牛顿力学的局限性ppt课件

,静力学（描述静止物体）,运动学（描述物体运动）,动力学（描述物体受力作用下的运动）,经典力学（牛顿力学）,一、经典力学简介,1模块分类,1,2,伽利略、第谷,哥白尼、亚里士多德,笛卡尔、胡克、哈雷等,牛顿所说：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。”,经典力学金字塔的建立,开普勒,3,4,哥白尼：日心说,第谷：20年精心观测数据,开普勒研究第谷数据得三个定律,胡克、哈雷进一步认识,牛顿解决椭圆并延伸到万物间有力,万有引力定律,5,牛顿,2牛顿主要贡献,6,惯性系非惯性系swf,1、经典力学受参考系限制,在惯性系中，牛顿定律成立;在非惯性系中，牛顿定律不成立.,二经典力学的局限性,7,2、经典力学受速度限制,（1）经典力学适用于低速运动的物体，不适用于高速运动的物体,（2）牛顿力学的绝对时空观:伽利略和牛顿的绝对时空观认为,同一物体运动的时间和长度(位移)在不同的参考系中,测量结果是相同的.,（3）狭义相对论,相对性原理,狭义相对论适用于高速运动的物体,8,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。,9,相对长度爱尔兰物理学家乔治佛兹杰拉德（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。,长度收缩1.swf,长度收缩2.swf,10,相对质量,物体运动时的质量与静止质量的关系,11,12,光速不变原理,13,经典力学只适用于宏观物体，不适用于微观物体,受物体大小的限制,19世纪末-20世纪初，深入到微观领域，发现电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，同时还具有波动性，很多情况下经典力学说明不了。,14,4经典力学受强引力的限制,光之所以会被黑洞吸进去,是因为黑洞引力大造成空间扭曲,光随著被扭曲的空间走而进去黑洞里,大家都知道光只走直线,所以光并不是被引力吸进去的,而是光还是走直线,但空间扭曲而进到黑洞,打个比方,在纸上画一条线,把那张纸扭曲,但展开后它还是一条线。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。,15,经典力学,狭义相对论,广义相对论,量子力学,互为补充，互不矛盾，互不否定共同支撑起物理学科的骨架。,宏观低速,高速,微观世界,强引力,16,课堂小结,一、经典力学规律只能用于：惯性系、低速运动、宏观物体、弱引力。,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。,17,二、相对论的基本原理,1、相对性原理,（1）相对时间,（2）相对长度,（3）相对质量,2、光速不变原理,18,【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