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1、 假如你驾驶一辆时速为假如你驾驶一辆时速为100km/h的越野的越野车，一位乘客以相对你车，一位乘客以相对你10km/h的速度用弹的速度用弹弓射击前面的岩石，那么弹珠的实际速弓射击前面的岩石，那么弹珠的实际速度就应该是度就应该是110km/h。 如果打开前车灯，按照常识，光速是如果打开前车灯，按照常识，光速是1.079145109km/h，加上车的运动速度，光，加上车的运动速度，光的实际速度就应该大于的实际速度就应该大于1.079145109km/h，可实际测量光速可实际测量光速还是还是1.079145109km/h，为，为什么同样的参考系光和弹珠得到的速度结果不什么同样的参考系光和弹珠得到的
2、速度结果不同呢？同呢？6 6 6 6经典力学的局限性 经典力学的成就经典力学的成就 17世纪牛顿力学构成世纪牛顿力学构成了体系。可以说，这是物了体系。可以说，这是物理学第一次伟大的综合。理学第一次伟大的综合。牛顿建立了两个定律牛顿建立了两个定律:一个一个是运动定律是运动定律,一个是万有引一个是万有引力定律，并发展了变量数力定律，并发展了变量数学微积分，具有解决实际学微积分，具有解决实际问题的能力。他开拓了天问题的能力。他开拓了天体力学，海王星和冥王星体力学，海王星和冥王星的发现就充分显示了这一的发现就充分显示了这一点点 .经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律更是树立了人们对牛顿物理学的尊
3、敬。著名物理学家杨振宁曾赞颂到：“如果一定要举出某个人、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。”一部一部“未完成的交响曲未完成的交响曲”一、从低速到高速一、从低速到高速问题：问题：1、在经典力学和狭义相对论中，物体的、在经典力学和狭义相对论中，物体的 质量有何不同？质量有何不同？ 2、狭义相对论中物体的质量的表达式是、狭义相对论中物体的质量的表达式是 怎样的？怎样的？ 3、在经典力学和狭义相对论中，位移和、在经典力学和狭义相对论中，位移和 时间的测量在不同参考系中有何区别？时间的测量在不同参考系中有何区别？一、从低速到高速一、从低速到高速 例如：在一
4、个无限大的光例如：在一个无限大的光滑水平面上，有一质量为滑水平面上，有一质量为m的物体，在一个水平恒力的物体，在一个水平恒力F的的作用下，从静止开始运动。作用下，从静止开始运动。根据牛顿第二定律可知物体根据牛顿第二定律可知物体将以加速度将以加速度a=F/m做匀加速做匀加速直线运动。直线运动。由运动学公式可知：物体的速度由运动学公式可知：物体的速度v=at但现在已知的最大速度是光速，且现在也无法使物体运动超越这但现在已知的最大速度是光速，且现在也无法使物体运动超越这个速度，这是经典力学无法解答的。这是什么原因造成的呢？是个速度，这是经典力学无法解答的。这是什么原因造成的呢？是否经典力学的错误？否
5、经典力学的错误？Fm 爱因斯坦在狭义相对论中阐述了物体以接近光速运动所遵循的规律，得出了一些不同与经典力学的观念和结论。1、在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的，而狭义相对论认为：物体的质量要随物体运动速度的增大而增大，即例如：例如：(1)v08c时，物体的质量约增大到静止质量的时，物体的质量约增大到静止质量的 1.7倍，这时经典力学就不再适用了倍，这时经典力学就不再适用了 (2)如地球以如地球以v30kms的速度绕太阳公转时，它的的速度绕太阳公转时，它的 质量增大十分微小，可以忽略不计，经典力学完全质量增大十分微小，可以忽略不计，经典力学完全 适用。适用。 质速关系 说明m0为静止质
6、量，为静止质量，m是物体速度为是物体速度为v时的质量，时的质量，c是真空中的光速是真空中的光速 2、运动的物体和静止的物体相比不仅质量变了，、运动的物体和静止的物体相比不仅质量变了，而且沿运动方向的长度和时间都要变化，都具有而且沿运动方向的长度和时间都要变化，都具有相对性。相对性。二、宏观到微观二、宏观到微观 19世纪末到20世纪初，人们相继发现了电子、质子、中子等微观粒子，发现它们不仅具有粒子性，面且具有波动性，它们的运动规律不能用经典力学描述 20世纪20年代，建立了量子力学，它能够正确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 经典力学一般不适用于微观粒子 普朗克提出量
7、子力学普朗克提出量子力学o1、经典力学与行星轨道的矛盾是什么？、经典力学与行星轨道的矛盾是什么？o2、由经典力学与行星轨道的矛盾说明了什么？、由经典力学与行星轨道的矛盾说明了什么？o3、经典力学与相对论及量子力学的关系是什么？、经典力学与相对论及量子力学的关系是什么？三、从弱引力到强引力三、从弱引力到强引力 相对论和量子力学的出现，是否表示经典力学失去了意义? 相对论和量子力学的出现，说明人类对自然界的认识更加广泛和深入，而不表示经典力学失去了意义它只是使人们认识到经典力学有它的适用范围：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。讨论与交流讨论与交流 经典力学是在
8、一定条件下的相对论和量子力学的特殊情况。以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围：以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围： 总总 结结 经典力学只适用于解决经典力学只适用于解决低速低速运动运动问题，不能用来处理高速运动问题，问题，不能用来处理高速运动问题，经典力学只适用于经典力学只适用于宏观宏观物体，一般不物体，一般不适用于微观粒子：经典力学只适用于适用于微观粒子：经典力学只适用于解决解决弱引力弱引力问题，不能用来处理强引问题，不能用来处理强引力问题力问题牛顿定律能适用于下列哪些情况？ A、研究原子中电子的运动 B、研究“神州”五号的高速发射 C、研究地球绕太阳的运动 D、研究飞机从深圳飞往北京的航线【答案】【答案】BCD经典力学的局限性经典力学的局限性经典力学的局限性经典力学的局限性
