高中物理-經(jīng)典力學(xué)的局限性教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

1、一、知識(shí)與技能運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍；2了解經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)研究和生產(chǎn)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用；3知道質(zhì)量與速度的關(guān)系，知道高速運(yùn)動(dòng)中必須考慮速度隨時(shí)。二、過程與方法1通過收集對(duì)經(jīng)典力學(xué)建立作出重要貢獻(xiàn)的物理學(xué)家的故事，把科學(xué)成果的發(fā)現(xiàn)過程 定的歷史背景下去評(píng)說，從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到歷史的發(fā)有承接，科學(xué)的發(fā)展也一樣；2通過收集和交流具體實(shí)例來分析說明經(jīng)典力學(xué)所取得的偉大成就，培養(yǎng)學(xué)生就某一 觀點(diǎn)或結(jié)論收集例證的能力，培養(yǎng)學(xué)生獲取和評(píng)價(jià)信息的能力；3通過對(duì)比亞里士多德、伽利略、牛頓所采用的科學(xué)的研究方法，了解科學(xué)研究方法 不斷發(fā)展的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方法的思想；4通過查閱文獻(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)資料撰寫小論文，更多地了解經(jīng)

2、典力學(xué)的成就、局限性與適用 范圍，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力、篩選和組織信息的能力、交流和表述信息的能力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1通過查閱、對(duì)比舉例、交流等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和善于合作的意 識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生懂得尊重他人的成果、 與他人合作交流的能力與習(xí)慣，鍛煉學(xué)生在“討論與交 流”活動(dòng)中敢于發(fā)表自己的感想和看法，共同探討交流與合作學(xué)習(xí)的途徑；2使學(xué)生領(lǐng)悟和感受科學(xué)研究方法的正確使用對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要意義，體會(huì)經(jīng)典力學(xué) 在人類認(rèn)識(shí)自然以作用及物理學(xué)發(fā)展中的重要影響和作用；3感受物理學(xué)家充滿著艱巨性創(chuàng)造性的科學(xué)探究過程，體會(huì)科學(xué)家們忘我的獻(xiàn)身精神 從事科學(xué)探究那樣來學(xué)習(xí)科學(xué)的意識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)探究

3、的真諦；4感受物理學(xué)所揭示的自然規(guī)律中蘊(yùn)藏著和諧、有序、簡單、統(tǒng)一的科學(xué)美，培養(yǎng)培 達(dá)到認(rèn)識(shí)和情感的完美統(tǒng)一。 熏陶。 習(xí)，可使學(xué)生進(jìn)一步了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展過程、研究方法及其成就。同時(shí)，也可擴(kuò)展學(xué)生的 知識(shí)面，讓學(xué)生了解經(jīng)典力學(xué)的局限性。經(jīng)典力學(xué)的局限性教學(xué)設(shè)計(jì)部分，主要研究宏觀物體在低速狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)。1. 經(jīng)典力學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段：第一階段是在伽利略、牛頓時(shí)代之前，人們對(duì)力學(xué)現(xiàn)象的研究大多直接反映在技術(shù)之 中或完全融合在哲學(xué)之內(nèi)，物理學(xué)就整體而言還沒有成為獨(dú)立的科學(xué)；第二階段是從伽利略到牛頓，是經(jīng)典力學(xué)從基本要領(lǐng)、基本定律到建成理論體系的階 究發(fā)現(xiàn)了慣性定律和重力作用下的勻加速運(yùn)動(dòng)，奠定了牛頓

4、第一定律和第二定律的基本思想， 開普勒對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的研究發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，為萬有引力定律奠定基礎(chǔ)。，惠更斯對(duì)碰 究等。第三階段是牛頓之后經(jīng)典力學(xué)的新發(fā)展，后人對(duì)經(jīng)典力學(xué)的表述形式和應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行(1) 1687 年，牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)發(fā)表了自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理，這是一部奠定 (2)牛頓力學(xué)只用了幾個(gè)概念和原理，就說明了行星和衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律和運(yùn)行軌道， 海洋的潮汐，落體的運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)，汽車的運(yùn)動(dòng)，足球的運(yùn)動(dòng)等等一切宏觀物體的運(yùn)動(dòng)都服從 經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律。經(jīng)典力學(xué)能在如此廣闊的領(lǐng)域內(nèi)顯示出牛頓定律的正確性和經(jīng)典力學(xué)的魅 為低速運(yùn)動(dòng)，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速，如行駛的汽車、發(fā)射的導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星及宇宙飛船等，

5、度稱為高速。高速運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)典力學(xué)就不再適用了， 20 世紀(jì)初，著名物理學(xué)家愛因斯 坦建立了狹義相對(duì)論，狹義相對(duì)論闡述了物體在以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵從的規(guī)律。(1) 物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的。按照 20 世紀(jì)初著名物理學(xué)家愛因 是m00v2c20000 (2) 經(jīng)典力學(xué)中速度疊加原理不再成立設(shè)河流中的水相對(duì)于河岸的速度為v 船相對(duì)于岸的速度為 v = v + v (矢量和)，船岸 船水 水岸 移(空間長度)及時(shí)間間隔的測(cè)量相聯(lián)系。本節(jié)教材在“科學(xué)漫步”欄目時(shí)間和空間是什 么？一文中提到了牛頓和愛因斯坦的兩種不同的時(shí)空觀。愛因斯坦則認(rèn)為：在研究物體的高

6、速運(yùn)動(dòng)(速度接近真空中的光速)時(shí)，物體的長度即與它們的運(yùn)是不同的，因而上式不能成立，經(jīng)典力學(xué)也就不再適用了2.從宏觀到微觀經(jīng)典力學(xué)是從日常生活中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)中總結(jié)出來的規(guī)律，因此所觀察到的物體都是宏觀子、質(zhì)子、中子等微觀粒子，超出宏觀的日并在現(xiàn)代科技中發(fā)揮了重要作用.相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)的適用范圍：只適用于低速運(yùn)動(dòng)，不適用于高速運(yùn)動(dòng)；只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界。3.從弱引力到強(qiáng)引力首次把天上的星體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地面物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來把經(jīng)典力學(xué)推上了些橢圓或圓做周期性運(yùn)動(dòng)。然而，實(shí)際的天文觀測(cè)告訴我們，行星的軌道并不是嚴(yán)格閉合的，它們的近日點(diǎn)在不斷地旋進(jìn)，如圖所示。愛近日點(diǎn)的旋進(jìn)還應(yīng)有每百年 43的附加值，同時(shí)還預(yù)言光線在經(jīng)過大質(zhì)量星體附近時(shí)，如經(jīng)過太陽附近時(shí)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，這些都被觀測(cè)證實(shí)。1. 20 世紀(jì)初，著名物理學(xué)家愛因斯坦提出了，改變了經(jīng)典力學(xué)的一些結(jié)論，在 經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是的，而相對(duì)論指出質(zhì)量隨著速度變化而。2. 20 世紀(jì)初期，建立了 ，它能夠正確地描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。， 一般不適用于。4. 微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不僅具有性同時(shí)具有波動(dòng)性它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律很多情況下不 能用經(jīng)典力學(xué)來說明要增強(qiáng)正確描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，需要用。5. 牛