11、20 世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体低速运动的问题，不能用来处理高速运动的问题，只适用于宏观物体，不适用于微观粒子，这说明（）A.随着认识的发

13、展，经典力学已成了过时的理论；B.人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的；2011-2012 年度第二学期 高一物理 学科 导学案 编号：016 班级： 姓名： 学习小组： 第一页 第二页C.不同领域的事物各有其本质与规律；D.人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律。参考答案课前预习练习1、牛顿运动定律宏观低速弱引力天体力学、接近淘速度、不变增大 速度远小于光速201cvm、无关有关不同、粒子性波动性量子力学、低速高速宏观微观、不再适用没有区别没有区别课堂探究练习、B（经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础，经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围，才能正确解答此类问题）方法总结：经典力学不能用来解决微观世界和高速运动中的一些问题。、A、BC（