6.6 经典力学的局限性—人教版高中物理必修二课件（机构专用）(共35张PPT).pptx

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1、高中物理课程（必修二）6.6经典力学的局限性,前情回顾,PartOne,第一宇宙速度,7.8km/s,是最小速度，也是最大速度,第二宇宙速度,又叫做,11.2km/s,是脱离束缚的最小速度,第三宇宙速度,又叫做,16.7km/s,是逃离束缚的最小速度,又叫做,环绕速度,发射,运行,逃逸速度,地球,发射,脱离速度,太阳,发射,前情回顾,要点解析,PartTwo,牛顿,牛顿运动定律研究的是运动和力的关系,我们知道了物体做各种运动的原因,我们可以创设条件，控制物体，按照我们的想法去运动!,经典力学的成就,万有引力定律研究的是天上物体的运动,我们利用它们来计算天体的质量还发现了未知天体,探测月球探测火

2、星,去探索更远的宇宙,遵循牛顿运动定律,牛顿,经典力学的成就,牛顿,牛顿运动定律是经典力学的基础万有引力定律更确立了牛顿的地位,建立了完整的经典力学体系,如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上,经典力学的成就,哥白尼,伽利略,笛卡尔,开普勒,提出日心说,自由落体运动规律力学相对性原理,惯性定律,开普勒三定律,科学家对经典力学的贡献,我们不仅学习了经典力学的知识，而且还学习了科学的研究方法,伽利略研究落体运动的过程：,逻辑推理,猜想与假说,实验验证,合理外推,经典力学的成就科学的研究方法,从地面上的物体、大到天体的运动,经典力学在广阔的领域里,与实际相符合,这个显示了牛顿运动定律的正确性，当

3、然也显示了经典力学的魅力,但是，到了19世纪，经典力学遇到了一些困难,经典力学的局限性,知道牛顿经典力学只适用于低速了解高速（接近光速）时要使用狭义相对论知道牛顿经典力学是狭义相对论在低速时的近似,低速,实验室中测定子的寿命只有2微秒,在地面上，应该检测不到高空下来的子,科学家偏偏在地面上检测到了高空下来的子,在万米高空产生的u子，以0.99c的速度穿越大气层,算一下u子穿越需要多久？,大约33微秒,理论计算结果和实际偏差很大,？,经典力学的局限性从低速到高速,1905年发表狭义相对论很清楚地解释了为何在地面上能检测到子,从高速运动的子看大气层,大气层变薄了,站在地面上的人看高速运动的子,子的

4、寿命变长了,爱因斯坦,尺缩效应,钟慢效应,经典力学的局限性从低速到高速,相对论时空观,两条基本假设,认为：,经典时空观认为：,1、不同惯性参考系，物理规律相同,2、任何惯性系光速不变,1、同时是相对的,2、动尺变短,3、动钟变慢,4、运动物体质量变大,1、同时是绝对的,2、时间间隔是绝对的,3、空间距离是绝对的,时间、长度与质量都和物体的运动有关,时间、长度与质量都和物体的运动状态没有关系,经典力学的局限性时间和空间,狭义相对论认为物体的质量m和物体的运动状态有关,物体速度为v时的质量,物体静止时的质量,真空中的光速,经典力学的局限性从低速到高速,在高空中以速度飞行的飞机，其质量为其静止时质量

5、的多少倍？,如果以上飞机的速度达到，那么此时其质量为静止时质量的多少倍？,经典力学完全适用,经典力学不再适用,此时，利用狭义相对论来解决问题,动尺变短又是怎么回事儿呢？,经典力学的局限性从低速到高速,狭义相对论认为物体的长度和物体的运动状态有关,动钟变慢是怎么回事儿？,物体速度为v时的长度,物体静止时的长度,真空中的光速,经典力学的局限性从低速到高速,狭义相对论认为物体生命过程的持续时间t和物体的运动状态有关,经典力学在研究运动物体的问题时具有局限性,高速（接近光速）,真空中的光速,物体静止时的时间,物体速度为v时的时间,经典力学的局限性从低速到高速,知道牛顿经典力学只适用于宏观，微观要使用量

6、子力学知道牛顿经典力学只适用于弱引力，微观要使用广义相对论,宏观、弱引力,伦琴,汤姆生,贝克勒尔,发现X射线,发现电子,发现天然放射线,经典力学的局限性从宏观到微观,电子穿过小孔以后，到达了影子区域,经典力学无法解释这一现象,经典力学的局限性从宏观到微观,二十世纪二十年代普朗克创立量子力学很好地解释了这种微观现象,经典力学在微观领域具有局限性,普朗克,经典力学的局限性从宏观到微观,天王星轨道的实际运动情况，跟用牛顿运动定律计算出来的理论有差异,用牛顿力学发现了海王星,经典力学的局限性从弱引力到强引力,后来发现水星轨道的实际运动情况与牛顿运动定律计算出来的理论也有差异,用牛顿力学计算出“祝融星”

7、,未观测到，这颗未知行星不存在,经典力学在强引力领域具有局限性,？,经典力学的局限性从弱引力到强引力,爱因斯坦,在1915年,爱因斯坦发表了,广义相对论,很好地解释了水星的轨道,根据牛顿万有引力定律，引力与距离有“平方反比”规律,假定一个球形天体的总质量不变，压缩它的半径到原来的二分之一，引力增到原来的四倍,爱因斯坦引力理论表明，这个力实际上增加得更快些,经典力学的局限性从弱引力到强引力,爱因斯坦,同时还预言光线在强引力的作用下可以弯曲,在地球上一定区域的人，可以看到太阳背后的那颗恒星,1919年，5月29日，发生日全食，英国的考察队在几内亚湾和巴西观测到了那颗恒星，预言被证实,经典力学的局限

8、性从弱引力到强引力,题型演练,PartThree,【例1】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。（）A.宏观、低速、弱引力B.微观、高速、弱引力C.微观、高速、强引力D.宏观、低速、强引力,例题讲解（经典力学局限性）,A,【练1】（多选）20世纪以来，人们发现了一些新的事实，这一切用经典力学的理论已经得不到令人满意的解释，1905年，爱因斯坦创立了狭义相对论，20世纪20年代，量子力学建立了，它们能很好地解释这一系列现象，关于经典力学和狭义相对论，下列说法正确的是（）A.经典力学认为，物体的质量随速度的变化而变化B.狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而

9、增大C.经典力学在宏观、低速、引力不太大时能很好地适用D.经典力学理论一般也适用于微观粒子的高速运动,BC,变式训练（经典力学局限性）,课程总结,PartFour,当物体的运动速度远小于光速c时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别,当另一个重要常数即“普朗克常数”可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别,经典力学适用范围,注意：相对论和量子力学都没有否定经典力学，经典力学只是它们在一定条件下的特殊情形,低速,宏观,弱引力,狭义相对论,量子力学,广义相对论,高速,微观,强引力,小结,课后作业,PartFive,配套教材：第50页【作业1】；第51页【作业2】、【作业3】、【作业4】；第52页【作业5】、【作业6】。,课后作业,