高中物理人教版必修二第六章 6经典力学的局限性2教案

优选 - 1 - / 4 经典力学的局限性（2） §6.6 活泼的天文学 知道牛顿运动定律的适用 X 围。了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。知道质量与速 度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时间的变化 1、自主学习、交流讨论 2、教师引导、启发，学生归纳。 一、引入新课 自从 17 世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得了巨大的成就，经典力学在 科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明了牛顿运动定律的正确性。 但是，经典力学也不是万能的，向其它科学一样，它也有一定的适用 X 围，有自己的局限性。 那么经典力学在什么 X 围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识。 二、进行新课： 请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题 1、经典力学取得了哪些辉煌的成就？举例说明。 2、经典力学在哪些领域不能适用？能说出为什么吗？举例说明。 3、经典力学的适用 X 围是什么？自己概括一下。 4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学？应该怎样认识？ 学生阅读教材，并思考上面的问题。分组讨论，代表发言。 ［学生 A］经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用；在不同参考系中不能适用；在强引 力的情况下，经典的引力理论也是不适用的。 ［学生 B］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 〖 个性备课〗 优选 - 2 - / 4 性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高速运动领域，由于物体运动速度 太快，要导致质量发生变化，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. ［学生 C］从上面分析知：牛顿运动定律的适用 X 围是：宏观物体，低速运动，弱引力。 教师总结：经典力学在微观领域、高速运动的情况下不再适用.那么对这些领域的问题又应如何 研究呢？下面给大家简单介绍一些近代物理知识。 从经典力学到相对论的发展 以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间 t 和质量 m 这三个物理量都 与物体的运动速度无关.一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一分钟不论处于静止 状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量和运动时的质量一样.这就是 经典力学的绝对时空观. 到了 19 世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难.在新事物面前， 爱因斯坦打破了传统的时空观，于 1905 年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文，提 出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论. 狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随物体的运动速度而变化的.长度、时间和质量随速度 的变化关系可以用下列方程表达式： l=l0 2 2 1 c v （通称尺缩效应）t= 2 2 0 1 c v t  （钟慢效应） m= 2 2 0 1 c v m  （质—速效应） 上式中，各式里的 v 都是物体的运动速度，c 是真空中的光速， 优选 - 3 - / 4 l0 和 l 分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度；t 和 t0 分别为在相对静止 和运动的系统中测得的时间；m0 和 m 分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量. 但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时（v