高一物理经典力学的局限性课件必修.ppt

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1、第五章第五章 经典力学的局限性经典力学的局限性“未完成的交响曲未完成的交响曲”经典力学经典力学为什么叫为什么叫“未完成的交未完成的交响曲响曲”？一、从低速到高速一、从低速到高速在经典力学中，物体的质量是不变的，在经典力学中，物体的质量是不变的，但爱因斯坦的狭义相对论指出，物体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：质量随速度的增大而增大，即：其中其中m0为静止质量，为静止质量，m是物体速度为是物体速度为v时时的质量，的质量，c是真空中的光速。是真空中的光速。例如：例如：(1)v08c时，物体的质量约增大时，物体的质量约增大到静止质量的到静止质量的17倍，这时经典力倍，这

2、时经典力学就不再适用了学就不再适用了(2)如地球以如地球以v30kms的速度绕太的速度绕太阳公转时，阳公转时，m=l 010 l0lmg，它的质，它的质量增大十分微小，可以忽略不计量增大十分微小，可以忽略不计爱因斯坦的相对性原理爱因斯坦的相对性原理(1)相对性原理：物理规律在一切惯相对性原理：物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式性参考系中都具有相同的形式(2)光速不变原理：在一切惯性参考光速不变原理：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速都一系中，测量到的真空中的光速都一样样二、从宏观到微观二、从宏观到微观只是使人们认识到经典力学只是使人们认识到经典力学有它的适用范围：只适用于有它的适

3、用范围：只适用于低速运动，不适用于高速运低速运动，不适用于高速运动，只适用于宏观世界，不动，只适用于宏观世界，不适用于微观世界。适用于微观世界。三、从弱引力到强引力三、从弱引力到强引力在强引力的情况下，牛顿在强引力的情况下，牛顿的万有引力理论将不再适的万有引力理论将不再适用用例例1以牛顿运动定律为基础的经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典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用中有哪些应用?例例2以牛顿运动定律为基础的经以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么典力学的适用范围是什么?120世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了世纪初，著名物理学家爱因斯坦提出了 ，改变，改变

4、了经典力学的一些结论在经典力学中，物体的质量是了经典力学的一些结论在经典力学中，物体的质量是 的，而相对论指出质量随着速度变化而的，而相对论指出质量随着速度变化而 220世纪初期，建立了世纪初期，建立了 ，它能够正确地描述微观粒，它能够正确地描述微观粒子的运动规律子的运动规律3经典力学只适用于解决经典力学只适用于解决 问题，不能用来处理问题，不能用来处理问题，经典力学只适用于物体，一般不适用于问题，经典力学只适用于物体，一般不适用于 4微观粒子的运动不仅具有微观粒子的运动不仅具有 性同时具有波动性性同时具有波动性它们的运动规律很多情况下不能用经典力学来说明要它们的运动规律很多情况下不能用经典力

5、学来说明要增强正确描述微观粒子的运动规律，需要用增强正确描述微观粒子的运动规律，需要用 5牛顿运动规律只适用于牛顿运动规律只适用于 物体的运动，狭义相对论物体的运动，狭义相对论阐述物体在以阐述物体在以 的速度运动时所遵从的规律的速度运动时所遵从的规律小结：小结：本节学习了经典力学的局限性：本节学习了经典力学的局限性：(1)从低速到高速：在经典力学中，物体的质量从低速到高速：在经典力学中，物体的质量m是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质是不随运动状态改变的，而狭义相对论指出，质量要随着物体的运动速度的增大而增大即量要随着物体的运动速度的增大而增大即(2)从宏观到微观：相对论和量子力学的出现

6、，并从宏观到微观：相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义只说明它有一定的不说明经典力学失去了意义只说明它有一定的适用范围：只适用于低速运动，不适用于高速运适用范围：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界(3)从弱引力到强引力：相对论物理学与经典物理从弱引力到强引力：相对论物理学与经典物理学的结论没有区别相对论与量子力学学的结论没有区别相对论与量子力学都没有否定过去的科学，而只是认为科学在一定都没有否定过去的科学，而只是认为科学在一定条件下有其特殊性经典力学只适用于弱引力，条件下有其特殊性经典力学只适用于弱引力，不适用于强引力不适用于强引力 作业：作业：1、认真阅读教材认识到物理中的结论和、认真阅读教材认识到物理中的结论和规律一般都有其适用范围，认识知识的变化规律一般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的时代精神性和无穷性，培养献身于科学的时代精神2、阅读教材、阅读教材83页页科学足迹科学足迹栏目中的短栏目中的短文文牛顿的科学生涯牛顿的科学生涯，体会和学习牛顿献，体会和学习牛顿献身科学的精神身科学的精神