经典力学的成就与局限性经典时空观与相对论时空观(粤教版必修2).ppt

④在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 【解题指导】万有引力定律只适用于球体间的距离远大于引力半径的情况. 【标准解答】选A.只要天体的实际半径远大于它们的引力半径，那么由爱因斯坦和牛顿的引力理论计算出的力的差异并不很大；但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大.故正确答案为A. 对光速不变认识不清导致错误 如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为( ) A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.c 【正确解答】选D.根据光速不变原理，在一切惯性参考系中测量到真空中的光速c都一样，而壮壮所处参考系即为惯性参考系，因此壮壮观察到的光速为c，选项D正确. 【易错分析】对本题易错选项及错误原因具体分析如下： 1.(2011·桂林高一检测)17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是( ) A.牛顿 B.开普勒 C.笛卡儿 D.伽利略 【解析】选A.牛顿创建了完整的经典力学体系，故A正确. 2.下列说法正确的是( ) A.牛顿定律就是经典力学 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】选B.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. * 一、对经典时空观与相对论时空观的认识 1.绝对时空观是在地球范围内凭直觉经验建立起来的，它符合人们对空间、时间的主观感受；相对论时空观是在光速不变的实验事实上，以狭义相对论的两条基本假设为前提建立的. 2.经典时空观中，时间、空间、物质是彼此独立、互不联系的，时间、长度和质量这三个物理量都与参考系的运动无关.相对论时空观中，空间和时间是运动着的物质的存在形式，时空概念是从物质运动中抽象出来的，它们之间相互依赖、彼此联系. 3.两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. 4.两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. 近期建立的相对论原理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. 只有在高速运动时，相对论效应才比较显著，在通常情况下，相对论效应极其微小，可忽略不计，仍可按经典时空观理解. 【典例1】(2011·汕头高一检测)(双选)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.经典力学理论的成立具有一定的局限性 C.在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变 D.相对论与量子力学否定了经典力学理论 【解题指导】经典力学与相对论、量子力学并不矛盾，只是适用范围不同，经典力学是相对论、量子力学在一定条件下的特殊情况. 【标准解答】选B、C.经典力学理论只适用于宏观、低速运 动的物体，具有一定的局限性，A错误，B正确；在经典力 学中，物体的速度v c，所以物体的质量不随运动状态的 改变而改变，但相对论和量子力学并不否定经典力学，认 为它是在一定条件下的特殊情形，C正确，D错误. 【变式训练】关于经典力学和相对论，下列说法正确的是 ( ) A.经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B.相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的 C.相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系 D.经典力学包含在相对论之中，经典力学是相对论的特例 【解析】选D.相对论的建立并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形.所以A、B、C错误，D正确. 【变式备选】(双选)20世纪以来，人们发现了一些新的现象，而经典力学却无法解释.经典力学只适