(浙江專用)2018-2019學(xué)年高中物理第六章萬有引力與航天6經(jīng)典力學(xué)的局限性學(xué)案新人教版必修2

1、6 經(jīng)典力學(xué)的局限性學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解經(jīng)典力學(xué)的發(fā)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.初步了解微觀和高速世界中的奇妙現(xiàn)象.4.了解相對(duì)論、量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系.考試要求學(xué)考、 用-4V.選考aa自主預(yù)習(xí)-預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)一、從低速到高速1.經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律，牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律在宏觀、低速、弱引力的_廣闊領(lǐng)域，包括天體力學(xué)的研究中，經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，取得了巨大的成就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)量是不變的亠而狹義相對(duì)論指出，質(zhì)量要隨物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大，即m=，兩者在速度遠(yuǎn)小于光速的條件下是統(tǒng)

2、一的J -!4.經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為位移和時(shí)間的測(cè)量與參考系無關(guān),對(duì)論認(rèn)為，同一過程的位移和時(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)果不同 .二、從宏觀到微觀1.電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子不僅具有粒子性，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)來說明，而量子力學(xué)能夠正確地描述微觀粒子的運(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2用于微觀世界 三、從弱引力到強(qiáng)引力1915年，愛因斯坦創(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,牛頓的引力理論不再適用.Q 即學(xué)即用判斷下列說法的正誤(1)洲際導(dǎo)彈的速度有時(shí)可達(dá)到

3、6 000 m/s，此速度在相對(duì)論中屬于高速.(X)(2)質(zhì)量是物體的固有屬性，任何時(shí)候都不會(huì)變.(X)(3)對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體，它的質(zhì)量隨著速度的增大而增大.(V)(4)對(duì)于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問題，相對(duì)論、量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)是一致的.(V)光線經(jīng)過任何物體附近時(shí)都是沿直線傳播的.(X)重點(diǎn)探究-啟迪思維探究里點(diǎn)一、從低速到高速叵導(dǎo)學(xué)探究1.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的速度是3X101 2 3 4 5m/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)思考：(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？加

4、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？答案(1)地球公轉(zhuǎn)速度屬于低速，被加速器加速后的電子的速度屬于高速加速后電子的質(zhì)量比電子的靜止質(zhì)量增大了2.在經(jīng)典力學(xué)和狹義相對(duì)論中，位移和時(shí)間的測(cè)量結(jié)果在不同的參考系中有何區(qū)別？答案在經(jīng)典力學(xué)中，同一過程的位移和時(shí)間的測(cè)量結(jié)果在不同參考系中是相同的；在狹義相對(duì)論中，同一過程的位移和時(shí)間的測(cè)量結(jié)果在不同參考系中是不同的知識(shí)深化1低速與高速2低速：通常所見物體的運(yùn)動(dòng)，如行駛的汽車、發(fā)射的導(dǎo)彈、人造地球衛(wèi)星及宇宙飛船等物體皆為低速運(yùn)動(dòng)物體3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，這樣的速度稱為高速2.速度對(duì)質(zhì)量的影響(1)在經(jīng)典力學(xué)中，

5、物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變3 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，即是物體靜止時(shí)的質(zhì)量，m是物體速度為v時(shí)的質(zhì)量，c是真空中的光速.在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果是與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān)的3.速度對(duì)物理規(guī)律的影響對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)問題，一般用經(jīng)典力學(xué)規(guī)律來處理對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)問題，經(jīng)典力學(xué)已不再適用,需要用相對(duì)論知識(shí)來處理4.位移、時(shí)間與參考系的關(guān)系經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為位移和時(shí)間的測(cè)量與參考系無關(guān)，相對(duì)論認(rèn)為，同一過程的位移和時(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)果不同【例1關(guān)于物體的質(zhì)量，下列說法不正確的是（）A.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是保持不變的B.在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨物體的速度變化而變化C.在狹義相對(duì)論中，物體靜止時(shí)的質(zhì)量最小D.在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大答案B解析 在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是保持不變的，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在狹義相對(duì)論中,v2mo由于物體的速度v不可能達(dá)到光速c,所以vc,1-（-）0時(shí)，物體的質(zhì)量mm,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)量變化十分微弱，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)