6.6经典力学的局限性

1、课 题6.6经典力学的局限性授课教师 教学目标知识与技 能1、知道牛顿运动定律的适用范围。2、了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用。3、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。过程与方 法通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。情感 态度与价值观通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神。 教学重点 难 点牛顿运动定律的适用范围；高速运动的物体，速度和质量之间的关系教学方法 媒体手段 学案导学、讲授、谈话、练习 教学

2、反思本节旨在使学生了解牛顿力学不能穷尽一切物理现象，还有爱因斯坦的“时空观”，还有量子力学等知识体系，也要使学生了解爱因斯坦的相对论是一种新的时空与引力理论，是对牛顿力学的修正，并不是对牛顿力学简单的否定，只是牛顿引力理论被包括在新的时空与引力理论之中。蓟县一中20122013学年度第二学期教案高中一年级物理学科 第 九 周第 1 课时教 学 过 程一、教学引入：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，它也有一定的适用范围，有自己的局限性。那

3、么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的知识。2、 新课教学： 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、经典力学的适用范围是什么？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？5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”？三合作探究学生阅读教材，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

4、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范围是：宏观物体，低速运动。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

5、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（通称尺缩效应）t= （钟慢效应）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，l0和l分别为在相

6、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（vc），则上面的一些结果就变为ll0，tt0，mm0，因而对于宏观低速运动的物体，使用牛顿定律来处理问题，还是足够精确的。继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的认识大大深化了。“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论。四课堂小结一、经典力学的广泛应用。 二、经典力学与狭义相对论 1、 物

7、体的质量随物体的运行速度而变化 2、 物体运动的位移与时间与参考系的选择有关 3、 当物体的速度远小于光速C（3108 ）时两者结论是一致的。 三、经典力学与量子力学 微观粒子运动的波动性不能用经典力学来解释，但量子力学能正确地描述微观粒子的运动规律。 4、 经典力学与广义相对论 牛顿引力理论在强引力作用下不适用，只能用广义相对论的引力场理论来解释强引力作用。 五、经典力学的适用范围 宏观、低速、弱力情况下适用 五、布置作业 质量检测A组六板书设计一、经典力学的广泛应用。 二、经典力学与狭义相对论 1、 物体的质量随物体的运行速度而变化 2、 物体运动的位移与时间与参考系的选择有关 3、 当物体的速度远小于光速