高 中 物 理 §6.6 经典力学的局限性 导 学 案

课前备学导航 2014年4月13日

靖宇一中2013级高一物理备课组

知识与技能: 1．知道牛顿运动定律的适用范围．2．了解经典力学在科学研究和生产技术中

的广泛应用．3.知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时。

教学重点: 牛顿运动定律的适用范围．

教学难点: 高速运动的物体，速度和质量之间的关系.

⑴精读教材，填写下列内容：

一、从低速到高速

质速关系是：在经典力学中，物体的_____是不变的，但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=_____________________.

二、从宏观到微观

经典力学有它的适用范围：只适用于_______运动，不适用于__________运动，只适用于________世界，不适用于_______世界。

三、从弱引力到强引力

(1)实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进．经典力学的解释令人满意吗?按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符．经典力学也能作出一些解释，但是，水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多．经典力学的解释不能令人满意． 爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值，同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时，如经过太阳附近时会发生偏转现象．并且都被观测证实．

(2)何为天体的引力半径?

假定一个球形天体的质量不变，并通过压缩减小它的半径，天体表面上的引力将会增加，当引力趋于无穷大时，被压缩天体半径接近的值——“引力半径”．

(3)历史上的科学成就与新的科学成就的关系是什么?

历史上的科学成就不会被新的科学成就所否定，而是作为某些条件下的局部情形，被包括在新的科学成就之中．如：当物体的速度远小于光速c(3X108m／s)时，相对论与经典理论的结论没有区别,相对论和量子力学都没有否定过去的科学，面只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形．

⑵自我练习：

(例1)以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用?

(例2)以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么?

1．20世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了典力学中，物体的质量是 的，而相对论指出质量随着速度变化而 ________.

2．经典力学只适用于解决_________问题，经典力学只适用于________物体，一般不适用于 _____ ．