人教版必修二第六章第六节 《经典力学的局限性》学案+答案 .pdfVIP

人教版必修二第六章第六节《经典力学的局限性》学案+答案--第1页

6.6《经典力学的局限性》学案

【学习目标】

（1）知道牛顿运动定律的适用范围；

（2）了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用；

（3）知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时。

【重点难点】

1.牛顿运动定律的适用范围。

2.高速运动的物体，速度和质量之间的关系。

【课前预习】

1．经典力学认为，物体的质量与物体的运动状态；而狭义相对沦认为，物体的质量随着它的速度的增大而，

若一个物体静止时的质量为，则当它以速度运动时，共质量m=。

2.每一个天体都有一个引力半径，半径的大小由决定；只要天体实际半径它们的引力半径，那么由爱因斯

坦和牛顿引力理论计算出的力的差异。但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异。

3.19世纪末和20世纪以来，物理学的研究深入到，发现、、

等微观粒子不仅有、，而且有，它们的运动规律不能用经典力学来说明。

[堂中互动]

[问题探究1]经典力学发展和伟大成就

[教师点拨]经典力学发展经历了三个阶段：

第一阶段是在伽利略、牛顿时代之前，人们对力学现象的研究大多直接反映在技术之中或完全融合在

哲学之内，物理学就整体而言还没有成为独立的科学；

第二阶段是从伽利略到牛顿，是经典力学从基本要领、基本定律到建成理论体系的阶段，在这一阶段

有一系列的科学家为经典力学打下重要基础。如伽利略、笛卡儿对惯性的研究发现了惯性定律和重力作用

下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想，开普勒对天体运动的研究发现了行星运动

三定律，为万有引力定律奠定基础，惠更斯对碰撞问题的研究等。

第三阶段是牛顿之后经典力学的新发展，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。

经过几百年的发展和完善，经典力学取得了伟大成就：

1.1687年，牛顿在前人的基础上发表了《自然哲学的数学原理》，这是一部奠定了经典力学基础的划

时代的著作。在这本书中，牛顿用数学方法证明了万有引力定律和三大运动定律，被认为是“人类智慧史上

最伟大的一个成就”。从而建立了一个完整的力学体系。

2.牛顿力学只用了几个概念和原理，就说明了行星和卫星的运行规律和运行轨道、海洋的潮汐、落体

的运动、飞机和汽车的运动、足球的运动等等一切宏观物体的运动都服从经典力学的规律。经典力学能在

如此广阔的领域内显示出牛顿定律的正确性和经典力学的魅力。

例1．以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用？

【解析】经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用，经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经

典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学，材料力学、结构力学等。从地面上各种物体的运

动到天体的运动：从大气的流动到地壳的变动：从拦柯筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、

火车、飞机等现代交通工具的运动，从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船等等，所有这些都服从经典

力学规律。

【拓展】在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.在对以下几位物理学家所

作科学贡献的叙述中,正确的说法是()

A.爱因斯坦创立了“日心说”B.哥白尼提出了“地心说”

人教版必修二第六章第六节《经典力学的局限性》学案+答案--第1页

人教版必修二第六章第六节《经典力学的局限性》学案+答案--第2页

C.伽利略发现了行星运动定律D.牛顿总结出了万有引力定律

【解析】选D.“日心说”由哥白尼提出,爱因斯坦创立了相对论理论,A、B错.行星运动定律是开普勒发现的,C

错.万有引力定律是牛顿总结提出的,D对.

[问题探究2]从经典力学到相对论的发展

[教师点拨]以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间t和质量m这三个物理量都与

物体的运动速度无关.一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一分钟不论处于静止状态还是处于

运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量和运动时的质量一样.这就是经典力学的绝对时空观.

经典力学不是万能的，像一切科学一样，它没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性．它像一

切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”．到了19世纪末，面