目標展示〖教學目標〗1．知道以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學的適用范圍．2．知道相對論、量子力學和經(jīng)典力學的關(guān)系．〖核心素養(yǎng)〗目標展示〖教學目標〗1．知道以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學的適用范圍．2．知道相對論、量子力學和經(jīng)典力學的關(guān)系．〖核心素養(yǎng)〗物理觀念：了解相對論-量子論的建立對人類深入認識客觀世界的作用，知道物理學改變?nèi)藗兪澜缬^的作用?？茖W思維：經(jīng)歷科學家建立相對論和量子論的思維探索過程，認識科學思維的意義．科學探究：通過閱讀課文體會一切科學都有自己的局限性，新的理論會不斷完善和補充舊的理論，人類對科學的認識是無止境的．科學態(tài)度與責任：通過對牛頓力學適用范圍的討論，使學生知道物理中的結(jié)論和規(guī)律一般都有其適用范圍，認識知識的變化性和無窮性，培養(yǎng)獻身于科學的時代精神．〖教學重點與難點〗重點：了解經(jīng)典力學的局限性難點：了解相對論、量子力學與經(jīng)典力學的關(guān)系預習案預習案使用說明及學法指導（正確的方法會取得事半功倍的效果?。?．首先明確“知識必備”中的兩個知識點；然后再通讀教材，查找資料，完成“教材助讀”中的問題；2．完成時間：20分鐘。知識必備（你準備好了嗎？）1.運動的合成與分解2.萬有引力的理論成就教材助讀（問題引領(lǐng)方向！）了解時間延緩效應,長度收縮效應理解牛頓力學的成就與局限性預習檢測（檢測有助于查找存在的問題和不足?。?.有兩個對準的標準鐘,一個留在地面上,另一個放在高速飛行的飛船上,則下列說法正確的是 ()A.飛船上的人看到飛船內(nèi)的鐘比地面上的鐘走得慢B.地面上的人看到地面上的鐘比飛船上的鐘走得慢C.地面上的人看到地面上的鐘比飛船上的鐘走得快D.因為是兩個對準的標準鐘,所以兩鐘走時快慢相同【答案】C【解析】基于愛因斯坦的兩個假設(shè),可得到時間的延緩效應,故地面上的人看到飛船上的鐘變慢了,飛船上的人以自己為參考系,認為地球在高速運動,故看到地球上的鐘變慢了,故C正確。2.下列說法中不正確的是 ()A.桿的長度不會因為觀察者是否與桿做相對運動而不同,這是經(jīng)典物理學家的觀點B.由靜止的人來測,沿自身長度方向運動的桿的長度總比桿靜止時的長度小C.桿靜止時的長度為l0,不管桿如何運動,桿的長度均小于l0D.如果兩根平行的桿在沿自己的長度方向上做相對運動,與它們分別相對靜止的兩位觀察者都會認為對方的桿縮短了【答案】C【解析】若桿沿垂直于自身長度的方向運動,它的長度將不變,選項C不正確。3.以約8km/s的速度運行的飛船上，一只完好的手表走過1h，地面上的時鐘顯示的時間________(填“大于”“等于”或“小于”)1h.【答案】大于4.判一判(1)運動的時鐘顯示的時間變慢，高速飛行的μ子的壽命變長.()(2)沿著桿的方向，相對于觀察者運動的桿的長度變短.()(3)經(jīng)典力學只適用于世界上普通的物體，研究天體的運動經(jīng)典力學就無能為力了.()(4)洲際導彈的速度可達到6000m/s，在這種高速運動狀態(tài)下，經(jīng)典力學不適用.()(5)當物體的速度接近光速時，經(jīng)典力學就不適用了.()(6)對于質(zhì)子、電子的運動情況，經(jīng)典力學同樣適用.()【答案】√√××√×我的疑問（發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要?。┱垖㈩A習中未能解決的問題和疑問寫下來，待課堂上與老師和同學探究解決。探究案探究案質(zhì)疑探究（質(zhì)疑解疑，合作探究）探究點一：相對論時空觀例1.在靜止坐標系中的正立方體邊長為l0，另一坐標系以相對速度v平行于正立方體的一邊運動.問在后一坐標系中的觀察者測得的立方體的體積是多少？【答案】l03eq\r(1－\f(v,c)2)【解析】本題中正立方體相對于另一坐標系以速度v運動，一條邊與運動方向平行，則坐標系中觀察者測得該條邊的長度為l＝l0eq\r(1－\f(v,c)2)測得立方體的體積為V＝l02l＝l03eq\r(1－\f(v,c)2).針對訓練1：假設(shè)地面上有一火車以接近光速的速度運行，其內(nèi)站立著一個中等身材的人，站在路旁的人觀察車里的人，觀察的結(jié)果是()A.這個人是一個矮胖子 B.這個人是一個瘦高個子C.這個人矮但不胖 D.這個人瘦但不高【答案】D【解析】取路旁的人為慣性系，車上的人相對于路旁的人高速運動，根據(jù)長度收縮效應，人在運動方向上將變窄，但在垂直于運動方向上沒有發(fā)生變化，故選D.針對訓練2：話說有兄弟兩個，哥哥乘坐宇宙飛船以接近光的速度離開地球去遨游太空，經(jīng)過一段時間返回地球，哥哥驚奇地發(fā)現(xiàn)弟弟比自己要蒼老許多，則該現(xiàn)象的科學解釋是()A.哥哥在太空中發(fā)生了基因突變，停止生長了B.弟弟思念哥哥而加速生長了C.由相對論可知，物體速度越大，在其上時間進程就越慢，生理過程也越慢D.這是神話，科學無法解釋【答案】C【解析】根據(jù)相對論的時間延緩效應，當飛船速度接近光速時，時間會變慢，時間延緩效應對生命過程、化學反應等也是成立的.飛船運行的速度越大，時間延緩效應越明顯，人體新陳代謝越緩慢.針對訓練3：甲、乙兩人站在地面上時身高都是L0，甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8c(c為光速)的飛船同向運動，如圖所示。此時乙觀察到甲的身高L________L0；若甲向乙揮手，動作時間為t0，乙觀察到甲動作時間為t1，則t1________t0。(均選填“＞”“＝”或“＜”)【答案】＝>【解析】因為人站立時是垂直于飛船速度方向的，沒有長度收縮效應，身高L＝L0；乙比甲運動得快，故根據(jù)相對論的時間延緩效應，t1>t0。規(guī)律總結(jié)（知識提煉，濃縮精華）(1)長度收縮效應：運動長度l會收縮，即l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))，在垂直于運動方向不發(fā)生長度收縮效應現(xiàn)象.(2)時間延緩效應：運動時鐘會變慢，即Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\f(v2,c2))).探究點二：牛頓力學的成就和局限性例2.牛頓把天體運動與地上物體的運動統(tǒng)一起來，創(chuàng)立了經(jīng)典力學。隨著近代物理學的發(fā)展，科學實驗發(fā)現(xiàn)了許多經(jīng)典力學無法解釋的事實，關(guān)于經(jīng)典力學的局限性，下列說法正確的是A．火車提速后，有關(guān)速度問題不能用經(jīng)典力學來處理B．由于經(jīng)典力學有局限性，所以一般力學問題都用相對論來解決C．經(jīng)典力學適用于宏觀、低速運動的物體D．經(jīng)典力學只適用于像地球和太陽那樣大的宏觀物體【答案】C【解析】A、火車提速后的速度仍然遠小于光速,有關(guān)速度問題仍然能用經(jīng)典力學來處理.故A錯誤;

B、相對論并沒有否定經(jīng)典力學,而是在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,有各自成立范圍;經(jīng)典力學是狹義相對論在低速條件下的近似,因此經(jīng)典力學包含于相對論之中,經(jīng)典力學是相對論的特例,故B錯誤;

C、經(jīng)典力學適用于宏觀、低速運動的物體,不僅僅適用于像地球和太陽那樣大的宏觀物體,象乒乓球、籃球、飛鳥等也可以使用.所以C選項是正確的,D錯誤.

綜上所述本題答案是：C針對訓練4：如圖所示，強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為()A．0.4c B．0.5cC．0.9c D．c【答案】D【解析】真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，可知D正確，A、B、C錯誤。針對訓練5：關(guān)于經(jīng)典力學、相對論和量子力學，下列說法中正確的是()A.相對論和經(jīng)典力學是相互對立、互不相容的兩種理論B.經(jīng)典力學包含于相對論之中，經(jīng)典力學是相對論的特例C.經(jīng)典力學只適用于宏觀物體的運動，量子力學只適用于微觀粒子的運動D.不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學和量子力學都是適用的【答案】B【解析】相對論沒有否定經(jīng)典力學，經(jīng)典力學是相對論在一定條件下的特殊情形，選項A錯誤，B正確；經(jīng)典力學適用于宏觀、低速、弱引力的領(lǐng)域，選項C、D錯誤.針對訓練6：(多選)下列服從經(jīng)典力學規(guī)律的是()A.自行車、汽車、火車、飛機等交通工具的運動B.發(fā)射導彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船C.以接近光速飛行的μ子的運動D.