1、第五章 经典力学的成就与局限性1 经典力学的成就与局限性 2 了解相对论(选学)(略)3 初识量子论(选学)(略)第五章 经典力学的成就与局限性学习目标1.理解经典力学的正确性和局限性(重点难点)2认识经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用3了解经典力学适用范围第五章 经典力学的成就与局限性一、经典力学的成就 1经典力学的基础是_和_.2经典力学能说明_和_的轨道、_、彗星运动、落体运动、海洋 的潮汐、汽车的运动、足球的运动以及_中日 常看到的种种运动 3经典力学的思想方法影响到了化学和生物学等自然科学领域，也影响到了艺术、政治、哲学等社会科学领域牛顿运动定律万有引力定律行星卫星开普勒行星运
2、动定律宏观世界二、经典力学的局限性 1经典力学的绝对时空观(1)内容：_、_与物质及其_完全无关，_与_也完全无关(2)局限性：割裂了时间、空间、物质及其运动之间的联系，不能解释_领域的许多客观现象2经典力学的运动观(1)成就：牛顿所总结的运动定律，确立了严格的、用数值表示的_的因果关系只要能知道初始条件，就可以准确地确定体系以往和未来的运动状态(2)局限性：不能解释_的现象时间空间运动时间空间高速运动机械运动微观世界三、经典力学的适用范围 1适用范围：适用于_(1010 m)、_(vc)、_(例如地球附近)中的运动物体 2超出了以上范围，经典力学失效，要由_、_等来取代 想一想 牛顿第二定律
3、对于高速运动的物体(运动速度接近光速)适用吗？为什么？提示：不适用.因为牛顿第二定律属于经典力学范畴，它只适用于宏观、低速的运动物体.宏观低速弱引力场相对论量子论学案导引 1在什么情况下经典力学不再适用？2在两种不同的时空观里，经典力学中的速度叠加原理是否都成立？对速度和微观粒子的认识1速度(1)低速与高速的概念 通常所见物体的运动皆为低速运动，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(2)速度对物理规律的影响：对低速运动问题，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 2
4、微观粒子的运动特点(1)微观粒子既有粒子性，又有波动性就单个粒子而言，运动没有确定的运动轨迹(2)19世纪末到20世纪初，人们相继发现了电子、质子、中 子等微观粒子，发现它们不仅具有粒子性，而且具有波动性,它们的运动规律不能用经典力学来描述(3)20世纪20年代，建立了量子力学，用量子力学理论就可以解决微观粒子的运动问题特别提醒：理解经典力学的适用范围从以下几个方面：(1)宏观:经典力学中,物质的粒子性和波动性是对立的,而微观粒子既具有粒子性又具有波动性,只能用量子力学来说明.(2)低速：经典力学中认为运动物体的质量不变，处于绝对时空中，而对接近光速的高速运动物体，物质的质量和时空都是变化的，
5、因此，对于高速运动物体要用相对论理论解决(3)弱引力场：在强引力场中，由相对论和经典力学计算出的物体运动结果差异很大，相对论结果才是正确的(2014成都高一检测)下列说法中正确的是()A经典力学能够说明微观粒子的规律性 B经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题 C相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义 D对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用 解析 经典力学适用于低速宏观问题，不能说明微 观粒 子的规律性，不适用于宏观物体的高速运动问题A、D错误,B正确相对论与量子力学的出现，并不否定经典力学，只是说经典力学有其适用范围，C错误B方法总结 人们认识发现自然规
6、律都要经过一个曲折的过程，新的理 论的出现并不一定是对已知理论的全盘否定，如经典力学是 相对论力学在低速宏观情况下的近似1下列说法正确的是()爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律爱因斯坦的狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律牛顿力学的运动定律研究的是物体在高速运动时所遵循的规律ABCD解析：选D牛顿力学运动规律为经典力学，它研究的是低速宏观物体运动狭义相对论适用于高速的微观物体的运动2下列说法中正确的是()A经典力学适用于任何情况下的任何物体B狭义相对论否定了经典力学C量子力学能够描述微观粒子运动的规律性D万有
7、引力定律也适用于强相互作用力解析：经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场的情况，A是错误的；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，B是错误的；量子力学更正确地描述了微观粒子运动的规律性,C是正确的;万有引力定律只适用于弱相互作用力，而对于强相互作用力是不适用的，D是错误的C对经典力学的认识 范例 牛顿力学及牛顿的工作方法成为近代自然科学的 经 典,它实现了人类认识自然界的第一次综合你知道牛顿伟大 贡 献的精髓在哪里吗？如何理解经典力学的局限性？试 举出一 些经典力学在科技方面的应用实例 审题指导 自从17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的 经 典力学不断发展
8、，取得了巨大的成就，经典力学在科学 研究和 生产技术中有广泛的应用解析 经典力学的建立首次告诉人们，一个 以现象观 察 和实验研究为基础的自然科学理论体系，其思想观点应该是 明确透彻的，其结构体系应是严密完备的，其数学表达应是 严格、定量、可以操作的；这种理论不仅能够在一定范围内 揭示事物的本质和规律，做出定量的解释、推断和预言，而 且理论本身的是非真伪、成立条件、适用范围等也都可以定 量地检验和界定，这是一切自然科学理论应有的基本特征，牛顿伟大贡献的精髓正在于此牛顿认为时间和空间是绝对的，他在这样的时间和空间中 描述的机械运动在低速情况下是足够精确的然而，牛顿 把 时间、空间割裂开来，认为它们与物质运动无关的观点，在 微观和高速领域中就不适用了所以像一切科学一样，经典 力学没有也不会穷尽一切真理，它有自己的局限性，它像一 切科学理论一样，是一部“未完成的交响曲”答案 见解析 方法总结 人类对客观世界的认识要受到所处时代的 客 观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的 局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领 域内的不同事物的本质与规律.
