高中物理人教版必修2课件第6章 6经典力学的局限性

高中物理人教版必修2课件第6章 6经典力学的局限性

6．经典力学的局限性 1．经典力学的基础是________________，牛顿运动定律和 万有引力定律在______ 、______ 、弱引力的广阔领域，包括 __________的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就． 牛顿运动定律 宏观 低速 天体力学 2．在经典力学中，物体的质量是________的，而狭义相对 论指出，质量要随物体运动速度的增大而__________，公式为 ________________． 不变 增大 3．1915 年，爱因斯坦创立了________________，这是一 种新的时空与引力理论．在强引力的情况下，牛顿引力理论 ____________________．当物体的运动速度远小于光速时，相 对论与经典物理学的结论______________；当另一个重要常数 即“普朗克常数”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结 论____________；相对论与量子力学都没有否定经典力学，而 是认为经典力学是在一定条件下的近似． 广义相对论 不适用 没有区别 没有区别 知识点 牛顿定律的经典性和局限性 欧洲核子研究中心曾在 2011 年宣布发现了速度大于光速的粒 子，这在科学界引起了不小的轰动，但次年 2 月，研究人员在对 该实验系统重新进行测试后，揪出了两个疑似故障，则这一结果 很有可能是在实验存在异常因素的情况下所得到的． 根据爱因斯坦提出的狭义相对论，任何物体的速度都不可能 超过光速，如果超光速粒子被证实存在，那么支撑现代物理学的 相对论将会被颠覆．不过目前尚无法下定论，一切仍待进一步求 证，这也是对待科学应有的严谨和质疑态度． 讨论： 光速 参考系 空间 时间 运动状态 (1)狭义相对论阐述物体在以速度接近________ 运动时所 遵从的规律． (2)狭义相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同 ________中是不同的． (3)爱因斯坦提出了一种崭新的时空观念，指出________、 ________和物体及其____________之间相互联系，而非独立存 在． 1．经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用，经典 力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相 结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等． 从地面上各种物体的运动到天体的运动，从大气的流动到地壳 的变动，从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械，从自行车到 火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、 卫星、宇宙飞船等，所有这些都服从经典力学规律． 2．因为微观粒子(如电子、质子、中子)在运动时不仅具有 粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所 以它不再适用；同时在高速运动的领域内，由于物体运动速度 太快，导致质量发生变化，而经典力学认为质量是不变的，所 以经典力学在高速运动领域内也不再适用． 3．量子力学的建立，并不是对经典力学的否定．对于宏观 物体的运动，量子现象并不显著，经典力学仍然适用．所以现 代物理学的发展，并没有使经典力学失去价值，而是更好地完 善了物理学体系． 【例题】经典力学不能适用于下列哪些运动( ) A．火箭的发射 B．宇宙飞船绕地球运动 C．“勇气号”宇宙探测器 D．微观粒子的波动性 解析：经典力学中不适用于高速物体，“高速”指的是接 近光速，而火箭、宇宙飞船和宇宙探测器的速度均远小于光速， 对选项 A、B、C 所叙述的物体，经典力学均适用，对于微观粒 子，一般情况下，经典力学不适用． 答案：D 【触类旁通】 1．下列说法正确的是( )B A．牛顿运动定律就是经典力学 B．经典力学的基础是牛顿运动定律 C．牛顿运动定律可以解决自然界中的所有问题 D．经典力学可以解决自然界中的所有问题 解析：经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只 是经典力学的基础，经典力学并非万能，有其适用范围，并不 能解决自然界中的所有问题，也没有哪个理论可以解决自然界 中的所有问题． 2．经典力学有一定的适用范围和局限性．下列现象不适合 用经典力学描述的是( )D A．飞行的子弹 B．绕地球运行的飞船 C．运行的列车 D．接近光速运动的粒子