1、第6节 经典力学的局限性学习目标1.了解经典力学的发展历程和伟大成就；2.认识经典力学的局限性和适用范围；3.初步了解微观和高速世界中的奇妙现象；4.了解相对论、量子论的建立对人类深入认识客观世界的作用，知道物理学改变人们世界观的作用。自主学习1.经典力学的基础是 ，牛顿运动定律和万有引力定律在 、 、 的广阔领域，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。2.狭义相对论阐述物体在以 运动时所遵从的规律。3.在经典力学中，物体的质量是 的，而狭义相对论指出，质量要随着物体运动速度的增大而 ，即 ，两者在 的条件下是统一的。4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系 ，相对论认为，同一过程的位移和时间的
2、测量与参考系 。5.19世纪末20世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现了电子、质子、中子等微观粒子，而且发现它们不仅具有 ，同时还具有 。20世纪20年代， 建立，它能够很好地描述微观粒子运动的规律性，并在现代科学技术中发挥了重要作用。6.经典力学的适用范围：只适用于 运动，不适用于 运动；只适用于 世界，不适用于 世界。7.1915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。在强引力的情况下，牛顿引力理论 。当物体的运动速度远小于光速 m/s)时，相对论物理学与经典物理学的结论 。自我检测1.（单选）17世纪末，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使
3、物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是（ ） A.牛顿B.开普勒C.笛卡儿D.伽利略2.（单选）下列说法正确的是（ ）A.在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态的改变而改变B.在经典力学中，物体的质量随运动速度的增大而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大C.在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大D.上述说法都是错误的课内探究一、从低速到高速1.经典力学的成就有哪些？2.在经典力学和狭义相对论中，物体的质量有何不同？狭义相对论中物体的质量表达式是怎样的？3.在经典力学和狭义相对论
4、中，位移和时间的测量在不同参考系中有何区别？拓展结论：（1）惯性参考系： （2）非惯性系： 例1 （多选）对于公式m=，下列说法中正确的是（ ）A.式中的是物体以速度运动时的质量B.当物体的运动速度0时，物体的质量，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，所以是不正确的C.当物体以较小速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，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D.通常情况下，物体的运动速度远小于光速，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例2 如果真空中的光速为 m/s,当一个物体的运动速度为
5、 m/s时，质量为3 kg。当它的速度为 m/s时，质量为多大？二、从宏观到微观经典力学的适用范围是什么？并说明理由。三、从弱引力到强引力1.经典力学与行星运动轨道的矛盾是什么？由经典力学与行星运动轨道的矛盾说明了什么？2.归纳牛顿万有引力定律与爱因斯坦引力理论的主要差异？3.经典力学和相对论及量子力学的关系如何？例3 （多选）下面说法中正确的是（ ）A.根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍B.按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍C.在球体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦
6、的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大D.在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大巩固练习1.（单选）下列说法中正确的是（ ）A.牛顿运动定律就是经典力学B.经典力学的基础是牛顿运动定律C.牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D.经典力学可以解决自然界中所有的问题2.（单选）继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论。这说明（ ）世界无限广大，人不可能认识世界 人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界 人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化 每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识A. B.C. D.3.一个粒子，原来静止时对应的质量为。则：（1）当这个粒子的速度为 m/s时，它增大的质量占原来质量的百分比是多少？（2）当这个粒子的速度为 m/s时，它增大的质量占原来质量的百分比又是多少？交流讨论由本节的学习我们是否可以这样认为，高速（250 m/s800 m/s）射出枪口的子弹，其质量会明显增大许多。这种说法是否正确，请说明理由。自我检测参考答案1.A 2.C
