1、6.6经典力学的局限性课题6.6经典力学的局限性备课时间上课时间总课时数课程目标学问与技能知道牛顿运动定律的适用范围。了解经典力学在科学争辩和生产技术中的广泛应用。知道质量与速度的关系，知道高速运动中必需考虑速度随时间的变化。过程与方法通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善和补充旧的理论，人类对科学的生疏是无止境的。情感态度与价值观通过对牛顿力学适用范围的争辩，使同学知道物理中的结论和规律一般都有其适用范围，生疏学问的变化性和无穷性，培育献身于科学的时代精神。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教学过程二次备课引入新课：自从17世纪以
2、来，以牛顿定律为基础的经典力学不断进展，取得了巨大的成就，经典力学在科学争辩和生产技术中有了广泛的应用，从而证明白牛顿运动定律的正确性。但是，经典力学也不是万能的，向其它科学一样，它也有肯定的适用范围，有自己的局限性。那么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节课我们就来了解这方面的学问。进行新课：请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题1、经典力学取得了哪些辉煌的成就？举例说明。2、经典力学在哪些领域不能适用？能说出为什么吗？举例说明。3、经典力学的适用范围是什么？自己概括一下。4、相对论和量子力学的消灭是否否定了牛顿的经典力学？应当怎样生疏？5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是
3、从正确走向错误”？同学阅读教材，并思考上面的问题。分组争辩，代表发言。同学A经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用；在不同参考系中不能适用；在强引力的状况下，经典的引力理论也是不适用的。同学B由于微观粒子（如电子、质子、中子）在运动时不仅具有粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高速运动领域，由于物体运动速度太快，要导致质量发生变化，而经典力学认为质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用.同学C从上面分析知：牛顿运动定律的适用范围是：宏观物体，低速运动。老师总结：经典力学在微观领域、高速运动的状况下不再适用.那么对这些领域的问题又应如何争辩呢？
4、下面给大家简洁介绍一些近代物理学问。从经典力学到相对论的进展以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关.一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量和运动时的质量一样.这就是经典力学的确定时空观.到了19世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难.在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的时空观，于1905年发表了题为论运动物体的电动力学的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论.狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随物体的运动速度
5、而变化的.长度、时间和质量随速度的变化关系可以用下列方程表达式：l=l0（通称尺缩效应）t= （钟慢效应）m=（质速效应） 上式中，各式里的v都是物体的运动速度，c是真空中的光速，l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度；t和t0分别为在相对静止和运动的系统中测得的时间；m0和m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量.但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时（vc），则上面的一些结果就变为ll0，tt0，mm0，因而对于宏观低速运动的物体，使用牛顿定律来处理问题，还是足够精确的.继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间时间不行能离开物质而独立存在
6、，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的生疏大大深化了.“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论.【板书设计】一、经典力学的广泛应用：经典力学在两次工业革命中发挥出巨大作用。二、经典力学与狭义相对论物体的质量随物体的运行速度而变化；物体运动的位移与时间与参考系的选择有关当物体的速度远小于光速C（3108）时两者结论是全都的。三、经典力学与量子力学：微观粒子运动的波动性不能用经典力学来解释，但量子力学能正确地描述微观粒子的运动规律。四、经典力学与广义相对论牛顿引力理论在强引力作用下不适用，只能用广义相对论的引力场理论来解释强引力作用。五、经典力学的适用范围：宏观、低速、弱力状况下适用
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