2019-2020年高中物理 6.6《經(jīng)典力學的局限性》同步教案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 6.6經(jīng)典力學的局限性同步教案 新人教版必修2課題6.6經(jīng)典力學的局限性備課時間上課時間總課時數(shù)課程目標知識與技能知道牛頓運動定律的適用范圍。了解經(jīng)典力學在科學研究和生產(chǎn)技術中的廣泛應用。知道質量與速度的關系，知道高速運動中必須考慮速度隨時間的變化。過程與方法通過閱讀課文體會一切科學都有自己的局限性，新的理論會不斷完善和補充舊的理論，人類對科學的認識是無止境的。情感態(tài)度與價值觀通過對牛頓力學適用范圍的討論，使學生知道物理中的結論和規(guī)律一般都有其適用范圍，認識知識的變化性和無窮性，培養(yǎng)獻身于科學的時代精神。教學重點牛頓運動定律的適用范圍教學難點高速運動的物體，速度和質量之間的關系教學過程二次備課引入新課：自從17世紀以來，以牛頓定律為基礎的經(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)技術中有了廣泛的應用，從而證明了牛頓運動定律的正確性。但是，經(jīng)典力學也不是萬能的，向其它科學一樣，它也有一定的適用范圍，有自己的局限性。那么經(jīng)典力學在什么范圍內適用呢？有怎樣的局限性呢？這節(jié)課我們就來了解這方面的知識。進行新課：請同學們閱讀課文，閱讀時考慮下列問題1、經(jīng)典力學取得了哪些輝煌的成就？舉例說明。2、經(jīng)典力學在哪些領域不能適用？能說出為什么嗎？舉例說明。3、經(jīng)典力學的適用范圍是什么？自己概括一下。4、相對論和量子力學的出現(xiàn)是否否定了牛頓的經(jīng)典力學？應該怎樣認識？5、怎樣理解英國劇作家蕭伯納的話“科學總是從正確走向錯誤”？學生閱讀教材，并思考上面的問題。分組討論，代表發(fā)言。學生A經(jīng)典力學在微觀領域和高速運動領域不再適用；在不同參考系中不能適用；在強引力的情況下，經(jīng)典的引力理論也是不適用的。學生B因為微觀粒子（如電子、質子、中子）在運動時不僅具有粒子性，而且還具有波動性，經(jīng)典力學不能說明這種現(xiàn)象，所以它不再適用，同時在高速運動領域，由于物體運動速度太快，要導致質量發(fā)生變化，而經(jīng)典力學認為質量是不變的，所以經(jīng)典力學在高速運動領域內也不再適用.學生C從上面分析知：牛頓運動定律的適用范圍是：宏觀物體，低速運動。教師總結：經(jīng)典力學在微觀領域、高速運動的情況下不再適用.那么對這些領域的問題又應如何研究呢？下面給大家簡單介紹一些近代物理知識。從經(jīng)典力學到相對論的發(fā)展以牛頓運動定律為基礎的經(jīng)典力學中，空間間隔（長度）s、時間t和質量m這三個物理量都與物體的運動速度無關.一根尺子靜止時這樣長，當它運動時還是這樣長；一分鐘不論處于靜止狀態(tài)還是處于運動狀態(tài)，其快慢保持不變；一個物體靜止時的質量和運動時的質量一樣.這就是經(jīng)典力學的絕對時空觀.到了19世紀末，面對高速運動的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學遇到了困難.在新事物面前，愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的時空觀，于1905年發(fā)表了題為論運動物體的電動力學的論文，提出了狹義相對性原理和光速不變原理，創(chuàng)建了狹義相對論.狹義相對論指出：長度、時間和質量都是隨物體的運動速度而變化的.長度、時間和質量隨速度的變化關系可以用下列方程表達式：l=l0（通稱尺縮效應）t= （鐘慢效應）m=（質速效應） 上式中，各式里的v都是物體的運動速度，c是真空中的光速，l0和l分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中沿速度方向測得的物體的長度；t和t0分別為在相對靜止和運動的系統(tǒng)中測得的時間；m0和m分別為在相對靜止和運動系統(tǒng)中測得的物體質量.但是，當宏觀物體的運動速度遠小于光速時（vc），則上面的一些結果就變?yōu)閘l0，tt0，mm0，因而對于宏觀低速運動的物體，使用牛頓定律來處理問題，還是足夠精確的.繼狹義相對論之后，1915年愛因斯坦又建立了廣義相對論，指出空間時間不可能離開物質而獨立存在，空間的結構和性質取決于物質的分布，使人類對于時間、空間和引力現(xiàn)象的認識大大深化了.“狹義相對論”和“廣義相對論”統(tǒng)稱為相對論.【板書設計】一、經(jīng)典力學的廣泛應用：經(jīng)典力學在兩次工業(yè)革命中發(fā)揮出巨大作用。二、經(jīng)典力學與狹義相對論物體的質量隨物體的運行速度而變化；物體運動的位移與時間與參考系的選擇有關當物體的速度遠小于光速C（3108）時兩者結論是一致的。三、經(jīng)典力學與量子力學：微觀粒子運動的波動性不能用經(jīng)典力學來解釋，但量子力學能正確地描述微觀粒子的運動規(guī)律。四、經(jīng)典力學與廣義相對論牛頓引力理論在強引力作用下不適用，只能用廣義相對論的引力場理論來解釋強引力作用。五、經(jīng)典力學的適用范圍：宏觀、低速、弱力情況下適用