1、第6節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性課 標(biāo) 定 位了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍初步了解微觀和高速世界中的奇妙現(xiàn)象了解相對論、量子論的建立對人類深入認(rèn)識客觀世界的作用，知道物理學(xué)改變?nèi)藗兪澜缬^的作用做一做預(yù)習(xí)自測1下列說法正確的是()A牛頓定律就是經(jīng)典力學(xué)B經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動定律C牛頓運(yùn)動定律可以解決自然界中所有的問題D經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中所有的問題答案：B217世紀(jì)末，采用歸納與演繹、綜合與分析的方法，建立了完整的經(jīng)典力學(xué)體系，使物理學(xué)從此成為一門成熟的自然科學(xué)的科學(xué)家是()A牛頓B開普勒C笛卡兒 D伽利略答案：A3以下說法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)理論普遍適用，大到

2、天體，小到微觀粒子B經(jīng)典力學(xué)理論的成立具有一定的局限性C在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動狀態(tài)而改變D相對論與量子力學(xué)否定了經(jīng)典力學(xué)理論解析：經(jīng)典力學(xué)理論只適用于宏觀、低速運(yùn)動的物體，A錯，B對在經(jīng)典力學(xué)中，物體的速度vc，所以物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動狀態(tài)而改變，但相對論和量子力學(xué)并不否定經(jīng)典力學(xué)，認(rèn)為它是在一定條件下的特殊情形，C正確，D錯誤答案：BC核心解讀一、經(jīng)典力學(xué)的局限性我們應(yīng)該認(rèn)識到人類對自然界的認(rèn)識過程都是從膚淺到深刻、從片面到全面，一步步深入，一步步完善的，所以理論的完善也需要一個過程，經(jīng)典力學(xué)理論不可能窮盡一切真理，必有其局限性，現(xiàn)在可認(rèn)為經(jīng)典理論是狹義相對論和量子理論的特例1宏觀物

3、體與微觀粒子行為的差異：宏觀物體具有粒子性微觀粒子不僅具有粒子性，同時還具有波動性，又稱波粒二象性2經(jīng)典力學(xué)理論的適用范圍：低速運(yùn)動的宏觀物體特別提示：相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，并不說明經(jīng)典力學(xué)失去了意義只是說明各有一定的適用范圍3速度合成與兩個假設(shè)：在經(jīng)典力學(xué)中，時間和空間互不相干，它們的存在和測量均與運(yùn)動無關(guān)，故有v船岸v船水v水岸但在兩個不同參考系中，速度總與位移及時間間隔的測量相聯(lián)系，因而上式不成立.1905年，愛因斯坦提出了兩個假設(shè)(狹義相對論的基礎(chǔ))(1)相對性原理：物理規(guī)律在一切慣性參考系中都具有相同的形式(2)光速不變原理：在一切慣性參考系中，測量到的真空中的光速c都一樣三、牛頓

4、萬有引力定律與愛因斯坦引力理論的主要差異1牛頓的萬有引力定律認(rèn)為：物體的半徑減小時，其表面上的萬有引力與半徑的二次方成反比地增大，半徑減小到原來的二分之一時，引力增加到原來的四倍2愛因斯坦理論認(rèn)為：物體的半徑減小時，其表面上的萬有引力比二次方成反比規(guī)律增大得快，引力趨于無窮大發(fā)生在半徑接近一個“引力半徑”的時候3只要天體的實(shí)際半徑遠(yuǎn)大于它們的引力半徑，那么由愛因斯坦和牛頓引力理論計(jì)算出的力的差異并不很大但當(dāng)天體的實(shí)際半徑接近引力半徑時，這種差異將急劇增大，這就是說，在強(qiáng)引力的情況下，牛頓引力理論將不再適用4行星的運(yùn)動，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，引力的變化規(guī)律不完全相同，導(dǎo)致軌道不閉合，近日點(diǎn)旋進(jìn)題型探

5、究題型一經(jīng)典時空觀和相對論【例1】 關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對論，下列說法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)和相對論是各自獨(dú)立的學(xué)說，互不相容B相對論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來的C相對論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說，二者沒有聯(lián)系D經(jīng)典力學(xué)包含于相對論之中，經(jīng)典力學(xué)是相對論的特例 解析：當(dāng)物體的運(yùn)動速度遠(yuǎn)小于光速c(3108 m/s)時，相對論物理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別，而當(dāng)接近光速時，經(jīng)典力學(xué)不再適用，相對論不是對經(jīng)典力學(xué)的否定，而只是認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)是相對論在一定條件下的特殊情形，所以選項(xiàng)A、B、C錯誤答案：D反思：經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論適用于宏觀物體、低速運(yùn)動【變式1】 20世紀(jì)以來，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實(shí)，

6、而經(jīng)典力學(xué)卻無法解釋經(jīng)典力學(xué)只適用于解決物體的低速運(yùn)動問題，不能用來處理高速運(yùn)動問題；只適用于宏觀物體，一般不適用于微觀粒子這說明()A隨著認(rèn)識的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)已成了過時的理論B人們對客觀事物的具體認(rèn)識，在廣度上是有局限性的C不同領(lǐng)域的事物各有其本質(zhì)與規(guī)律D人們應(yīng)當(dāng)不斷地?cái)U(kuò)展認(rèn)識，在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律解：人們對客觀世界的認(rèn)識，要受到他所處的時代的客觀條件和科學(xué)水平的制約，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人們只有不斷地?cái)U(kuò)展自己的認(rèn)識，才能掌握更廣闊領(lǐng)域內(nèi)的不同事物的本質(zhì)與規(guī)律；新的科學(xué)的誕生，并不意味著對原來科學(xué)的全盤否定，只能認(rèn)為過去的科學(xué)是新的科學(xué)在一定條件下的特殊情形故選B、C、D.答案：BCD題型二質(zhì)量的相對論效應(yīng)【例2】 一個原來靜止的電子，經(jīng)電壓加速后，獲得的速度為v6106 m/s.問電子的質(zhì)量增大了還是減小了？改變了百分之幾？答案：增大了0.02%反思：只有在速度非常大的情況下，相對論效應(yīng)才明顯；在低速時，相對論效應(yīng)很不明顯，可忽略不計(jì)【變式2】 在電子對撞機(jī)中，有一個電子經(jīng)過高壓加速，速度達(dá)到光速的0.8倍試求此時電子的質(zhì)量變?yōu)殪o止時的多少倍？答案：1.7倍隨堂反饋1牛頓定律不適用于下列哪些情況()A研究原子中電子的運(yùn)動B研究“神舟五號”飛船的高速發(fā)射C研究地球繞