2019-2020学年高中物理 第6章 万有引力与航天 第6节 经典力学的局限性课件 新人教版必修2

第6节经典力学的局限性,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初步了解微观和高速世界中奇妙现象。4知道相对论和经典力学的关系。,一、从低速到高速1经典力学的基础是_，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狭义相对论阐述的是物体以_的速度运动时所遵从的规律。,牛顿运动定律,宏观、低速、弱引力,天体力学,接近光速,不变,增大,速度远小光速,无关,有关,不同,二、从宏观到微观1电子、质子、中子等微观粒子不仅具有_，同时还具有波动性，它们的运动规律在很多情况下不能用经典力学来说明，而_能够正确地描述微观粒子的运动规律。2经典力学的适用范围，只适用于_运动，不适用于_运动；只适用于_世界，不适用于_世界。,粒子性,量子力学,低速,高速,宏观,微观,三、从弱引力到强引力1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，这是一种新的时空与引力的理论。在强引力的情况下，牛顿的引力理论_。,不再适用,自主思考判一判(1)第三宇宙速度在相对论中属于高速。()(2)质量是物体的固有属性，任何时候都不会变。()(3)对于高速运动的物体，它的质量随速度的增大而变大。()(4)万有引力定律对强相互作用也适用。(),1低速与高速的概念(1)低速：远小于光速的速度为低速，通常所见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动。(2)高速：有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。,考点一速度对质量及物理规律的影响,2速度对质量的影响(1)在经典力学中，物体的质量不随速度而变。根据牛顿第二定律fma知，物体在力f作用下做匀变速运动，只要时间足够长，物体的运动速度就可以增加到甚至超过光速c。,3速度对物理规律的影响对于低速运动问题，一般用经典力学规律来处理。对于高速运动问题，经典力学已不再适用，需要用相对论知识来处理。,例题如果真空中的光速c3108m/s，当一个物体的运动速度v12.4108m/s时，质量为3kg，当它的速度为v21.8108m/s时，质量为多少？思路引导(1)物体的运动速度接近光速，物体的质量随物体运动速度的变化而变化。(2)m13kg是物体运动速度为v1时的质量，而不是物体的静止质量。,答案2.25kg,题组通关,c当物体以较小速度运动时，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，故质量的变化我们感觉不到。在分析地球上宏观物体的运动时，不必考虑质量的变化,解析公式中的m0是物体静止时的质量，m是物体以速度v运动时的质量，故a错误。由公式可知，只有当物体速度v接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微弱，故经典力学理论仍然适用，故b错误，c、d正确。易错的原因是对公式中各物理量认识不清。答案cd,2一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为v6106m/s。问电子的质量是增大了还是减小了？改变了百分之几？,答案增大了0.02%,考点二经典力学与相对论、量子力学的比较,3在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是a爱因斯坦创立了“日心说”b哥白尼提出了“地心说”c伽利略发现了行星运动定律d牛顿总结出了万有引力定律,题组通关,解析“日心说”由哥白尼提出，爱因斯坦创立了相对论理论，a、b错。行星运动定律是开普勒发现的，c错。万有引力定律是牛顿总结提出的，d对。答案d,4下列说法正确的是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b项正确。答案b,5(多选)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经典力学理论具有一定的局限性c在经典力学中，物体的质量不随运动状态改变而改变d相对论和量子力学否定了经典力学理论,解析经典力学理论具有一定的局限性，它只适用于低速、宏观物体的运动，选项a错误，b正确；在经典力