《2018秋滬科版高中物理必修2課件：6.1 經(jīng)典力學的巨大成就和局限性》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018秋滬科版高中物理必修2課件：6.1 經(jīng)典力學的巨大成就和局限性（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第6章 經(jīng)典力學與現(xiàn)代物理 6 .1經(jīng)典力學的巨大成就和局限性 自主閱讀 自我檢測一、一座永垂不朽的紀念碑1.自然哲學的數(shù)學原理的產(chǎn)生英國科學家牛頓的代表作,出版于1687年。2.自然哲學的數(shù)學原理介紹全書共分兩個部分。第一部分是“定義和注釋”“運動的基本原理”。第二部分是定律的應(yīng)用,其內(nèi)容包括:萬有引力定律和行星運動;流體力學的開創(chuàng)性研究;天體力學和宇宙系統(tǒng)的開拓性研究(行星的運動、衛(wèi)星的運動、地面上的落體運動、拋體運動、彗星軌道、歲差以及潮汐現(xiàn)象等)。全書貫穿了牛頓和萊布尼茨分別獨立發(fā)明的數(shù)學方法微積分。它在科學史上占有非常重要的地位,因為它標志著經(jīng)典力學的建立。 自主閱讀 自我檢測二、經(jīng)
2、典力學的巨大成就1.把天體運動與地上物體的運動統(tǒng)一起來了。2.由經(jīng)典力學為基礎(chǔ)發(fā)展起來了天體力學、材料力學。3.力學與熱學結(jié)合引發(fā)了第一次工業(yè)革命。4.經(jīng)典力學是航天的理論基礎(chǔ)。三、經(jīng)典力學方法論的意義經(jīng)典力學的研究方法以伽利略和牛頓最為典型。伽利略:理想實驗法。牛頓:歸納演繹法,建立理論體系。 自主閱讀 自我檢測四、經(jīng)典力學的局限性1.經(jīng)典力學對時間和空間的認識(1)把一切自然現(xiàn)象都歸結(jié)為機械決定論。(2)把時間、空間割裂開來,認為它們與物質(zhì)運動無關(guān)。2.經(jīng)典力學的適用范圍(1)只適用于低速運動,不適用于高速運動。(2)只適用于宏觀世界,不適用于微觀世界。(3)只適用于弱引力環(huán)境,不適用于強
3、引力環(huán)境。3.經(jīng)典力學的規(guī)律和觀點在微觀與高速領(lǐng)域不能適用,是否說明經(jīng)典力學是錯誤的,毫無價值的?提示:不是。經(jīng)典力學有其局限性。但在宏觀低速中還存在著廣泛應(yīng)用。 自主閱讀 自我檢測1.正誤辨析(1)經(jīng)典力學的基礎(chǔ)是牛頓運動定律。 ()(2)經(jīng)典力學對航空、航天技術(shù)有重要意義。 ()(3)經(jīng)典力學適用于低速運動,不適用于高速運動。 ()(4)經(jīng)典力學應(yīng)用廣泛,適用于一切運動。 ()(5)經(jīng)典力學中把時間和空間割裂開來,認為它們與物質(zhì)運動無關(guān)。 ()答案:(1)(2)(3)(4)(5) 自主閱讀 自我檢測2.關(guān)于牛頓力學的適用范圍,下列說法正確的是()A.宏觀高速問題B.微觀低速問題C.宏觀低速
4、問題D.微觀高速問題解析:經(jīng)典力學局限于運動速率遠小于真空中光速的宏觀物體,對高速運動的物體和微觀粒子不適用,所以只有C正確。答案:C3.一列火車的速度是10 m /s,一個人在車上相對于車以8 m /s的速度向前跑,那么他相對于地面的速度為18 m /s。若火車的速度為0.9c(c為光速),人相對于車以0.5c的速度向前跑。還能用牛頓的經(jīng)典力學去研究火車和人的運動規(guī)律嗎?答案:不能用。經(jīng)典力學不適用于高速(接近光速)運動的物體。 問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析知識點一 知識點二經(jīng)典力學的成就經(jīng)典力學的成就巨大,適用范圍廣泛,試討論一下到底有哪些巨大貢獻呢?要點提示:經(jīng)典力學對地上與天上的運動都有作
5、用,對航天、運動學、天體力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學等都有貢獻。 問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析知識點一 知識點二1.經(jīng)典力學經(jīng)典力學通常指以牛頓三大定律為核心的矢量力學,有時也泛指描述低速宏觀物體機械運動的經(jīng)典力學體系。2.經(jīng)典力學的偉大成就自從17世紀以來,以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學不斷發(fā)展,取得了巨大的成就。經(jīng)典力學在科學研究和生產(chǎn)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。經(jīng)典力學和天文學相結(jié)合,建立了天體力學;經(jīng)典力學和工程實際相結(jié)合,建立了各種應(yīng)用力學,如水力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學等。從行星的運動到地面上各種物體的運動;從大氣的流動到地殼的變動;從設(shè)計各種機械到攔河筑壩、修建橋梁和高樓大廈;從人力車、馬車的運動
6、到汽車、火車、飛機等現(xiàn)代交通工具的運動;從拋出石塊到發(fā)射導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和航天飛機所有這些關(guān) 于宏觀物體的運動問題,都服從經(jīng)典力學的規(guī)律。 問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析知識點一 知識點二3.經(jīng)典力學的建立首次明確了一切自然科學理論應(yīng)有的基本特征,這標志著近代理論自然科學的誕生,也成為其他各門自然科學的典范。牛頓運用歸納與演繹、綜合與分析的方法極其明晰地得出了完善的力學體系,被后人稱為科學美的典范,顯示出物理學家在研究物理時,都傾向于選擇和諧與自治的體系,追求最簡潔、最理想的形式。但是,牛頓運動定律和一切物理定律一樣,也有它的適用范圍。 問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析知識點一 知識點二【例1】(多選)關(guān)于經(jīng)
7、典力學的偉大成就,下列論述正確的是()A.經(jīng)典力學第一次實現(xiàn)了對自然界認識的理論大綜合B.經(jīng)典力學第一次預(yù)言了宇宙中黑洞的存在C.經(jīng)典力學第一次向人們展示了時間的相對性D.人們借助于經(jīng)典力學中的研究方法,建立了完整的經(jīng)典物理學體系 問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析知識點一 知識點二解析:經(jīng)典力學把天上物體和地面上物體的運動統(tǒng)一起來,從力學上證明了自然界的多樣性的統(tǒng)一,第一次實現(xiàn)了人類對自然界認識的理論大綜合。在研究方法上,人們把經(jīng)典力學中行之有效的實驗與數(shù)學相結(jié)合的方法推廣到物理學的各個分支上,相繼建立了熱學、聲學、光學、電磁學等,形成了完整的經(jīng)典物理學體系。綜上所述,應(yīng)選A、D。答案:AD規(guī)律方法人
8、類對客觀世界的認識經(jīng)歷了艱辛而復(fù)雜的過程,新理論的建立往往以原有理論為基礎(chǔ),而不是完全推翻或否定。 問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析知識點一 知識點二變式訓(xùn)練1(多選)下列有關(guān)伽利略在經(jīng)典力學中的貢獻的敘述正確的是()A.伽利略對運動進行了描述和分類,對自由落體運動規(guī)律進行了探索,得到了慣性原理,研究了拋體運動的軌跡B.伽利略提出了運動的相對性原理,開創(chuàng)了實驗科學C.伽利略的研究,無論是在動力學的基本原理上,還是在動力學的研究方法上,都做出了奠基性的重要貢獻D.伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律答案:ABC 知識點一 知識點二問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析經(jīng)典力學的局限性19世紀末和20世紀初,物理學研究深入到微觀世
9、界,發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子,而且發(fā)現(xiàn)它們不僅具有粒子性,同時還具有波動性,它們的運動規(guī)律能完全用經(jīng)典力學來解釋嗎?要點提示:不能。 知識點一 知識點二問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析1.從低速到高速當物體運動速度遠小于真空中光速時,經(jīng)典力學處理這些運動完全適用,物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)改變。而根據(jù)狹義相對論的觀點,質(zhì)量要隨著物體運動速度的增大而增大。若物體的速度接近光速,物體的質(zhì)量增大比較顯著,不能忽略,經(jīng)典力學不再適用。2.由宏觀到微觀19世紀末和20世紀初,物理學研究深入到微觀世界,發(fā)現(xiàn)了電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子,而且發(fā)現(xiàn)它們不僅具有粒子性,同時還具有波動性,它們的運動規(guī)律在很多情況下不
10、能用經(jīng)典力學來說明。這說明經(jīng)典力學一般不適用于微觀粒子。 知識點一 知識點二問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析【例2】對于經(jīng)典力學理論,下述說法正確的是()A.由于相對論、量子論的提出,經(jīng)典力學已經(jīng)失去了它的意義B.經(jīng)典力學在今天廣泛應(yīng)用,它的正確性無可懷疑,仍是普遍適用的C.經(jīng)典力學在歷史上起了巨大的作用,隨著物理學的發(fā)展而逐漸過時,成為一種古老的理論D.經(jīng)典力學在宏觀低速運動中,引力不太大時適用解析:經(jīng)典力學和其他任何理論一樣,有其自身的局限性和適用范圍,但對于低速宏觀物體的運動,經(jīng)典力學仍然適用,并仍將在它適用范圍內(nèi)大放異彩,所以D正確。答案:D 知識點一 知識點二問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析規(guī)律方法
11、經(jīng)典力學與相對論、量子力學并不矛盾,相對論、量子力學也沒有否定經(jīng)典力學。經(jīng)典力學是相對論、量子力學在低速、宏觀、弱引力作用條件下的特殊情況。 知識點一 知識點二問題導(dǎo)引知識歸納典例剖析變式訓(xùn)練2(多選)關(guān)于經(jīng)典力學的局限性,下列說法正確的是()A.經(jīng)典力學沒有局限性B.經(jīng)典力學的應(yīng)用受到物體運動速度的限制,當物體運動的速度接近于真空中的光速時,經(jīng)典力學就不適用了C.經(jīng)典力學不適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象D.經(jīng)典力學的時間和空間分離的觀點不對解析:經(jīng)典力學僅適用于宏觀、低速運動的物體,當物體運動的速度接近于真空中的光速時,經(jīng)典力學就不再適用了,A錯,B對;經(jīng)典力學無法解釋微觀領(lǐng)域中
12、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象,C、D對。答案:BCD 1 2 3 41.(多選)下列服從經(jīng)典力學規(guī)律的是()A.自行車、汽車、火車、飛機等交通工具的運動B.發(fā)射導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船C.物體運動的速率接近于真空中的光速D.能量的不連續(xù)現(xiàn)象解析:經(jīng)典力學只適用于宏觀、低速運動的物體,所以A、B正確,C錯誤;能量的不連續(xù)現(xiàn)象涉及量子論,不適合用經(jīng)典力學來解釋,所以D錯誤。答案:AB 1 2 3 42.17世紀末,采用歸納與演繹、綜合與分析的方法,建立了完整的經(jīng)典力學體系,使物理學從此成為一門成熟的自然科學的科學家是()A.牛頓B.開普勒C.笛卡兒D.伽利略解析:牛頓是經(jīng)典力學理論體系的建立者,牛頓
13、定律是經(jīng)典力學的基礎(chǔ)。答案:A 1 2 3 43.關(guān)于經(jīng)典力學的局限性,下列說法正確的是()A.經(jīng)典力學適用于宏觀低速運動的物體B.由于經(jīng)典力學有局限性,所以一般力學問題都用相對論力學來解決C.火車提速后,有關(guān)速度問題不能用經(jīng)典力學來處理D.經(jīng)典力學只適用于像地球和太陽那樣大的宏觀物體解析:經(jīng)典力學適用于宏觀、低速的物體,A項正確;經(jīng)典力學雖然有局限性,但對于宏觀、低速的力學問題可以應(yīng)用力學的規(guī)律求解,B項錯誤;火車提速后,火車的速度相對于光速而言仍屬于低速運動,可以用經(jīng)典力學來處理,C項錯誤;并非體積很大的物體才能看成宏觀物體,D項錯誤。答案:A 1 2 3 44.(多選)下列說法正確的是()A.經(jīng)典力學是以牛頓的三大定律為基礎(chǔ)的B.經(jīng)典力學在任何情況下都適用C.當物體的速度接近光速時,經(jīng)典力學就不適用了D.相對論和量子力學的出現(xiàn),使經(jīng)典力學失去了意義解析:牛頓運動定律是經(jīng)典力學的基礎(chǔ),A正確。經(jīng)典力學只適用于低速宏觀的物體,B錯誤,C正確。相對論和量子力學的出現(xiàn),并沒有否定經(jīng)典力學,只是說經(jīng)典力學有一定的適用范圍,D錯誤。答案:AC
2018秋滬科版高中物理必修2課件：6.1 經(jīng)典力學的巨大成就和局限性
