《高一物理：（新人教必修二）6.6《经典力学的局限性》课件4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理：（新人教必修二）6.6《经典力学的局限性》课件4（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第六六章章新知预习新知预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通要点一要点一要点二要点二第第6 6节节创新演练创新演练大冲关大冲关随堂检测归纳小结随堂检测归纳小结课下作业综合提升课下作业综合提升1了解经典力学的适用范围。了解经典力学的适用范围。2了解相对论和量子力学理论。了解相对论和量子力学理论。3认识到知识的变化性与无穷性，培养认识到知识的变化性与无穷性，培养 献身于科学的精神。献身于科学的精神。 1从低速到高速从低速到高速 (1)经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和经典力学的基础是牛顿运动定律，牛顿运动定律和 宏观、低速、宏观、低速、 的广阔领域，包括的广阔领域，包括 的研究中
2、，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。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以接近狭义相对论阐述物体以接近 运动时所遵从的运动时所遵从的规律。规律。万有引力定律万有引力定律天天体力学体力学弱引力弱引力光的速度光的速度读教材读教材填要点填要点不随运动状态改变不随运动状态改变运动速度运动速度参考系参考系参考系参考系 2从宏观到微观从宏观到微观 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，量子力学能够正确地描述微观粒子的波粒二象性无能为力，量子力学能够正确地描述微观粒子运动的规律性。微
3、观粒子运动的规律性。 以上事实说明，经典力学的适用范围：只适用于以上事实说明，经典力学的适用范围：只适用于 运运动，不适用于动，不适用于 运动；只适用于运动；只适用于 世界，不适用于微世界，不适用于微观世界。观世界。低速低速高速高速宏观宏观 3从弱引力到强引力从弱引力到强引力 1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的年，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。时空与引力的理论。 牛顿的万有引力定律认为：物体的半径减小到原来的牛顿的万有引力定律认为：物体的半径减小到原来的二分之一，引力增到原来的四倍，即符合二分之一，引力增到原来的四倍，即符合“ ”规律。规律。爱因斯坦引
4、力理论表明：物体间的距离减小时，它们间的爱因斯坦引力理论表明：物体间的距离减小时，它们间的引力比引力比“ ”规律增加得更快，半径越小，这种差别规律增加得更快，半径越小，这种差别就越大。就越大。平方反比平方反比平方反比平方反比试身手试身手夯基础夯基础1牛顿定律不适用于下列哪些情况牛顿定律不适用于下列哪些情况 ()A研究原子中电子的运动研究原子中电子的运动B研究研究“神舟神舟”八号飞船的高速发射八号飞船的高速发射C研究地球绕太阳的运动研究地球绕太阳的运动D研究飞机从北京飞往纽约的航线研究飞机从北京飞往纽约的航线解析：解析：牛顿力学属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、牛顿力学属于经典力学的研究范畴，
5、适用于宏观、低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于低速运动的物体，并注意到低速和高速的标准是相对于光速，可判定牛顿定律适用于光速，可判定牛顿定律适用于B、C、D中描述的运动，中描述的运动，而而A不适用。不适用。答案：答案：A2关于经典力学和量子力学，下列说法正确的是关于经典力学和量子力学，下列说法正确的是 ()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 观粒子的运动观粒子的运动C经典力学适用于宏观物体的运动，量
6、子力学适用于微经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微 观粒子的运动观粒子的运动D上述说法均错误上述说法均错误解析：解析：经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于 微观粒子的运动，所以微观粒子的运动，所以C项正确。项正确。答案：答案：C3微观粒子的速度很高，它的质量明显微观粒子的速度很高，它的质量明显地大于静止质量。在研究制造回旋加地大于静止质量。在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响。速器时必须考虑相对论效应的影响。如图如图661所示，所示，1988年中国第一年中国第一座高能粒子加速器座高能粒子加速器北京正负电子北京正负电子对撞机
7、首次对撞成功。在粒子对撞中，有一个电子经过对撞机首次对撞成功。在粒子对撞中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的高压加速，速度达到光速的0.5倍。试求此时电子的质量倍。试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？变为静止时的多少倍？图图661答案：答案：1.15 3速度对物理规律的影响速度对物理规律的影响 对低速运动问题，一般用经典力学规律来处理。对低速运动问题，一般用经典力学规律来处理。对高速运动问题，经典力学已不再适用，需要用相对对高速运动问题，经典力学已不再适用，需要用相对论知识来处理。论知识来处理。 1一个原来静止的电子，经高压加速后速度为一个原来静止的电子，经高压加速后速度为v6106
8、m/s。问电子的质量增大了还是减小了？改变。问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？了百分之几？ 思路点拨思路点拨将电子的速度代入狭义相对论关于将电子的速度代入狭义相对论关于质量与速度的关系式即可求出质量的变化。质量与速度的关系式即可求出质量的变化。答案答案增大了增大了0.02% 物体的质量是它的固有属性，是相对不变的。这一物体的质量是它的固有属性，是相对不变的。这一结论成立的前提是物体做低速运动。在高速运动中物体结论成立的前提是物体做低速运动。在高速运动中物体的质量要随运动速度的增大而增大，物体运动的速度越的质量要随运动速度的增大而增大，物体运动的速度越接近光速，其质量变化就越大。接近
9、光速，其质量变化就越大。 1两种理论是历史发展的不同产物两种理论是历史发展的不同产物 我们对自然界的认识过程都是从肤浅到深刻，从片面到我们对自然界的认识过程都是从肤浅到深刻，从片面到全面，一步步深入，一步步完善的，所以理论的完善也需要全面，一步步深入，一步步完善的，所以理论的完善也需要一个过程。在历史发展的不同阶段，人类建立了经典力学和一个过程。在历史发展的不同阶段，人类建立了经典力学和相对论、量子力学两套物理学理论。经典力学理论不可能穷相对论、量子力学两套物理学理论。经典力学理论不可能穷尽一切真理，必有其局限性，现在可认为经典力学理论是狭尽一切真理，必有其局限性，现在可认为经典力学理论是狭义
10、相对论和量子理论的特例。义相对论和量子理论的特例。 2两种理论的适用范围不同两种理论的适用范围不同 经典力学理论适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物经典力学理论适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物体。而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用。体。而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用。 近期建立的相对论与量子力学是一种全新的时空与引力近期建立的相对论与量子力学是一种全新的时空与引力理论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加理论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加以完善，适用范围更广、更全面。以完善，适用范围更广、更全面。 当物体的运动速度远小于光速当物体的运
11、动速度远小于光速c(3108 m/s)时，相对论物时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。当另一个重要常数即理学与经典物理学的结论没有区别。当另一个重要常数即“普普朗克常量朗克常量”(6.631034 Js)可以忽略不计时，量子力学和经典可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别。力学的结论没有区别。 2继哥白尼提出继哥白尼提出“太阳中心说太阳中心说”、开普勒得出行星运、开普勒得出行星运动三定律后，牛顿站在巨人肩膀上，创立了经典力学，提动三定律后，牛顿站在巨人肩膀上，创立了经典力学，提出了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦指出出了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦指出
12、了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论。这说明立了相对论。这说明 ()A世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分界的一部分B人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界C人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化展和深化D第一个认识都可能被接班人推翻，人不可能获得第一个认识都可能被接班人推翻，人不可能获得正确的认识正确的认识思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下两个方面：解答本题时应
13、注意以下两个方面： (1)人类认知自然规律过程；人类认知自然规律过程； (2)经典力学与相对论的关系及适用范围。经典力学与相对论的关系及适用范围。 解析解析发现问题来自于认识过程，观点总是为解释发现发现问题来自于认识过程，观点总是为解释发现而提出的。主动认识世界，积极思考问题，追求解决而提出的。主动认识世界，积极思考问题，追求解决(解释解释)问问题，这是科学研究的基本轨迹。题，这是科学研究的基本轨迹。 任何一个人对客观世界的认识都要受当时客观条件和科学任何一个人对客观世界的认识都要受当时客观条件和科学水平的制约，所以形成的水平的制约，所以形成的“正确理论正确理论”都有一定的局限性，爱因都有一定
14、的局限性，爱因斯坦的相对论是牛顿力学理论的发展和深化，但也有人正在向斯坦的相对论是牛顿力学理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战。爱因斯坦理论挑战。 答案答案BC 经典力学可以说是相对论和量子力学的特例，经典力学可以说是相对论和量子力学的特例，二者之间并不矛盾。二者之间并不矛盾。答案：答案：B答案：答案：CD3(对应要点二对应要点二)下列说法中正确的是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
15、用于强相互作用力万有引力定律也适用于强相互作用力解析：解析：经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，A是是错误的；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况错误的；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，下，相对论的结论与经典力学没有区别，B错误；量子力学错误；量子力学正确的描述了微观粒子运动的规律性，正确的描述了微观粒子运动的规律性，C是正确的；万有引是正确的；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，适用的，D是错误的。是错误的。答案：答
16、案：C4(对应要点二对应要点二)关于经典力学和狭义相对论，以下说法中正确关于经典力学和狭义相对论，以下说法中正确的是的是 ()A经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动(速度速度 接近真空中的光速接近真空中的光速)B狭义相对论只适用于高速运动狭义相对论只适用于高速运动(速度接近真空中的光速速度接近真空中的光速)， 不适用于低速运动不适用于低速运动C经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动(速度速度 接近真空中的光速接近真空中的光速)D狭义相对论既适用于高速运动狭义相对论既适用于高速运动(速度接近真空中的光速
17、速度接近真空中的光速)， 也适用于低速运动也适用于低速运动解析：解析：狭义相对论既适用于高速运动的物体，也适用于低狭义相对论既适用于高速运动的物体，也适用于低速运动的物体，经典力学是狭义相对论在一定条件下的特速运动的物体，经典力学是狭义相对论在一定条件下的特殊情形，只适用于低速运动的物体。殊情形，只适用于低速运动的物体。答案：答案：AD (1)在经典力学中，认为物体的质量是固定不变的，不随在经典力学中，认为物体的质量是固定不变的，不随物体运动速度而改变，但爱因斯坦狭义相对论认为物体的质物体运动速度而改变，但爱因斯坦狭义相对论认为物体的质量是随物体运动速度的增大而增大的。量是随物体运动速度的增大而增大的。 (2)经典力学适用于低速，不适用于高速，适用于宏观，经典力学适用于低速，不适用于高速，适用于宏观，不适用于微观，适用于弱引力作用，不适用于强引力作用。不适用于微观，适用于弱引力作用，不适用于强引力作用。 (3)相对论与量子力学都没否定经典力学，只认为经典力相对论与量子力学都没否定经典力学，只认为经典力学是自己在一定条件下的特殊情形。学是自己在一定条件下的特殊情形。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
