高中物理 第五章 经典力学的成就与局限性 1 经典力学的成就与局限性课件 教科版必修2(1).ppt

第五章 经典力学的成就与局限性 目标定位 1 了解经典力学在科学研究及生产技术中的广泛应用 2 知道经典力学的局限性和适用范围 学案1经典力学的成就与局限性 知识探究 自我检测 一 经典力学的成就 1 经典力学经典力学通常指以牛顿三大定律为核心的矢量力学 有时也泛指描述低速宏观物体机械运动的经典力学体系 2 经典力学的巨大成就 1 把天体运动与地面上物体的运动统一起来 2 经典力学和以经典力学为基础发展起来的天体力学 材料力学和结构力学等 知识探究 3 力学和热力学的发展及其与生产的结合引发了第一次工业革命 4 由牛顿运动定律导出的动量守恒定律 机械能守恒定律等是航空航天技术的理论基础 二 经典力学的局限性1 经典力学是从日常机械运动中总结出来的 超出这个范围 经典力学常常就不适用了 2 绝对时空观 牛顿认为 时间 空间与物质及其运动完全无关 时间与空间也完全无关 1 正确理解绝对时空观 时间和空间是分离的 时间尺度和空间尺度与物质运动无关 都是绝对的 经典力学的时空观认为 时间就其本质而言是永远均匀地流逝 与任何其他外界事物无关 空间就其本质而言与外界任何事物无关 它从不运动 并且永远不变 2 由绝对时空观得到的结论 同时的绝对性在一个惯性系中的观察者在某一时刻观测到两个事件 对另一个做匀速直线运动的惯性系中的观察者来说是同时发生的 即同时性与观察者的运动状态无关 时间间隔的绝对性任何事件 或物体的运动 所经历的时间 在不同的参考系中测量都是相同的 而与参考系 或观察者 的运动无关 空间距离的绝对性如果各个惯性系中用来测量长度的标准相同 那么空间中两点的距离也就有绝对不变的量值 而与惯性系的选择 或观察者的运动状态 无关 3 经典力学的绝对时空观 割裂了时间 空间 物质及其运动之间的联系 不能解释高速运动领域的许多客观现象 4 经典力学的运动观 从自然观角度来说 给出的是一幅机械运动的图景 不能解释微观世界丰富多彩的现象 三 经典力学的适用范围1 经典力学有它的适用范围 只适用于运动 不适用于 运动 只适用于世界 不适用于世界 只适用于情况 不适用于情况 2 对于高速运动 速度接近真空中的光速 需要应用爱因斯坦的相对论 当物体的运动速度远小于真空中的光速时 相对论物理学与经典物理学的结论没有区别 低速 高速 宏观 微观 弱引力 强引力 3 对于微观世界 需要应用量子力学 当普朗克常量可以忽略不计时 量子力学和经典力学的结论没有区别 4 对于强引力情况 需要应用爱因斯坦引力理论 当天体的实际半径远大于它们的引力半径时 爱因斯坦引力理论和牛顿万有引力定律计算出的力的差异并不很大 典例精析 一 经典力学的巨大成就例1下列说法中正确的是 a 牛顿运动定律就是经典力学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 解析经典力学并不等于牛顿运动定律 牛顿运动定律只是经典力学的基础 经典力学并非万能 也有其适用范围 并不能解决自然界中所有的问题 没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题 因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系 明确经典力学的适用范围 才能正确解决此类问题 所以选b 答案b 二 经典力学的适用范围例2经典力学只适用于 宏观世界 这里的 宏观世界 是指 a 行星 恒星 星系等巨大的物质领域b 地球表面上的物质世界c 人眼能看到的物质世界d 不涉及分子 原子 电子等微观粒子的物质世界解析a b c三个选项说的当然都属于 宏观世界 但都很片面 没有描述全面 本题应选d d 课堂要点小结 1 2 3 自我检测 1 经典力学的成就 关于经典力学的成就 下列论述正确的是 a 经典力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合b 经典力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在c 经典力学第一次向人们展示了时间的相对性d 人们借助于经典力学中的研究方法 建立了完整的经典物理学体系 1 2 3 解析经典力学把天体运动和地面上物体的运动统一起来 从力学上证明了自然界的多样性的统一 第一次实现了人类对自然界认识的理论大综合 在研究方法上 人们把经典力学中行之有效的实验与数学相结合的方法推广到物理学的各个分支上 相继建立了热学 声学 光学 电磁学等 形成了完整的经典物理学体系 综上所述 应选a d 答案ad 1 2 3 2 经典力学的局限性 关于经典力学的局限性 下列说法正确的是 a 经典力学没有局限性b 经典力学的应用受到物体运动速度的限制 当物体运动的速度接近于真空中的光速时 经典力学就不适用了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d 经典力学的时间和空间分离的观点不准确 1 2 3 解析经典力学仅适用于宏观 低速运动的物体 当物体运动的速度接近于真空中的光速时 经典力学就不再适用了 b对 经典力学无法解释微观领域中物质结构和能量不连续的现象 c对 同样d也对 答案bcd 1 2 3 3 经典力学的适用范围 下列服从经典力学规律的是 a 自行车 汽车 火车 飞机等交通工具的运动b 发