高一物理《6.6經(jīng)典力學(xué)的局限性》

6經(jīng)典力學(xué)的局限性整理ppt教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1．知道牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍．

2.知道相對(duì)論、量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系.過(guò)程與方法通過(guò)閱讀課文體會(huì)一切科學(xué)都有自己的局限性，新的理論會(huì)不斷完善和補(bǔ)充舊的理論，人類對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是無(wú)止境的．情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)牛頓力學(xué)適用范圍的討論，使學(xué)生知道物理中的結(jié)論和規(guī)律一般都有其適用范圍，認(rèn)識(shí)知識(shí)的變化性和無(wú)窮性，培養(yǎng)獻(xiàn)身于科學(xué)的時(shí)代精神．整理ppt力學(xué)熱學(xué)光學(xué)經(jīng)典物理聲學(xué)電磁學(xué)經(jīng)典物理模塊分類：17世紀(jì)前在觀察與哲學(xué)的猜測(cè)上對(duì)天文、力、熱、聲、光有了一定認(rèn)識(shí)。17世紀(jì)初—19世紀(jì)末是經(jīng)典物理學(xué)體系建立的關(guān)鍵時(shí)期整理ppt靜力學(xué)（描述靜止物體）運(yùn)動(dòng)學(xué)（描述物體運(yùn)動(dòng)）動(dòng)力學(xué)（描述物體受力作用下的運(yùn)動(dòng)）經(jīng)典力學(xué)（牛頓力學(xué)）經(jīng)典力學(xué)模塊分類：整理ppt牛頓萬(wàn)有引力定律變量數(shù)學(xué)微積分牛頓三定律牛頓主要貢獻(xiàn)整理ppt牛頓伽利略、第谷哥白尼、亞里士多德笛卡爾、胡克、哈雷等牛頓所說(shuō)：“如果說(shuō)我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟稀！苯?jīng)典力學(xué)金字塔的建立開普勒整理ppt經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律，萬(wàn)有引力定律更是樹立了人們對(duì)牛頓物理學(xué)的尊敬。著名物理學(xué)家楊振寧曾贊頌到：“如果一定要舉出某個(gè)人、某一天作為近代科學(xué)誕生的標(biāo)志，我選牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》在1687年出版的那一天?！闭韕pt

像一切科學(xué)一樣，它沒有也不會(huì)窮盡一切真理，它也有自己的局限性．它像一切科學(xué)理論一樣，是一部“未完成的交響曲”．那么經(jīng)典力學(xué)在什么范圍內(nèi)適用呢?有怎樣的局限性呢?整理ppt一、從低速到高速

例如：在一個(gè)無(wú)限大的光滑水平面上，有一質(zhì)量為m的物體，在一個(gè)水平恒力F的作用下，從靜止開始運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律可知物體將以加速度a=F/m做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知：物體的速度v=at推理：隨著時(shí)間的推移，物體的速度不斷增大，最終可使物體獲得任意速度。但事實(shí)并非如此，常識(shí)告訴我們，物體運(yùn)動(dòng)速度是有極限的，現(xiàn)在已知的最大速度是光速，且現(xiàn)在也無(wú)法使物體運(yùn)動(dòng)超越這個(gè)速度。速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，經(jīng)典力學(xué)完全適用。當(dāng)物體的速度接近光速時(shí)，經(jīng)典力學(xué)就不適用了。Fm整理ppt

愛因斯坦在狹義相對(duì)論中闡述了物體以接近光速運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律，得出了一些不同與經(jīng)典力學(xué)的觀念和結(jié)論。在宇宙中唯一不變的是光在真空中的速度，其它任何事物─速度、長(zhǎng)度、質(zhì)量和經(jīng)過(guò)的時(shí)間，都隨觀察者的參考系（特定觀察）而變化。20世紀(jì)初，愛因斯坦（1879─1955）建立了狹義相對(duì)論整理ppt

在相對(duì)論物理學(xué)的教科書中，通常描寫著一個(gè)使人難以能理解的故事，一對(duì)年輕的孿生兄弟，哥哥乘坐一艘接近光速運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船，從地球出發(fā)，在太空遨游一圈之后返回地球，使人瞠目結(jié)舌的事發(fā)生了，他的弟弟早已是兩鬢斑白，滿臉皺紋的古稀老人，而他自己卻還是一個(gè)十七八歲的英俊少年。整理ppt（1）相對(duì)時(shí)間

狹義相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間不是絕對(duì)的（即固定不變的）。愛因斯坦指出，隨著物體（觀察者所見到的）運(yùn)動(dòng)速度的加快，時(shí)間會(huì)變慢。使用同步原子鐘已證實(shí)了這個(gè)結(jié)論的正確性，將一個(gè)鐘表留在地面上，而攜帶另一個(gè)以很快速度移動(dòng)（如在噴氣式飛機(jī)上），隨后進(jìn)行比較，動(dòng)的鐘表總比另一個(gè)稍微慢一點(diǎn)。1、狹義相對(duì)論基本原理t0為物體靜止的時(shí)間，t是物體速度為v時(shí)的時(shí)間，c是真空中的光速

——?jiǎng)訒r(shí)鐘變慢整理ppt（2）相對(duì)長(zhǎng)度

愛爾蘭物理學(xué)家佛茲杰拉德(1851─1901)提出，物質(zhì)會(huì)在運(yùn)動(dòng)的方向上收縮（縮?。?，這意味著根據(jù)一個(gè)靜止觀察者的觀點(diǎn)，一枚以接近光線運(yùn)行的火箭所表現(xiàn)出的長(zhǎng)度會(huì)比它靜止時(shí)更短，盡管乘坐火箭的人看來(lái)并沒有什么兩樣。愛因斯坦指出，任何物體以光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其長(zhǎng)度將會(huì)縮短為零。L0為物體靜止時(shí)的長(zhǎng)度L是物體速度為v時(shí)的長(zhǎng)度c是真空中的光速

——?jiǎng)娱L(zhǎng)度變短整理ppt（3）相對(duì)質(zhì)量

在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的，但愛因斯坦的狹義相對(duì)論指出，物體的質(zhì)量隨速度的增大而增大m0為物體靜止似的質(zhì)量m是物體速度為v時(shí)的長(zhǎng)度c是真空中的光速

——?jiǎng)淤|(zhì)量增大整理ppt趣例：當(dāng)你駕駛飛快的汽車通過(guò)一個(gè)門洞時(shí)，從你的角度來(lái)看這段距離要比實(shí)際距離短得多。這種情況在日常生活中經(jīng)常被忽略不被注意是因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)速度都很慢，長(zhǎng)度收縮現(xiàn)象不明顯。屋子中有兩盞燈，A站在兩盞燈中間，B以一定速度踩著滑板向一盞燈運(yùn)動(dòng)正好到達(dá)中間。當(dāng)兩燈同時(shí)打開時(shí)A看到的現(xiàn)象是兩燈同時(shí)亮，而B看到的卻是面對(duì)他的那盞先亮，背對(duì)他的那盞后亮。你現(xiàn)在穿的是25厘米的鞋，但在宇宙飛船上的人測(cè)得你穿的鞋的長(zhǎng)度可能就只有20厘米了。說(shuō)船上的物體下落，從船上看是自由落體，從岸邊看就是平拋了整理ppt時(shí)間和空間是什么？整理ppt時(shí)間和空間是什么？整理ppt二、宏觀到微觀

19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，人們相繼發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子，發(fā)現(xiàn)它們不僅具有粒子性，面且具有波動(dòng)性，它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不能用經(jīng)典力學(xué)描述．

20世紀(jì)20年代，建立了量子力學(xué)，它能夠正確地描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性，并在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用．

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相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，是否表示經(jīng)典力學(xué)失去了意義?

相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，說(shuō)明人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)更加廣泛和深入，而不表示經(jīng)典力學(xué)失去了意義．它只是使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍：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。討論與交流

整理ppt什么是低速，什么是高速？通常所見的物體的運(yùn)動(dòng)皆為低速運(yùn)動(dòng)，如行駛的汽車，發(fā)射的導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星及宇宙飛船等．與光速相接近的速度稱為高速，有些微觀粒子在一定條件下其速度可以與光速相接近。整理ppt三.從弱引力到強(qiáng)引力物體間的萬(wàn)有引力是弱引力，經(jīng)典力學(xué)適用天體半徑減小到一定程度時(shí)(太陽(yáng)的引力半徑為3km，地球的引力半徑為1m),如白矮星中子星，密度特別大，天體間的引力非常大，屬于強(qiáng)引力。經(jīng)典力學(xué)不再使用。黑洞這種極端條件下的宇宙天體。它有極強(qiáng)的吸引力，光也無(wú)法逃脫。愛因斯坦廣義相對(duì)論整理ppt經(jīng)典力學(xué)狹義相對(duì)論廣義相對(duì)論量子力學(xué)互為補(bǔ)充，互不矛盾，互不否定共同支撐起物理學(xué)科的骨架。宏觀低速高速微觀世界強(qiáng)引力相對(duì)論、量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系.整理ppt經(jīng)典力學(xué)的適用范圍經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍：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；只適用于弱引力情況，不適用于強(qiáng)引力情況。

對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)（速度接近真空中的光速），需要應(yīng)用愛因斯坦的狹義相對(duì)論。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于真空中的光速時(shí)，相對(duì)論物理學(xué)與經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別。對(duì)于微觀世界，需要應(yīng)用量子力學(xué)。當(dāng)普朗克常數(shù)可以忽略不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別。

整理ppt牛頓定律能適用于下列哪些情況？

A、研究原子中電子的運(yùn)動(dòng)

B、研究“神州”五號(hào)的高速發(fā)射

C、研究地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)

D、研究飛機(jī)從深圳飛往北京的航線【答案】BCD【提示】經(jīng)典力學(xué)只適用于處理宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)。練習(xí)1整理ppt有關(guān)物體的質(zhì)量與速度的關(guān)系的說(shuō)法,正確的是（）

A．物體的質(zhì)量與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)

B．物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)動(dòng)速度增大而增大

C．物體的質(zhì)量隨物體的運(yùn)動(dòng)速度增大而減少

D．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，質(zhì)量趨于零

B練習(xí)2整理ppt檢測(cè)題有三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，時(shí)鐘A放在地面上，時(shí)鐘B、C分別放在兩個(gè)火箭上，以速度vB和vC朝同一方向飛行，vB＜vC．對(duì)于地面上的觀察者來(lái)說(shuō)，則以下說(shuō)法中正確的是

A．時(shí)鐘A走得最慢B．時(shí)鐘B走得最慢

C．時(shí)鐘C走得最慢D．時(shí)鐘C走得最快(C)練習(xí)3整理ppt

愛因斯坦給后人的信

一天，愛因斯坦正在撰寫光電效應(yīng)定律的論文，美國(guó)總統(tǒng)羅斯福打來(lái)電話，讓他給5000年后的人們寫一封信。愛因斯坦笑了，說(shuō)：“總統(tǒng)，您真會(huì)開玩笑，要我寫些什么呢？”羅斯福非常鄭重地說(shuō)：“把我們這個(gè)時(shí)代人們的思想和科學(xué)的發(fā)展，告訴5000年后的人們，讓他們對(duì)我們有所了解?！薄斑@樣的信，即使寫了也沒法寄?。　睈垡蛩固拐f(shuō)，“沒有這樣的郵差?！薄斑@個(gè)，我考慮過(guò)?！绷_斯福成竹在胸，“有的。我們給他們做一個(gè)安全固定的信箱，5000年后，他們到那里去取就是了……”愛因斯坦饒有興趣地點(diǎn)點(diǎn)頭說(shuō)：“還是總統(tǒng)有辦法。”羅斯福1933年任美國(guó)第32屆總統(tǒng)，業(yè)績(jī)輝煌。他所以叫愛因斯坦給5000年后的人們寫信，要的是名人效應(yīng)。愛因斯坦是偉大的科學(xué)家，在物理學(xué)的許多方面做出了卓越的貢獻(xiàn)，特別是相對(duì)論，揭示了空間—時(shí)間的辯證關(guān)系，無(wú)論在科學(xué)上還是在哲學(xué)上，都具有重要的歷史意義。整理ppt1938年8月10日，愛因斯坦寫了《致后人書》——

“我們的時(shí)代富于創(chuàng)造思想。我們的發(fā)現(xiàn)本應(yīng)該可以大大地使我們的生活輕松愉快。我們利用電能橫渡大洋。我們使用電能來(lái)減輕人類的繁重的體力勞動(dòng)。我們學(xué)會(huì)了飛行。我們利用電波很容易地把消息發(fā)到全球各地去。”“但是，雖然有著這一切，我們的商品的生產(chǎn)和分配是完全無(wú)組織的，人們必須生活在憂慮中，擔(dān)心被人從經(jīng)濟(jì)生活中拋出，失去一切。除此之外，生活在不同國(guó)家中的人們每隔一個(gè)長(zhǎng)短不等的時(shí)間就要進(jìn)行互相殺戮，因此，每一個(gè)想到未來(lái)的人必然都生活在經(jīng)常的憂慮中?！薄拔蚁嘈牛覀兊暮笕藢阎环N理所當(dāng)然的優(yōu)越感讀上面這幾行文字吧。”

愛因斯坦的這封給后人的信是用特制的墨水和紙寫成的。與其它的文件一起裝進(jìn)一個(gè)特制的鋼體里，埋入紐約當(dāng)時(shí)準(zhǔn)備動(dòng)工興建的國(guó)際博覽會(huì)建筑地基下面15米的花崗巖洞內(nèi)，地面立有一碑柱，要人們?cè)?000年后，即公元6938年取出鋼體內(nèi)的東西。愛因斯坦的《致后人書》，許多報(bào)刊上登過(guò)，5000年后的人們?nèi)绻幌胱x到這封信，根本用不著去碰國(guó)際博覽會(huì)地基下的那顆“定時(shí)炸彈”。整理ppt整理ppt9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/1/42023/1/42023/1/41/4/20235:05:53PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/1/42023/1/42023/1/4Jan-2304-Jan-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/1/42023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202313、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。。2023/1/42023/1/42023/1/42023/1/41/4/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。。04一月20232023/1/42023/1/42023/1/415、比不了得就不比，得不到的就不要。。。一月232023/1/42023/1/42023/1/41/4/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/1/42023/1/404January202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/1/42023/1/42023/1/42023/1/49、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/1/42023/1/42023/1/41/4/20235:05:53PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/1/42023/1/42023/1/4Jan-2304-Jan-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。。2023/1/42023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/1/42023/1/42023/1/42023/1/41/4/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。04一月20232023/1/42023/1/42023/1/415、楚塞三湘接，荊門九派通。。。一月232023/1/42023/1/42023/1/41/4/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/1/42023/1/404January202317、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。。2023/1/42023/1/42023/1/42023/1/49、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/1/42023/1/4Wednesday,January4,202310、閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。2023/1/42023/1/42023/1/41/4/