高中物理 第六章 万有引力与航天 6 经典力学的局限性学案 新人教版必修完整版722732103.pdfVIP

高中物理第六章万有引力与航天6经典力学的局限性学案新人教版必修完整版722732103--第1页

6经典力学的局限性

知识体系关键点击

2个关系——相对论、量子力学和经典力学的关系；高速运动的物体，

速度和质量之间的关系

1个范围——经典力学的适用范围

知识点一从低速到高速

(1)经典力学的基础是牛顿运动定律，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．

(2)狭义相对论阐述的是物体以接近光的速度运动时所遵从的规律．

(3)在经典力学中，物体的质量是不变的，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度

m

m0

的增大而增大，即＝，两者在速度远小于光速的条件下是统一的．

v2

1－

c2

(4)经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关，相对论认为，同一过程的位移和时

间的测量与参考系有关，在不同的参考系中不同．

知识点二从宏观到微观

(1)电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，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，而量子力学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：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，

不适用于微观世界．

知识点三从弱引力到强引力

(1)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．在强引力

的情况下，牛顿的引力理论不再适用．

c8

(2)当物体的运动速度远小于光速(3×10m/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”(6.63×10－34J·s)可以忽略不计时，量子

力学和经典力学的结论没有区别．

高中物理第六章万有引力与航天6经典力学的局限性学案新人教版必修完整版722732103--第1页

高中物理第六章万有引力与航天6经典力学的局限性学案新人教版必修完整版722732103--第2页

1．洲际导弹的速度有时可达到6000m/s，这一速度属于相对论中的高速．()

[答案]×

2．质量是物体的固有属性，任何时候都不会变．()

[答案]×

3．对于高速物体，它的质量随着速度的增加而变大．()

[答案]√

4．经典力学不适用于高速运动的物体，但适用于微观世界．()

[答案]×

5．对于宏观物体的低速运动问题，相对论、量子力学与经典力学是一致的．()

[答案]√

1．牛顿第二定律属经典力学理论，它在高速世界还适用吗？

[提示]在高速世界中，物体的质量随着速度的增加而变大，物体的加速度不一定与它

所受的外力成正比，牛顿第二定律不再适用．

2