山东省临沭第二中学高中物理 第六章 万有引力定律 经典力学的局限性学案（无答案）新人教版必修2.doc

课题：经典力学的局限性【学习目标】1.了解经典力学的发展历程和伟大成就。2.认识经典力学的局限性和适用范围。3.了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。【学习重点】经典力学的局限性【学习难点】高速运动的物体，速度和质量之间的关系【问题导学】预习内容1牛顿运动定律和万有引力定律在 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。2_建立了相对论。3在相对论中，质量随着物体运动的速度的增大而增大，满足: _4.电子、质子、中子等微观粒子不仅具有_ _性，同时具有_ _性，_力学能够正确地描述微观粒子的运动规律性。5经典力学的适用范围和局限性为：( 1 ) 经典力学只适用于_运动，不适用于_运动。( 2 ) 经典力学只适用于_世界，不适用于_世界。( 3 ) 经典力学只适用于_力, 不适用于_ 力。目标一：从低速到高速1.在经典力学中，物体的质量是_（填变化特点）；在狭义相对论中，物体的质量是_（填变化特点），用公式表示为_；二者在_条件下是统一的。2.一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动，河中的船以相对于河水的速度v船水顺流而下，在经典力学中的速度为：v船岸 3经典力学认为位移和时间的测量与参考系_，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量与参考系_，在不同的参考系中 例1：一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为v=6106m/s.问电子的质量增大了还是减小了？改变了百分之几？目标二：时间与空间（1）物体运动的特征就是它的位置随时间而发生变化，生活经验告诉我们：空间就像_；它给物体的运动提供一个_，它对物体的运动本身_。也就是说，空间是_而存在的。时间就像_；它计量着物体_，而任何物体_。也就是说，时间是_而存在的。（2）爱因斯坦所提出的时空观认为，在研究物体的_，即速度_时，物体的长度（即物体所占有的空间）以及物理过程、化学过程，甚至生命过程的持续时间，都_。目标三：从宏观到微观经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力，_能够正确地描述微观粒子运动的规律性。例2：以下说法正确的是()a经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用b经典力学理论的成立具有一定的局限性c经典力学的基础是牛顿运动定律d相对论与量子力学否定了经典力学目标四：从弱引力到强引力相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只认为过去的科学是自己在一定条件下的_。例3：下面说法中正确的是 ( )a.根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍b.按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍c.在天体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大d.在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大知识链接：（1）相对时间狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）运动速度的加快，时间会变慢。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。霍金在时间简史中说过，一个人以很高的速度做星际旅行，回到地球后没什么可高兴的，因为他在地球上的好友已死了几千年了。（2）相对长度 爱尔兰物理学家佛兹杰拉德(18511901)提出，物质会在运动的方向上收缩（缩小），这意味着根据一个静止观察者的观点，一枚以接近光线运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短为零。 实践练题基础题（一看就懂，一做就会）1.下列说法正确的是 ( )a.在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变b.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大c.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大d.上述说法都是错误的2.对于公式m=m01-v2c2，下列说法中正确的是（ ）a.式中的m0是物体以速度v运动时的质量b.当物体的运动速度v0时，物体的质量为mm0，即物体质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的c.当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动d.通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化3.日常生活我们并没发现物体的质量随物体的运动的速度变化而变化，其原因是（ ）a.运动中物体无法称量质量 b.物体的速度远小于光速，质量变化极小c.物体的质量太大 d.物体的质量不随速度的变化而变化4.下列说法正确的是 ( )a.牛顿定律就是经典力学 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所有的问题 d.经典力学可以解决自然界中所有的问题5.下列说法正确的是 ( )a.经典力学能够说明微观粒子的规律性b.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题c.相对论与量了力学的出现，表示经典力学已失去意义d.对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用6.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“嫦娥一号”飞船的高速发射c研究地球绕太阳的运动 d研究飞机从北京飞往纽约的航线达标题组（跳起来，摘下丰硕果）7.20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释，经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用宏观物体，一般不适用于微观粒子，这说明()a随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论b人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的c不同领域的事物各有其本质和规律d人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质和规律8.关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是()a狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论b在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律c经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动d不论是宏观物体，还是微观