高一物理必修2第六章萬(wàn)有引力與航天第六節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性學(xué)案（無(wú)答案）

1、必修2 第六章 萬(wàn)有引力與航天第六節(jié) 經(jīng)典力學(xué)的局限性年級(jí)： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 學(xué)習(xí)目的：1.理解經(jīng)典力學(xué)的開(kāi)展歷程和偉大成就.2.認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍.3.初步理解微觀(guān)和高速世界中的奇妙現(xiàn)象.4.知道相對(duì)論、量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系.學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍.學(xué)習(xí)過(guò)程：【自主學(xué)習(xí)】：一、從低速到高速1.經(jīng)典力學(xué)的根底是 ，牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律在宏觀(guān)、低速、弱引力的廣闊領(lǐng)域，包括 的研究中，經(jīng)受了理論的檢驗(yàn)，獲得了宏大的成就.2.狹義相對(duì)論闡述的是物體以接近光的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵從的規(guī)律.3.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，而狹義相對(duì)論指出，質(zhì)量要隨物體運(yùn)

2、動(dòng)速度的增大而增大，即meq fm0,r1fv2,c2，兩者在 的條件下是統(tǒng)一的.4.經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為位移和時(shí)間的測(cè)量與參考系無(wú)關(guān)，相對(duì)論認(rèn)為，同一過(guò)程的位移和時(shí)間的測(cè)量與參考系有關(guān)，在不同的參考系中測(cè)量結(jié)果 .二、從宏觀(guān)到微觀(guān)1.電子、質(zhì)子、中子等微觀(guān)粒子不僅具有 ，同時(shí)還具有波動(dòng)性，它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在很多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來(lái)說(shuō)明，而 可以正確地描繪微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.2.經(jīng)典力學(xué)的適用范圍：只適用于 運(yùn)動(dòng)，不適用于 運(yùn)動(dòng)；只適用于 世界，不適用于微觀(guān)世界.三、從弱引力到強(qiáng)引力1915年，愛(ài)因斯坦創(chuàng)立了廣義相對(duì)論，這是一種新的時(shí)空與引力的理論.在強(qiáng)引力的情況下，牛頓的引力理論 .【新知探究】一、

3、從低速到高速導(dǎo)學(xué)探究1.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的速度是3104 m/s，設(shè)在美國(guó)伊利諾斯州費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的圓形粒子加速器可以把電子加速到0.999 999 999 987倍光速的速度，請(qǐng)考慮：1地球的公轉(zhuǎn)速度在狹義相對(duì)論中屬于低速還是高速？被加速器加速后的電子的速度呢？2加速后電子的質(zhì)量比電子的靜止質(zhì)量增大了還是減小了？例1一個(gè)原來(lái)靜止的電子，經(jīng)電場(chǎng)加速后速度為v6106 m/s.問(wèn)電子的質(zhì)量增大了還是減小了？改變了百分之幾？例2根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論，質(zhì)量要隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大，即meq fm0,r1fv2,c2 .請(qǐng)討論：1假如你使一個(gè)物體加速、加速、再加速，它的速度會(huì)增加到等于光速甚至大于

4、光速嗎？為什么？2光有靜止質(zhì)量嗎？假如有，情況將會(huì)怎樣？二、從宏觀(guān)到微觀(guān)導(dǎo)學(xué)探究1.粒子對(duì)撞機(jī)可以把質(zhì)子加速到接近于光速.如圖1，經(jīng)典力學(xué)是否適用于質(zhì)子束的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？如何研究質(zhì)子束的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？圖12.如圖2所示，“黑洞是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中預(yù)言的一種特殊天體.它的密度極大，對(duì)周?chē)奈镔|(zhì)包括光有極強(qiáng)的吸引力，在研究“黑洞時(shí)，經(jīng)典力學(xué)還適用嗎？如何研究“黑洞問(wèn)題？圖2知識(shí)深化經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論、量子理論的比較1.區(qū)別狹義相對(duì)論經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體；狹義相對(duì)論闡述物體在以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律量子力學(xué)經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀(guān)世界；量子力學(xué)可以正確描繪微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律廣義相對(duì)論經(jīng)典力學(xué)在弱引力的

5、情況下與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好；愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論可以解釋強(qiáng)引力情況下的作用規(guī)律2.聯(lián)絡(luò)1當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，相對(duì)論物理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別.2當(dāng)另一個(gè)重要常數(shù)即“普朗克常量可以忽略不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別.3相對(duì)論和量子力學(xué)并沒(méi)有否認(rèn)經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)典力學(xué)是二者在一定條件下的特殊情形.例3關(guān)于經(jīng)典力學(xué)、狹義相對(duì)論和量子力學(xué)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A.狹義相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)是互相對(duì)立、互不相容的兩種理論B.經(jīng)典力學(xué)包含于相對(duì)論之中，經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論的特例C.經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀(guān)物體的運(yùn)動(dòng)，量子力學(xué)只適用于微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)D.不管是宏觀(guān)物體，還是微觀(guān)粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力

6、學(xué)都是適用的例4多項(xiàng)選擇愛(ài)因斯坦的引力理論成就表如今A.預(yù)言和發(fā)現(xiàn)了冥王星和海王星B.水星近日點(diǎn)旋進(jìn)存在每百年43的附加值C.光線(xiàn)在經(jīng)過(guò)大質(zhì)量星體附近時(shí)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象D.天體間的引力與半徑的平方成反比【練習(xí)拓展】1.經(jīng)典力學(xué)的適用范圍以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為根底的經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是A.低速宏觀(guān)弱引力下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題B.高速微觀(guān)弱引力下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題C.低速微觀(guān)強(qiáng)引力下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題D.高速宏觀(guān)強(qiáng)引力下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題2.經(jīng)典力學(xué)、量子力學(xué)和狹義相對(duì)論以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A.經(jīng)典力學(xué)適用于任何情況下的任何物體B.狹義相對(duì)論否認(rèn)了經(jīng)典力學(xué)C.量子力學(xué)可以描繪微觀(guān)粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性D.萬(wàn)有引力定律也適用于強(qiáng)互相作用力3.相對(duì)論質(zhì)速關(guān)系多項(xiàng)選擇對(duì)于公式meq fm0,r1fv2,c2，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A.式中的m0是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量B.當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度v0時(shí)，物體的質(zhì)量mm0，即物體的質(zhì)量改變了，故經(jīng)典力學(xué)不再適用C.當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化非常微弱，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用于高速運(yùn)動(dòng)D.通常由于物體的運(yùn)動(dòng)速度