高一物理经典力学的成就与局限性.ppt

经典力学的局限性 一一. . 经经典典力学的成就和局限性力学的成就和局限性 1：主要有哪些物理学家作出了哪 些突出的贡献？ 2：经典力学有哪些局限性？ 经典力学的成就与局限性经典力学的成就与局限性 重 大 成 就 时 间 阿基米德发现浮力定律 公元前三世纪 开普勒发现行星运动定律1609，1619 伽利略阐明了运动的相对性原理1632 伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理1638 帕斯卡发现帕斯卡原理1653 马德堡半球实验、验证大气压力1663 发现胡克定律弹簧弹力和形变的关系 1678 牛顿发表自然哲学的数学原理，阐明了 运动定律和万有引力定律 1687 收集整理经典力学发展过程中重大成就事件，并按时间顺序由远及近排列收集整理经典力学发展过程中重大成就事件，并按时间顺序由远及近排列 ，你是否发现取得重大成就的时间间隔越来越短？这说明了什么？，你是否发现取得重大成就的时间间隔越来越短？这说明了什么？ 一一. .经典力学的发展历程经典力学的发展历程 亚里士多德伽利略笛卡儿惠更斯牛顿 国别 生活年 代 古希腊，约公 元前384公 元前322年 意大利， 15641642 年 法国， 1596 1650年 荷兰， 1629 1695年 英国， 1642 1727年 主要的 科学研 究方法 观察、思维、 推理 观察实验、假 设、数学推理 三者相结合 实验观察 、数学推 理 实验、数 学推理 归纳与演 绎、综合 与分析、 实验观察 等 力学方 面的主 要成就 两个反面的结 论： 力是维持物 体运动的原因 。 重的物体比 轻的物体下落 得快。 自由落体运 动规律 力学相对性 原理 惯性定律 制成了 世界上第 一架计时 摆钟。 测量出 重力加速 度的值。 三大运 动定律、 万有引 力定律。 请分析比较下列科学家对经典力学的贡献请分析比较下列科学家对经典力学的贡献 经典力学发展的三个阶段经典力学发展的三个阶段 第一阶段：第一阶段： 伽利略、牛顿时代之前。人们对力学现象的研究大多直接 反映在技术之中或完全融合在哲学之内，物理学就整体而言还 没有成为独立的科学。这个阶段对力学作出突出贡献的是阿基 米德。 第二阶段：第二阶段： 从伽利略到牛顿。是经典力学从基本要领、基本定律到建 成理论体系的阶段，在这一阶段有一系列的科学家为经典力学 打下重要基础。 第三阶段：第三阶段： 牛顿之后。经典力学又有新的发展，这一阶段主要是后人 对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。 二二. .经典力学的伟大成就经典力学的伟大成就 把人类对整个自然界的认识推进到一个新水平，牛顿从力 学上证明了自然界的统一； 经典力学的建立首次明确了一切自然科学理论应有的基本 特征，这标志着近代理论自然科学的诞生，也成为其他各 门自然科学的典范； 经典力学的建立对自然科学和科技的发展、社会的进步具 有深远影响： 经典力学形成的科学研究方法的推广应用； 经典力学与其他基础科学相结合产生了许多交叉学科，促 进了自然科学的进一步发展； 经典力学在科学技术上有广泛的应用，促进了社会文明的 发展。 三三. .经典力学的局限性和适用范围经典力学的局限性和适用范围 经典力学只适用于处理物体的低速运动经典力学只适用于处理物体的低速运动（v v c c） 经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象 经典力学规律只在惯性参考系中成立经典力学规律只在惯性参考系中成立 经典力学规律只能用于宏观、低速经典力学规律只能用于宏观、低速（与光速相比）的情形的情形 ，且只在惯性参考系中成立。，且只在惯性参考系中成立。 牛顿运动定律与参考系 经典力学与与运动速度 惯性参考系：惯性参考系： 凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。 所有相对于惯性系作匀速直线运动的参考系都是惯性系。 所有相对于惯性系作变速运动的参考系都是非惯性系。 【例题例题】牛顿定律能适用于下列哪些情况？ A.研究原子中电子的运动 B.研究“神州”五号的高速发射 C.研究地球绕太阳的运动 D.研究飞机从深圳飞往北京的航线 【答案答案】BCDBCD 【提示提示】经典力学只适用于处理经典力学只适用于处理宏观宏观物体的物体的低速运动低速运动。 经典力学的成就与局限性经典力学的成就与局限性 【例题例题】两台升降机甲、乙同时自由下落甲上的人 看到乙是静止的，也就是说，在甲看来，乙的运动 状态并没有改变，但是乙确实受到向下的地球引力 。根据牛顿定律，受到外力作用的物体，其运动状 态一定会改变，这不是有矛盾吗？你是如何理解的 ？ 【提示提示】牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。 【答案答案】不矛盾。牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。不矛盾。牛顿力学规律只在惯性参考系中成立。 经典力学的成就与局限性经典力学的成就与局限性 1905年，出生于德国的美 籍物理学家阿尔伯特爱 因斯坦（18791955） 发表了狭义相对论。这个 理论指出在宇宙中唯一不 变的是光线在真空中的速 度，其它任何事物速 度、长度、质量和经过的 时间，都随观察者的参考 系（特定观察）而变化。 四.狭义相对论的基本原理 相对时间 相对长度 相对质量 Einstein 对相对论的解释: 当你和一个漂亮 姑娘在一起坐一小 时,你感觉只坐了一 分钟,当你坐在火炉 旁一分钟,就好象坐 了一小时,这就是相 对论。 Albert Einstein 世纪伟人 17 世纪牛顿力学构成了体系 . 可以说，这 是物理学第一次伟大的综