人教版物理必修二第六章 第六节 经典力学的局限性 课件.pptVIP

作业 课本53页“问题与练习”第2题，课时作业126页第10 题，127页第12题。 第六章 万有引力与航天 第五节 宇宙航行 1．了解经典力学的适用范围。 2．了解相对论和量子力学理论。 3．认识到知识的变化性与无穷性，培养 献身于科学的精神。 经典力学是以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的力学，也叫牛顿物理学。牛顿运动定律和万有引力定律 在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。 一、经典力学： 牛顿 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 狭义相对论阐述物体以接近光速运动时所遵从的规律。 二、从低速到高速——狭义相对论的建立： 1905年，爱因斯坦提出，物体高速时（接近光速），物体的质量及所占空间（如长度），物理、化学过程，生命持续时间，都与运动状态有关，时空都与运动相关联了------------狭义相对论 不随运动状态改变 运动速度 参考系 参考系 随着物体速度的加快，时间会变慢。将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动，随后进行比较，地上的钟表总比快速移动的快。 物体以接近光速运行时所表现出的长度会 比它静止时更短。 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。 三、从宏观到微观——量子力学的建立： 经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力，量子力学能够正确地描述微观粒子运动的规律性。 以上事实说明，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，不适用于微观世界。 低速 高速 宏观 四、从弱引力到强引力——广义相对论的建立： 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。 牛顿的万有引力定律认为：物体的半径减小到原来的二分之一，引力增到原来的四倍，即符合“ ”规律。爱因斯坦引力理论表明：物体间的距离减小时，它们间的引力比“ ”规律增加得更快，半径越小，这种差别就越大。 平方反比 平方反比 1．两种理论是历史发展的不同产物 我们对自然界的认识过程都是从肤浅到深刻，从片面到全面，一步步深入，一步步完善的，所以理论的完善也需要一个过程。在历史发展的不同阶段，人类建立了经典力学和相对论、量子力学两套物理学理论。经典力学理论不可能穷尽一切真理，必有其局限性，现在可认为经典力学理论是狭义相对论和量子理论的特例。 五、经典力学与相对论、量子力学的关系： 2．两种理论的适用范围不同 经典力学理论适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物体。而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用。 近期建立的相对论与量子力学是一种全新的时空与引力理论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加以完善，适用范围更广、更全面。 当物体的运动速度远小于光速c(3×108 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别。当另一个重要常数即“普朗克常量”(6.63×10－34 J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别。 经典力学 狭义相对论 广义相对论 量子力学 经典力学与相对论、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。 宏观低速弱引力 高速 微观世界 强引力 答案：CD 3．(对应要点二)下列说法中正确的是 (　　) A．经典力学适用于任何情况下的任何物体 B．狭义相对论否定了经典力学 C．量子力学能够描述微观粒子运动的规律性 D．万有引力定律也适用于强相互作用力 解析：经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，A是错误的；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，B错误；量子力学正确的描述了微观粒子运动的规律性，C是正确的；万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，D是错误的。 答案：C 4．(对应要点二)关于经典力学和狭义相对论，以下说法中正确 的是 (　　) A．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动(速度 接近真空中的光速) B．狭义相对论只适用于高速运动(速度接近真空中的光速)， 不适用于低速运动 C．经典力学