（人教版）物理必修二 6.6《经典力学的局限性》ppt课件

（人教版）物理必修二 6.6《经典力学的局限性》ppt课件内容摘要：

1、2016/11/30 该课件由【语文公社】第六章 万有引力与航天 2016/11/30 该课件由【语文公社】6 经典力学的局限性 2016/11/30 该课件由【语文公社】2016/11/30 该课件由【语文公社】 课标定位 1. 了解经典力学的发展历程和伟大成就 知道经典力学的局限性和适用范围 了解高速和微观世界中的奇妙物理现象 了解科学理论的相对性，体会科学理论是不断发展和完善的 2016/11/30 该课件由【语文公社】 自主梳理 1 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_ 在宏观、低速、 _ 的广阔领域，包括_ 的研究中，经受了实践的检验，取得了巨大的成 2、就 ( 2) 狭义相对论阐述物体以接近 _ 运动时所遵从的规律 2016/11/30 该课件由【语文公社】( 3) 在经典力学中，物体的质量是 _ _ 的，而狭义相对论指出，质量要随物体 _ 的增大而增大，即 m _ ，两 者在速度远小于光速的条件下是统一的 ( 4) 经典力学认为位移和时间的测量与 _ 无关，相对论认为，同一过程的位移和时间的测量，在不同的 _ 中不同 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 从宏观到微观 经典力学能够很精确地描述宏观物体的运动规律，但对微观粒子的波粒二象性无能为力，量子力学能够正确地描述微观粒子运动的规律性 以上事实说明，经典力学的适用范围：只适用于 3、_运动，不适用于 _ _ 运动；只适用于 _ _ 世界，不适用于微观世界 2016/11/30 该课件由【语文公社】3 从弱引力到强引力 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 牛顿的万有引力定律认为：物体的半径减小到原来的二分之一，引力增到原来的四倍，即符合 “_ _” 规律爱因斯坦引力理论表明：物体间的距离减小时，它们间的引力比“_” 规律增加得更快，半径越小，这种差别就越大 2016/11/30 该课件由【语文公社】 答案 1.( 1) 万有引力定律 弱引力 天体力学 ( 2) 光的速度 ( 3) 不随运动状态改变 运动速度 4) 参考系 参考系 2 低速 4、 高速 宏观 3 平方反比 平方反比 2016/11/30 该课件由【语文公社】 自查自测 1 判断正误： ( 1) 洲际导弹的速度有时可达到 6 000 m /s ，此速度在相对论中属于高速 ( ) ( 2) 对于高速运动的物体，它的质量随着速度的增加而变大 ( ) ( 3) 光线经过任何物体附近时都是沿直线传播的 ( ) ( 4) 描述微观粒子运动规律的是相对论 ( ) 答案 ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 ( 1) 狭义相对论的高速是可以与光速相比较的速度， 6 000 m /s 的速度虽不小，但它远远小于光速，不属于相 5、对论中的高速 ( 2) 在经典力学中，一个物体的质量在任何时候都不变，但在相对论中，物体的质量随着速度的增加而变大 ( 3) 根据爱因斯坦的广义相对论，光线经过大质量的星体附近时，会发生弯曲现象 ( 4) 描述微观粒子运动规律的是量子力学 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 问题思考： ( 1) 牛顿第二定律属于经典力学理论，它在高速世界还适用吗。 ( 2) 相对论、量子力学否定了经典力学吗。 ( 3) 按照狭义相对论，物体的质量 m 物体达到光速，质量将增大到无穷大，这种认识对吗。 2016/11/30 该课件由【语文公社】 答案 ( 1) 在高速世界中，物体的质量随着速度的增加而 6、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) 经典力学在宏观、低速领域取得了巨大成就，经受了实践检验，只是在某些特定的领域不再适用相对论、量子力学并没有否定经典力学，当物体运动速度远小于光速时，经典力学与相对论没有区别；当 “ 普朗克常数 ” 可忽略不计时，经典力学与量子力学没有区别 2016/11/30 该课件由【语文公社】( 3) 这种认识不对按照狭义相对论，光速 c 是所有物体的最大速度，若某物体的运动速度达到光速 c ，它的质量应是无穷大，这显然不符合事实 . 2016/11/30 该课件由【语文公社】2016/11/30 该课件由【语文公社】1. 低速 7、与高速的概念 ( 1) 低速：远小于光速的速度为低速，通常所见物体的运动，如行驶的汽车、发射的导弹、人造地球卫星及宇宙飞船等物体的运动皆为低速运动 ( 2) 高速：有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速 速度对质量的影响 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 速度对质量的影响 ( 1) 在经典力学中，物体的质量不随速度而变根据牛顿第二定律 F ，物体在力 F 作用下做匀变速运动，只要时间足够长，物体的运动速度就可以增加到甚至超过光速 c . (2 ) 爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即 m 中 m 是物体速度为 v 时的质量， c 是 8、真空中的光速在高速运动时，质量的测量是与运动状态密切相关的 2016/11/30 该课件由【语文公社】3 速度对物理规律的影响 对于低速运动问题，一般用经典力学规律来处理对于高速运动问题，经典力学已不再适用，需要用相对论知识来处理 2016/11/30 该课件由【语文公社】 例 1 一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为 v 6 106m /s . 问电子的质量增大了还是减小了。 改变了百分之几。 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 根据爱因斯坦的狭义相对论 m m 62 106 232 108 2 所以改变的百分比为m 100% . 答案 增大了 2016/11/30 该 9、课件由【语文公社】1 物体的质量是它的 固有属性，是相对不变的这一结论成立的前提是物体做低速运动，在高速运动中物体的质量要随物体运动速度的增大而增大 2 在本例中，由于质量改变很小，可以忽略质量的改变，经典力学理论仍然适用，而宏观物体的运动速度一般都很小 ( 相比于光速 ) ，所以经典力学解决宏观物体的动力学问题是适用的 2016/11/30 该课件由【语文公社】1 对于公式 m 列说法中正确的是 ( ) A 式中的 v 运动时的质量 B 当物体的运动速度 v 0 时， 物体的质量为 m 物体质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的 C 当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论 10、仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动 2016/11/30 该课件由【语文公社】D 通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化 答案 2016/11/30 该课件由【语文公社】 解析 公式中 m 是物体以速度 v 运动时的质量， A 不对由公式可知，只有当 v 接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小， 故经典力学仍然适用，故 B 不对， C 、 D 正确 . 2016/11/30 该课件由【语文公社】经典力学与相对论、量子力学的关系 1. 两种理 11、论是历史发展的不同产物 我们对自然界的认识过程都是从肤浅到深刻，从片面到全面，一步步深入，一步步完善的，所以理论的完善也需要一个过程，在历史发展的不同阶段，人类建立了经典力学和相对论、量子力学两套物理学理论经典力学理论不可能穷尽一切真理，必有其局限性，现在可认为经典力学理论是狭义相对论和量子理论的特例 2016/11/30 该课件由【语文公社】2 两种理论的适用范围不同 经典力学理论 适用于弱引力作用下，低速运动的宏观物体而它在强引力作用下，或高速运动或微观世界不适用 近期建立的相对论原理及量子力学是一种全新的时空与引力理论，它并没有否定经典力学理论，是在经典力学基础上加以完善，适用范围更广、 12、更全面 3 小船在河中顺流而下，在经典力学中，时间和空间互不相干，它们的存在和测量均与运动无关，故有 v 船岸 v 船水 v 水岸 但相对论认为，速度总与位移及时间间隔的测量相联系，因而上式不成立 2016/11/30 该课件由【语文公社】4 牛顿的万有引力定律认为：物体的半径减半，引力增到原来的四倍，即符合 “ 平方反比 ” 规律爱因斯坦引力理 论表明：物体间的距离减小时，它们间的引力比 “ 平方反比 ” 规律增加得更快，距离越小，这种差别就越大 5 以下两种情况，相对论与经典力学的结论没有区别： ( 1) 物体的速度远小于光速 c (3 108m /s) 时； ( 2) “ 普朗克常量 ” ( 10 34J s) 可以忽略不计时 2016/11/30 该课件由【语文公社】 例 2 20 世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释经典力学只适用于解决物体的低速运动问。