66经典力学的局限性

1、6 经典力学的局限性 -2-【问题问题】经典力学的成就有哪些？经典力学的成就有哪些？1.牛顿运动三定律和万有引力定律把天体的运牛顿运动三定律和万有引力定律把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的第一次大综合，是人类认识史上的一界认识的第一次大综合，是人类认识史上的一次重大飞跃。次重大飞跃。2.经典力学的基础，在以后的二百多年里几乎经典力学的基础，在以后的二百多年里几乎统治了物理学的各个领域。统治了物理学的各个领域。3.经典力学和以经典力学为基础发展起来的天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得到了广泛的体力

2、学、材料力学和结构力学等得到了广泛的应用，并取得了巨大的成就。应用，并取得了巨大的成就。-3-4.18世纪世纪60年代，力学和热力学的发展及其年代，力学和热力学的发展及其与生产的结合，使机器和蒸汽机得到改进和与生产的结合，使机器和蒸汽机得到改进和推广，引发了第一次工业革命。推广，引发了第一次工业革命。5.由牛顿力学定律导出的动量守恒定律、机由牛顿力学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械能守恒定律等，是航空航天技术的理论基础。火箭、人造地球卫星、航天飞机、宇宙础。火箭、人造地球卫星、航天飞机、宇宙飞船、行星探测器等航天器的发射，都是牛飞船、行星探测器等航天器的发射，

3、都是牛顿力学规律的应用范例。顿力学规律的应用范例。-4-一、从低速到高速一、从低速到高速阅读教材，思考阅读教材，思考:1.在经典力学和狭义相对论中，物体的质量有在经典力学和狭义相对论中，物体的质量有何不同？何不同？2.狭义相对论中物体的质量表达式是怎样的？狭义相对论中物体的质量表达式是怎样的？3.在经典力学和狭义相对论中，位移和时间的在经典力学和狭义相对论中，位移和时间的测量在不同参考系中有何区别？测量在不同参考系中有何区别？4. 从物体运动速度的方面看，经典力学的适从物体运动速度的方面看，经典力学的适用范围是什么？用范围是什么？-5-结论：结论： 经典力学只适应于低速运动，经典力学只适应于低

4、速运动， 不适应于高速运动。不适应于高速运动。 -6-【例例】 如果真空中的光速为如果真空中的光速为c=3.0108 m/s,当一个物体的运动速度为当一个物体的运动速度为v1=2.4108 m/s时，时，质量质量m1= 3 kg。当它的速度为。当它的速度为v2=1.8108 m/s时，质量时，质量m2为多少？为多少？解：根据狭义相对论中质量与速度的关系解：根据狭义相对论中质量与速度的关系00012222122222m=m = ; m =111m =2.25kgmmmvvvccc可得解得 -7-二、从宏观到微观二、从宏观到微观阅读教材，思考：阅读教材，思考：1.微观世界里面有哪些微观粒子？微观世

5、界里面有哪些微观粒子？2.经典力学能否解释微观粒子的运动规律？经典力学能否解释微观粒子的运动规律？3.哪种理论能很好地解释微观粒子的运动规律？哪种理论能很好地解释微观粒子的运动规律？4.相对论和量子力学否定了经典力学吗？相对论和量子力学否定了经典力学吗？5.经典力学的适用范围是什么？经典力学的适用范围是什么？-8-经典力学的经典力学的适用范围适用范围：只适用于低速运：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界。世界，不适用于微观世界。 结论：结论：经典力学只适用于宏观世界，经典力学只适用于宏观世界， 不适用于微观世界。不适用于微观世

6、界。 -9-三、从弱引力到强引力三、从弱引力到强引力阅读教材，思考：阅读教材，思考：1.经典力学与行星轨道的矛盾是什么？经典力学与行星轨道的矛盾是什么？2.由经典力学与行星轨道的矛盾说明了什么？由经典力学与行星轨道的矛盾说明了什么？3.归纳牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论归纳牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异。的主要差异。4.经典力学和相对论及量子力学的关系如何？经典力学和相对论及量子力学的关系如何？-10-结论：结论：经典力学只适用于弱引力，经典力学只适用于弱引力，不适用于强引力。不适用于强引力。三、从弱引力到强引力三、从弱引力到强引力-11-课堂小结课堂小结经典力学的经典力学的局限性：局限性：只适用于低速运动，