人教版物理必修二课件66经典力学的局限性

物理·必修2（人教版）第六章万有引力与航天

第六节经典力学的局限性

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栏目链接情景切入20世纪30年代，爱因斯坦提出了“虫洞”理论．所谓“虫洞”是宇宙中的隧道，它能扭曲空间，可以让原本相隔亿万千米的地方近在咫尺．科学家认为，如果研究成功，人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置．现在，人类被“困”在地球上，要航行到最近的一个星系，动辄需要数百年时间，是目前人类不可能办到的．但是，未来的太空航行如使用“虫洞”，那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方．

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栏目链接情景切入“如果你希望知道地球距今一百万年后的样子，我可以告诉你方法．”格林说：“先建好一艘太空船，然后以接近光速的高速度开始飞行．当你在高速飞行的飞船上过了一年返回地球时，走出飞船后你会发现地球上已经过了100万年——你已经到了地球上的未来．”

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栏目链接1．了解牛顿力学的适用范围．2．了解牛顿的时空观和爱因斯坦的时空观．3．知道质量与速度的关系，知道高速运动中物体的质量不再是恒定的．

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栏目链接一、从低速到高速1．低速与高速的概念．2．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．3．狭义相对论阐述的是物体以________的速度运动时所遵从的规律．牛顿运动规律宏观低速弱引力天体力学接近光课前导读

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栏目链接4．在经典力学中，物体的质量是________的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而________，即m＝________，两者在______________的条件下是统一的．5．经典力学认为位移和时间的测量与参考系__________，相对论认为，统一过程的位移和时间的测量与参考系________，在不同的参考系中测量结果__________．不变增大速度远小于光速无关有关不同课前导读

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栏目链接二、从宏观到微观1．电子、质子、中子等微观粒子不仅有________，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________．粒子性量子力学低速高速宏观微观世界课前导读

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栏目链接1．弱引力与强引力．(1)每一个天体都有一个引力半径，半径的大小由天体的________决定．(2)当天体间的距离远________引力半径时，它们间的引力就是弱引力．(3)当天体间的距离远________引力半径时，它们间的引力就是强引力．三、从弱引力到强引力质量大于小于课前导读

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栏目链接2．经典力学与行星轨道的矛盾．按照牛顿的万有引力理论，行星应该沿着一些______轨道做周期性运动，而天文观测表明，行星的轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进，如水星的运动．实际观测到的水星的运动情况与爱因斯坦广义相对论的计算结果吻合得很好．椭圆

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栏目链接问题经典力学的成就有哪些？又有哪些局限性？1．成就．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，是人类对自然界认识的第一次大综合，是人类认识史上的一次重大飞跃.问题探究

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栏目链接研究方法的代表伽利略的“自然数学法”和牛顿的“归纳演绎法”推动了物理、数学和哲学的发展主要成就天体力学、材料力学和结构力学等得到了广泛的应用18世纪60年代，力学和热力学的发展及应用，引发了第一次工业革命动量守恒定律、机械能守恒定律等，是航空航天技术的理论基础问题探究

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栏目链接(2)从宏观世界到微观世界．①宏观世界粒子的运动特点．粒子具有确定的运动轨迹，根据质点的运动规律，应用牛顿力学可以准确地预测质点在某时刻的位置．②微观世界粒子的运动特点．就单个粒子来说，运动没有确定的运动轨迹，微观粒子既有粒子性，又有波动性．问题探究

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栏目链接名师提示：经典力学的适应范围：低速、宏观物体的运动；量子力学的研究对象：高速、微观粒子的运动．问题探究

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栏目链接尝试应用解析：经典力学不能适用于下列哪些运动(

)A．火箭的发射B．宇宙飞船绕地球的运动C．“勇气号”宇宙探测器的运动D．微观粒子的波动性D项是微观粒子的运动，经典力学不适用于微观物体的运动．答案：D

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栏目链接知识解惑题型1经典力学的局限性

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栏目链接例1通过加速装置对电子施加一个很大的恒力，使电子从静止开始加速，对这一加速过程，下列说法正确的是(

)A．根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动B．电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动知识解惑

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栏目链接C．电子开始做近似匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D．电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释解析：

电子在开始加速的阶段，速度很小，远低于光速，虽然它是微观粒子，但此时牛顿运动定律基本适用，可以认为被加速的初始阶段是匀加速直线运动．后来速度大了，质量也变大，牛顿运动定律不再适用．C正确．答案：C知识解惑

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栏目链接名师归纳：在知道经典力学的适用范围的情况下，比较容易处理这类选择题．需要说明的是，电子虽然是微观粒子，但在低速时，牛顿运动定律基本适用．正常情况下，微观粒子都处于高速运动状态，牛顿运动定律不适用．知识解惑变式应用

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栏目链接答案：A牛顿定律不适用于下列哪些情况(

)A．研究原子中电子的运动B．研究“神舟七号