2019学年高中物理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学案教科版必修2.pdf

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1、11 经典力学的成就与局限性 学习目标 1.了解经典力学在科学研究及生产技术中的广泛应用.2.知道经典力学的局限性和适用范围一、经典力学的成就与局限性1经典力学：又称牛顿力学，经典力学体系是时代的产物，是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论它是整个现代物理学和天文学的基础，也是现代许多门类工程技术的理论基础2经典力学的成就英国物理学家牛顿在1687 年出版的著作 自然哲学的数学原理中建立了一个完整的力学理论体系经典力学只用几个基本的概念和原理就可以说明行星和卫星的轨道、开普勒的行星运动定律、彗星运动、落体运动、海洋的潮汐、汽车的运动、足球的运动以及宏观世界中人们日常看到的种种运动3牛顿的绝对

2、时空观：时间、空间与物质及其运动完全无关，时间与空间也完全无关4经典力学的局限性：不能解释高速运动领域的许多客观现象；不能解释微观世界丰富多彩的现象二、经典力学的适用范围经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场，超出以上范围，经典力学失效，要由相对论、量子论等来取代判断下列说法的正误(1)经典力学只适用于世界上普通的物体，研究天体的运动经典力学就无能为力了()(2)洲际导弹的速度可达到6 000 m/s，在这种高速运动状态下，经典力学不适用()(3)受到很强的引力作用的物体的运动，不能用经典力学理论解释()(4)当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了()(5)对于质子、电子的运动情况，经典力学

3、同样适用()经典力学的成就和局限性2如图 1甲，质子束被加速到接近光速；如图乙，中子星是质量、密度非常大的星体请思考：图 1(1)经典力学是否适用于质子束的运动规律？(2)经典力学是否适用于中子星的引力规律？答案(1)不适用(2)不适用1经典力学的成就：(1)经典力学体系是时代的产物，是现代机械、土木建筑、交通运输以至航空航天技术的理论基础(2)经典力学的思想方法对艺术、政治、哲学等社会科学领域也有巨大影响2经典力学的局限性及适用范围：(1)现代物理学已经揭示，超出宏观的、日常生活经验的领域，经典力学常常就不适用了(2)牛顿的绝对时空观认为时间、空间与物质及其运动完全无关，时间与空间也完全无关

4、，它割裂了时间、空间、物质及其运动之间的联系，不能解释高速运动领域的许多客观现象(3)经典力学认为，一切运动都是连续变化的，能量也是连续变化的，经典力学的运动观虽然给出了一幅机械运动的图景，却不能解释微观世界丰富多彩的现象(4)经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场的范围，经典力学对vc、受到很强的引力作用的物体或活动范围在1010 m 以内的微观粒子的运动，不再适用经典力学与相对论、量子力学并不矛盾，相对论、量子力学也没有否定经典力学.经典力学是相对论、量子力学在宏观、低速、弱引力作用条件下的特殊情况.例 1(多选)关于经典力学，下列说法正确的是()A经典力学是科学家通过探索身边的物体的运动而

5、总结出的运动规律B 经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从经典力学的规律，因此，它是完全正确的C经典力学不适用于高速、微观领域，而自然界中又不存在惯性系，因此，它是完全错误的D 经典力学是人类长期对自然运动规律探索的一个发展阶段，随着探索的深入，视野的开阔，必然存在不完善的方面答案AD 3解析分析时既要看到经典力学的伟大成就，又要注意到经典力学的局限性及适用范围由于认识水平的局限，科学家最早研究的是身边的事物，经典力学就是科学家通过探索身边事物的运动而总结出的运动规律，A 正确经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，但随着人们探索的深入，视野的开阔，人们发现经典力学也

6、有局限性，它不适用于高速、微观领域，所以B、C错误，D正确例 2(多选)经典力学能适用于下列哪些运动()A火箭的发射B宇宙飞船绕地球的运动C“勇气号”宇宙探测器的运动D微观粒子的运动答案ABC 解析经典力学只适用于低速运动，不适用高速运动，只适用于宏观世界，不适用于微观世界，所以不能适用于微观粒子的运动.1(经典力学的成就与局限性)(多选)下列说法中正确的是()A经典力学是以牛顿的三大定律为基础的B经典力学在任何情况下都适用C当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了D相对论和量子力学的出现，使经典力学失去了意义答案AC 解析牛顿运动定律是经典力学的基础，A 正确；经典力学只适用于低速、宏观、

7、弱引力场的范围，B错误，C正确；相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，只是说经典力学有一定的适用范围，D错误2(经典力学的成就与局限性)(多选)关于经典力学的局限性，下列说法正确的是()A经典力学没有局限性B经典力学的应用受到物体运动速度的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了C经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象D经典力学的时间和空间分离的观点不准确答案BCD 解析经典力学仅适用于宏观、低速物体的运动以及弱引力作用时的情况，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不再适用了，B 对；经典力学无法解释微观领域中物4质结构和能量不连续的现象，

8、C对；同样D也对3(经典力学的适用范围)牛顿力学的适用范围是()A适用于宏观物体的低速(与光速相比)运动B适用于微观粒子的运动C适用于宏观物体的高速(与光速相比)运动D适用于受到强引力作用的物体答案A 解析牛顿力学属于经典力学，它只适用于低速、宏观物体的运动以及弱引力作用时的情况故 A对，B、C、D错4(经典力学的适用范围)以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是()A低速、宏观、弱引力下的运动问题B高速、微观、弱引力下的运动问题C低速、微观、强引力下的运动问题D高速、宏观、强引力下的运动问题答案A【考点】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识【题点】经典力学的认识5(经典力学的适用范围)(多选)下列服从经典力学规律的是()A自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B发射导弹、人造卫星、宇宙飞船C物体运动的速率接近于真空中的光速D地壳的变动答案ABD 解析经典力学适用于宏观、低速运动的物体，所以A、B、D正确；当物体运动的速率接近于光速时，经典力学就不适用了，故C错误