經(jīng)典力學(xué)的巨大成就和局限性教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目的】知識與技能：1.了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程，知道經(jīng)典力學(xué)發(fā)展歷程中有哪些物理學(xué)家作出了突出貢獻(xiàn)。2.知道經(jīng)典力學(xué)所取得的偉大成就及其對當(dāng)時(shí)自然科學(xué)、社會發(fā)展的影響。3.知道經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍。過程與方法：通過實(shí)例了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程和偉大成就，體會經(jīng)典力學(xué)創(chuàng)立的價(jià)值與意義，認(rèn)識經(jīng)典力學(xué)的實(shí)用范圍和局限性。情感態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)科學(xué)探索的復(fù)雜歷程及科學(xué)對社會的巨大貢獻(xiàn)。【教學(xué)重難點(diǎn)】1.經(jīng)典力學(xué)的成就和經(jīng)典力學(xué)方法論的意義。(重點(diǎn))2.經(jīng)典力學(xué)的局限性。(難點(diǎn))【教學(xué)方法】講授、討論、交流。【教學(xué)過程】：一、新課導(dǎo)入師：經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動定律，萬有引力定律是牛頓物理學(xué)的頂峰。萬有引力常量的測定使天體質(zhì)量可以“稱量”，從筆尖下發(fā)現(xiàn)海王星、冥王星到人造衛(wèi)星、宇宙飛船的發(fā)射升空等科學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)，無疑顯示了以牛頓運(yùn)動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)理論和萬有引力定律取得的巨大成功，從而顯示了經(jīng)典力學(xué)的魅力，更激發(fā)了人們對科學(xué)真理的信仰與追求……經(jīng)典力學(xué)理論是絕對真理嗎？能解釋所有的力學(xué)問題嗎？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們就會知道這些問題的答案。二、課堂教學(xué)（一）一座永垂不朽的紀(jì)念碑[問題設(shè)計(jì)]師：請同學(xué)們回答下列問題1．在經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展過程中有哪些科學(xué)家做出了巨大貢獻(xiàn)？2．牛頓對經(jīng)典力學(xué)的建立做了哪些貢獻(xiàn)？3．經(jīng)典力學(xué)的建立對自然科學(xué)和科技的發(fā)展、社會的進(jìn)步有什么樣的深遠(yuǎn)影響？學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論，教師總結(jié)。[知識提要]牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(簡稱《原理》)是一部奠定了經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)的劃時(shí)代著作，它主要包括兩個(gè)部分：(1)第一部分是“定義和注釋”、“運(yùn)動的基本定理或定律(包括三個(gè)運(yùn)動定律)”。(2)第二部分是這些定律的應(yīng)用，其內(nèi)容包含：①萬有引力定律和行星運(yùn)動；②流體力學(xué)的開創(chuàng)性研究；③天體力學(xué)和宇宙系統(tǒng)的開拓性研究。（二）經(jīng)典力學(xué)的巨大成就[問題設(shè)計(jì)]師：請同學(xué)們回答下列問題1．經(jīng)典力學(xué)對高速運(yùn)動的粒子是否還適用？2．經(jīng)典力學(xué)在非慣性系中是否還能用？3．研究飛機(jī)從南京飛到廣州的時(shí)間、速度時(shí)能不能用經(jīng)典力學(xué)來處理？學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論，教師總結(jié)。[知識提要]1．經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)通常叫牛頓力學(xué)，主要研究宏觀物體機(jī)械運(yùn)動的規(guī)律。2．經(jīng)典力學(xué)的巨大成就(1)把天體的運(yùn)動與地面上物體的運(yùn)動統(tǒng)一起來。(2)經(jīng)典力學(xué)和以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的天體力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等，得到了廣泛的應(yīng)用。(3)力學(xué)和熱力學(xué)的發(fā)展及其與生產(chǎn)的結(jié)合引發(fā)了第一次工業(yè)革命。(4)由牛頓力學(xué)定律導(dǎo)出的動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等是航空航天技術(shù)的理論基礎(chǔ)。（三）經(jīng)典力學(xué)方法論的意義1．兩種典型研究方法(1)伽利略：“自然數(shù)學(xué)化”的方法，開創(chuàng)了將實(shí)驗(yàn)、邏輯(數(shù)學(xué))相結(jié)合的方法。(2)牛頓：歸納—演繹法，大量運(yùn)用數(shù)學(xué)方法系統(tǒng)地整理物理學(xué)理論的方法。其演繹的結(jié)果必須通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2．意義伽利略和牛頓的科學(xué)方法是經(jīng)典力學(xué)方法的典型，影響深遠(yuǎn)，并不斷得到發(fā)展和完善，逐漸成為一種傳統(tǒng)，甚至作為社會科學(xué)和哲學(xué)的方法論，意義很大。經(jīng)典力學(xué)的局限性[問題設(shè)計(jì)]師：請同學(xué)們回答下列問題1．經(jīng)典力學(xué)對高速運(yùn)動的粒子是否還適用？2．經(jīng)典力學(xué)在非慣性系中是否還能用？3．研究飛機(jī)從南京飛到廣州的時(shí)間、速度時(shí)能不能用經(jīng)典力學(xué)來處理？學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論，教師總結(jié)。[知識提要]1．牛頓對時(shí)間的認(rèn)識時(shí)間和空間不依賴人們的意識而存在，空間和時(shí)間是絕對的?，F(xiàn)代理論：對高速運(yùn)動與微觀粒子而言，空間與時(shí)間是有關(guān)系的，不可分割的。2．經(jīng)典力學(xué)的適用范圍只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界；只適用于低速運(yùn)動，不適用于高速運(yùn)動。[探究交流]師：經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律和觀點(diǎn)，在微觀與高速領(lǐng)域中不能適用，是否說明經(jīng)典力學(xué)是錯(cuò)誤的、毫無價(jià)值的？教師分析：不是。經(jīng)典力學(xué)有其局限性，但在宏觀低速運(yùn)動中，還存在廣泛的應(yīng)用。三、例題講解1．牛頓力學(xué)的適用范圍是()A．適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(與光速相比)B．適用于微觀粒子的運(yùn)動C．適用于宏觀物體的高速(與光速相比)運(yùn)動D．適用于受到很強(qiáng)引力作用的物體教師分析：經(jīng)典力學(xué)適用于低速、宏觀領(lǐng)域不適用于高速、微觀世界。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2．經(jīng)典力學(xué)只適用于“宏觀世界”，這里的“宏觀世界”是指()A．行星、恒星、星系等巨大的物質(zhì)領(lǐng)域B．地球表面上的物質(zhì)世界C．人眼能看到的物質(zhì)世界D．不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質(zhì)世界教師分析：A、B、C三個(gè)選項(xiàng)說的當(dāng)然都屬于“宏觀世界”，但都很片面，沒有全面描述，本題應(yīng)選D。3．17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．開普勒 B．伽利略C．牛頓 D．笛卡兒教師分析：采用歸納與演繹法的科學(xué)家是牛頓故C對，A、B、D錯(cuò)誤。4．(多選)下列關(guān)于經(jīng)典力學(xué)的說法，正確的是()A．牛頓運(yùn)動定律就是經(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)可以解決自然界中部分問題教師分析：經(jīng)典力學(xué)并不等于牛頓運(yùn)動定律，牛頓運(yùn)動定律只是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)；經(jīng)典力學(xué)并非宇宙里的萬