高中物理6-6經(jīng)典力學的局限性33張
經(jīng)典力學在人類活動的“正?!狈秶鷥?nèi)是非常準確的所謂“正常”范圍是指:其中遇到的速度遠小于光速,尺寸遠大于分子但又不比銀河系大很多倍,引力也不比地球引力大很多倍在這個范圍之外,牛頓物理學的結論就與觀測結果不一致了(如下圖所示),1經(jīng)典力學認為,物體的質(zhì)量與物體的運動狀態(tài)_;而狹義相對論認為,物體的質(zhì)量隨著它的速度的增大而_,若一個物體靜止時的質(zhì)量為m0,則當它以速度v運動時,其質(zhì)量m_. 2經(jīng)典力學的適用范圍是:只適用于_,不適用于_;只適用于_,不適用于_,3在太陽或者行星的引力場中,由愛因斯坦或牛頓的理論得出的引力_很大的差別但是宇宙中有一些天體,例如_、_的密度很大,這些天體表面的引力比我們常見的引力_,牛頓的引力理論已經(jīng)_了,(1)實現(xiàn)了人類對自然界認識的第一次理論大綜合 (2)界定了自然科學應有的基本特征 (3)將“實驗和數(shù)學”相結合的方法推廣到物理學的各個分支上,形成了完整的經(jīng)典力學體系.,特別提醒: 物體的質(zhì)量是它的固有屬性,是相對不變的這一結論成立的前提是物體做低速運動,在高速運動中物體的質(zhì)量要隨運動速度的增大而增大,C當物體以較小的速度運動時,質(zhì)量變化十分微弱,經(jīng)典力學理論仍然適用,只有當物體以接近光速運動時,質(zhì)量變化才明顯,故經(jīng)典力學適用于低速運動,而不適用于高速運動 D通常由于物體的運動速度太小,故質(zhì)量的變化引不起我們的感覺,在分析地球上物體的運動時,不必考慮質(zhì)量的變化 答案:CD,解析:公式中m0是靜止質(zhì)量,m是物體以速度v運動時的質(zhì)量,A不對由公式可知,只有當v接近光速時,物體的質(zhì)量變化才明顯,一般情況下物體的質(zhì)量變化十分微小,故經(jīng)典力學仍然適用,故B不對,C、D正確.,(1)宏觀世界粒子的運動特點 粒子具有確定的運動軌跡,根據(jù)質(zhì)點的運動規(guī)律,應用牛頓力學可以準確地預測質(zhì)點在某時刻的位置 (2)微觀粒子的運動特點 就單個粒子來說,運動沒有確定的運動軌跡,微觀粒子既有粒子性,又有波動性 (3)經(jīng)典力學只適用于宏觀世界不適用于微觀世界.,(1)經(jīng)典力學與行星軌道的矛盾 按牛頓的萬有引力理論,行星應該沿著一些橢圓或圓做周期性運動,而天文觀測表明,行星的軌道并不是嚴格閉合的,它們的近日點在不斷地旋進,如水星的運動 實際觀測到的水星的運動情況與愛因斯坦廣義相對論的計算結果吻合的很好 (2)經(jīng)典力學只適用于弱引力,而不適用于強引力.,經(jīng)典力學是相對論及量子力學在一定條件下的特例,它包含于相對論和量子力學之中,相對論和量子力學的建立并沒有否定經(jīng)典力學,20世紀以來,人們發(fā)現(xiàn)了一些事實,而經(jīng)典力學卻無法解釋,經(jīng)典力學只適用于解決物體的_問題,不能用來處理_運動問題,只適用于_物體,一般不適用于_粒子這說明人們對客觀事物的具體認識在廣度上是有_的,人們應當_,解析:人們對客觀世界的認識要受到他所處的時代客觀條件和科學水平的制約,所以形成的看法也都具有一定的局限性,人們只有不斷擴展自己的認識,才能掌握更廣闊領域內(nèi)的不同事物的本質(zhì)與規(guī)律;新的科學誕生并不意味著對原來科學的全盤否定,只能認為過去的科學是新的科學在一定條件下的特殊情形 答案:低速運動 高速 宏觀 微觀 局限性 不斷擴展認識,在更廣闊的領域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律 點評:歷史的科學成就不會被新的科學成就所否定,它只能是新的科學在一定條件下的特殊情形,19世紀末和20世紀初以來,物理學的研究深入到_,發(fā)現(xiàn)_、_、_等微觀粒子不僅有_,而且有_,它們的運動規(guī)律不能用經(jīng)典力學來說明 答案:微觀世界 電子 質(zhì)子 中子 粒子性 波動性,繼哥白尼提出“太陽中心說”、開普勒提出行星運動三定律后,牛頓站在世人的肩膀上,創(chuàng)立了經(jīng)典力學,揭示了包括行星在內(nèi)的宏觀物體的運動規(guī)律;愛因斯坦既批判了牛頓力學的不足,又進一步發(fā)展了牛頓的經(jīng)典力學,創(chuàng)立了相對論,這說明( ) A世界無限擴大,人不可能認識世界,只能認識世界的一部分 B人的意識具有能動性,能夠正確地反映客觀世界 C人對世界的每一個正確認識都有局限性,需要發(fā)展和深化 D每一個認識都可能被后人推翻,人不可能獲得正確的認識,解析:發(fā)現(xiàn)總是來自于認識過程,觀點總是為解釋發(fā)現(xiàn)而提出的,主動認識世界,積極思考問題,追求解決(解釋)問題,這是科學研究的基本軌跡 任何一個人對客觀世界的認識都要受當時的客觀條件和科學水平的制約,所以所形成的“正確理論”都有一定的局限性,愛因斯坦的相對論理論是對牛頓力學的理論的發(fā)展和深化,但也有人正在向愛因斯坦理論挑戰(zhàn) 答案:BC,點評:(1)一切科學的發(fā)現(xiàn)都是人們主動認識世界的結果,而每個人的研究又都是建立在前人研究的基礎上,通過自己的努力去發(fā)展和提高 (2)科學的成就總是在某些條件下的局部情形,在新的科學成就形成后,它將被包括在其中 (3)愛因斯坦的相對論理論并沒有否定牛頓力學的理論,而是把它看成是在一定條件下的特殊情形 (4)目前有人對“光速不變原理”提出了挑戰(zhàn),(2010·長春三校高一聯(lián)考)關于經(jīng)典力學、狹義相對論和量子力學,下面說法中正確的是( ) A狹義相對論和經(jīng)典力學是相對立,互不相容的兩種理論 B在物體高速運動時,物體的運動規(guī)律服從狹義相對論理論,在低速運動時,物體的運動服從牛頓定律 C經(jīng)典力學適用于宏觀物體的運動,量子力學適用于微觀粒子的運動 D不論是宏觀物體,還是微觀粒子,經(jīng)典力學和量子力學都是適用的,答案:BC 解析:相對論并沒有否定經(jīng)典力學,而是認為經(jīng)典力學是相對論理論在一定條件下的特殊情況,A錯,經(jīng)典力學適用于宏觀物體的低速運動,對于微觀粒子的高速運動問題經(jīng)典力學不再適用,但相對論、量子力學適用,故B、C對,D錯.,一個原來靜止的電子,經(jīng)電壓加速后,獲得的速度為v6×106m/s.問電子的質(zhì)量增大了還是減小了?改變了百分之幾?,答案:增大了 0.02% 點評:在這種情況下,由于質(zhì)量改變很小,可以忽略質(zhì)量的改變,經(jīng)典力學理論仍然適用,而宏觀物體的運動速度一般都很小(相比于光速),所以經(jīng)典力學解決宏觀物體的動力學問題是適用的,(2011·長春十一中高一檢測)下列說法正確的是( ) A在從武漢到廣州的高速列車中,人的質(zhì)量變大了,說明了經(jīng)典力學的局限性 B加速上行電梯中的物體對地板壓力變大,不能用經(jīng)典力學觀點解釋 C地球受到太陽引力是強引力 D經(jīng)典力學適用于低速運動、宏觀物體 答案:D,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,