粤教版高中物理必修2经典力学的成就与局限性.ppt

经典力学的成就与局限性 一、经典力学的发展历程 1．伽利略之前 人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或融合在哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学。(在这个阶段作出突出贡献的是阿基米德) 课前导学 2．从伽利略到牛顿 这一阶段是经典力学从基本定律到建成理论体系的阶段。 为经典力学打下重要基础的物理学家有： (1)伽利略：发现了惯性定律、落体定律和力学相对性原理，奠定了动力学的基础。 (2)笛卡儿：在伽利略研究的基础上，第一次比较完整地表述了惯性定律，并强调了伽利略没有明确表述的惯性运动的直线性。 (3)惠更斯：全面细致地解决了完全弹性碰撞问题。 (4)开普勒：发现了行星运动定律。 (5)牛顿：在前人研究的基础上，采用了______与______、 ______与______的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和________________，建立了完整的经典力学(也称牛顿力学或古典力学)体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学。 归纳 演绎 综合 分析 万有引力定律 3．牛顿之后 这一阶段主要是后人对经典力学的表述形式和应用对象进行了拓展和完善。 (1)19世纪，经典力学的发展表现为一些科学家在不改变_____的条件下，用新的、更简洁的形式重新表述了牛顿运动定律，形成了分析力学。 (2)经典力学由单个质点推广到________构成的系统：首先建立了刚体力学，随后又出现了弹性力学、塑性力学、流体力学等。 实质 多质点 二、经典力学的伟大成就 1．经典力学把__________和地上物体的运动统一起来，从力学上证明了自然界的多样性的统一，实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合。 2．在研究方法上，人们把经典力学中行之有效的____________相结合的方法推广到物理学的各个分支学科上，相继建立了热学、声学、光学、电磁学等，从而形成了完整的经典物理学体系。 天上物体 实验和数学 3．经典力学与其他基础科学相结合产生了一些交叉性的分支学科，最早的是与天文学结合产生的__________，成为现代高度发达的航空航天技术的理论基础。没有经典力学也就没有今天的空间科学。 4．20世纪以来，出现了更多的与经典力学相结合的交叉学科。 天体力学 思考感悟 经典力学的建立，把人类对整个自然界的认识推进到一个新的水平，那么，经典力学对人们的思想观念和近代自然科学的发展产生了怎样的影响？对科学技术的发展和社会文明的进步起了怎样的作用？ 提示：深刻而广泛的影响　很大的促进作用 三、经典力学的局限性和适用范围 1．局限性 (1)经典力学的应用受到物体___________的限制。当物体的速率接近_____时经典力学不再成立。 (2)牛顿运动定律不适用于_____领域中物质结构和能量不连续的现象。 2．适用范围 经典力学只适用于_____运动的_____物体。 运动速率 光速 微观 低速 宏观 核心要点突破 一、经典力学的局限性和适用范围 1．经典力学的应用受到物体运动速率的限制。当物体运动的速率接近于真空中的光速时，经典力学的许多观念将发生重大变化。 2．牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象。19世纪和20世纪之交，物理学的三大发现，即X射线的发现、电子的发现和放射性的发现，使物理学的研究由宏观领域进入微观领域，特别是20世纪初，量子力学的建立，出现了与经典力学不同的新观念。 特别提醒：(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：就单个粒子而言，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。 解析：选A。人们对客观世界的认识要受到所处时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形。 课堂互动讲练 (双选)19世纪和20世纪之交，经典物理学已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”,人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实,“两朵乌云”是指(　　) A．宏观问题　　　　　　B．高速问题 C．微观问题 D．低速问题 【精讲精析】　由伽利略和牛顿创立的经典力学及物理学的各个分支，在19世纪相继进入鼎盛时期，它的完美和威力使物理学家深信，天地四方、古往今来的一切现象都能够用经典力学来描述。但是当人们用经典力学来解释原子内部结构的微观世界和接近光速的高速运动的物体时，发现与实际情况有很大的出入，这令